CN104479825A - 环境友好液压传动制动装置系统三用油 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环境友好液压传动制动装置系统三用油，由合成酯HEES、PAO4#基础油、蓖麻油、聚氧丙环型衍生物、非硫磷有机硼钼减摩剂、聚甲基丙烯酸酯、聚a-烯烃、脂肪酸咪唑啉硼酸酯、无灰抗磨液压油复合剂、癸二酸二异辛酯各原料制成，本发明采用满足环保法规要求的HEES合成酯系列、生物油脂为基础原料，复配相关功能添加剂补给原油未能满足设备性能要求的相关体条件制成产品，不但满足农业工程机械设备中的液压、齿轮、刹车共用的润滑系统用油要求，还具有一定的生物降解性，是环境友好的产品。

Description

环境友好液压传动制动装置系统三用油

技术领域

本发明涉及一种工程机械用润滑油，尤其是环境友好液压传动制动装置系统三用油。

背景技术

近几年来，国内越来越关注润滑油在环境中散失引起的污染问题，世界诸多石化企业已经开始投入大量的研究力量开发可生物降解的一些润滑油产品，一些发达国家已制定了相关法律条例来控制润滑油对环境的排放。那么我们所研发的“环境友好液压传动制动装置系统三用油”产品，是根据液压传动制动装置的用油特点和设备作业用油要求为切入点，不仅满足液压传动制动装置用油条件之外，还要让产品具有无毒、可生物降解性。产品的开发从原料筛选开始把关，选择性能优越且产品自身无毒性及可降解性基础为原料。根据基础油的性能，结合设备用油要求，通过复配技术，研制该产品，满足市场需求。

发明内容

本发明的目的是研发一种环境友好液压传动制动装置系统三用油，不但满足农业工程机械设备中的液压、齿轮、刹车共用的润滑系统用油要求，还具有一定的生物降解性，是环境友好的产品。

本发明所采取的技术方案是：

本发明具体原料成分所占的重量百分含量如下：

合成酯HEES：4.91～18.31%

PAO4#基础油：27.47～33.21%

蓖麻油：45.79～52.16%

聚氧丙环型衍生物：0.01～0.08%

非硫磷有机硼钼减摩剂：0.10～0.50%

甲基硅油：0.01～0.05%

聚甲基丙烯酸酯：0.26～5.30%

聚a-烯烃：0.20～0.50%

脂肪酸咪唑啉硼酸酯：0.20～0.50%

无灰抗磨液压油复合剂：0.70～1.00%

癸二酸二异辛酯：0.30～0.50% 。

本发明工艺是首先选好可加热的反应调合釜，按计量数据添加合成酯HEES、PAO4#及蓖麻油，进行冷循环均匀混合0.5小时，然后边搅拌边以10℃每小时的升温速度边搅拌边升温至40±5℃，再按照计量数据将已准备好的粘度指数改进剂PAM转至基础油中，同时将其升温至70±5℃，添加复合剂、降凝剂持续搅拌至样品透亮（取样查看情况），样品混匀后，依次添加抗磨剂T1003 、抗氧防腐剂、极压剂，搅拌0.5小时，再添加抗乳化剂及抗泡剂。转至“高级润滑油调合过滤系统”，以0.8MP的压力进行恒温循环2小时，所获得半成品样。根据专用油的粘度等级要求进行产品样品检测，样品合格后转至半成品仓。

所述的非硫磷有机硼钼减摩剂T1003是采用自配工艺，采集三氧化钼、环化蓖麻油、乙二醇胺的反应产物与双癸二酸酯，在85℃反应3.5小时后，抽真空加热2.5小时，除去水，将产物经过300微米“高级润滑油调合过滤系统”，得出一种浅红色油状物—钼氨络合物，再经过复配含氮硼酸酯的抗磨减摩剂及PAO基础油制成的复合添加剂。该剂其分子量大，分子量中含有硼原子的含氮硼酸酯可作为润滑油很好的抗磨因子，使产品富有优越的抗磨性能。其他则要求挥发性小，产品无毒，能满足油品中低硫、磷等性能要求，该产品生产和使用不会污染环境，且还可以生物降解，主要是不含硫磷等元素的有机金属羧酸盐，是环境友好型功能添加剂。本添加剂是通过加入减摩剂在摩擦副表面形成不均匀的、硬度较大的无机、有机混合吸附膜或反应膜（具有层状结构的氮化硼化合物）来降低运动部件的摩擦力，从而达到抗磨机理。

本发明所筛选的各原料具有以下作用：

1、粘度指数改进剂    PAM聚甲基丙烯酸酯

    聚甲基丙烯酸酯（PMA）具有的分子结构可赋予产品多功能性。该添加剂具有良好的热氧化稳定性、低温性能以及良好的高温高剪切性能，同时具有增黏、降凝和分散作用。在该配方中可作为粘度指数改进剂，在保证稠化能力的同时，可有效提高配方的粘度指数；作为降凝剂，其较长的烷基侧链可匹配油品中的石蜡成分的长链烷基，与不断增长的蜡晶相互影响、合并并扰乱晶体的继续增长，降低润滑油的凝结温度。

2、抗乳化剂    D114 ——聚氧丙环型的衍生物

    聚氧丙环型的衍生物是一种抗乳化剂，产品具有很高的降解性和水萃取性，对降解润滑油具有很好的相容性。

3、摩擦改性剂   T1003——非硫磷有机硼钼减摩剂

 本发明所用的非硫磷有机硼钼减摩剂（T1003）是企业自配的，在市面上也可以买得到。该添加剂是用润滑油减摩剂和抗磨剂制成。公司自配工艺采集三氧化钼、环化蓖麻油、乙二醇胺的反应产物与双癸二酸酯，在85℃反应3.5小时后。抽真空加热2.5小时，除去水，最终再将产物经过300微米“高级润滑油调合过滤系统”，得出一种浅红色油状物—钼氨络合物，再经过复配含氮硼酸酯的抗磨减摩剂及PAO基础油制成的复合添加剂。该剂其分子量大，分子量中含有硼原子的含氮硼酸酯可作为润滑油很好的抗磨因子，使产品富有优越的抗磨性能。其他则要求挥发性小，产品无毒，能满足油品中低硫、磷等性能要求，该产品生产和使用不会污染环境，且还可以生物降解，主要是不含硫磷等元素的有机金属羧酸盐，是环境友好型功能添加剂。本添加剂是通过加入减摩剂在摩擦副表面形成不均匀的、硬度较大的无机、有机混合吸附膜或反应膜（具有层状结构的氮化硼化合物）来降低运动部件的摩擦力，从而达到抗磨机理。

4、降凝剂  T803B——聚a-烯烃

聚a-烯烃(803B) 是降凝剂产品，外观颜色浅，可以显著改善油品低温流动性，抗剪切性能显著改观。其粘度小，抗剪切性能显著提高，还可提高油品的粘度指数。用在本发明中可以改善基础油中本身的特有的性能，使之赋予更好的粘度保持能力，提高油品的低温流动性。

5、极压剂  脂肪酸咪唑啉硼酸酯

脂肪酸咪唑啉硼酸酯主要是以脂肪酸、β-羟乙基乙二胺、硼酸为原料合成，该添加剂有叔胺基团的硼系表面活性剂该添加剂，含咪唑啉基的长链高碳醇与硼酸制成的酯类化合物，能促进配方在水中具有良好的承载能力和抗磨性能，其功能具有优良的表面性能和无毒无污染及防锈抗氧化性能。

6、抗泡剂  T901——甲基硅油

甲基硅油是一种不同聚合度链状结构的聚有机硅氧烷，具有卓越的耐热性、电绝缘性、耐候性、疏水性、生理惰性和较小的表面张力，此外还具有低的粘温系数、较高的抗压缩性，有的品种还具有耐辐射的性能，产品闪点高、挥发性小、抗氧化能力强，对金属无腐蚀、无毒等。在本发明作为抗泡剂使用，提高泡沫表面油膜的流动性，加快气泡上升到油表面破裂，减少润滑油气泡的生成量。

本发明的研发原理：

本项目主要是根据液压传动制动装置系统用油特点，结合润滑油对环境的污染程度进行研究，选择符合生态环境可生物降解原料，避开重金属污染原则，尽量不选择含S、Cl的添加剂，含有一定的Cl添加剂具有毒性，用在设备方面会造成工件腐蚀或环境污染；含有S的硫化脂肪酸，虽说具有良好的抗磨剂和极压剂，但在润滑油中是以硫酸根或硫酸氢根离子的形式存在，若高温氧化后，遇水将转成酸性物质，酸性物质会抑制农作物的生长。虽说这两者用在植物油和合成酯中的效果不错，但植物油和合成酯易水解形成酸性物质，会腐蚀部件，若泄流至环境也会造成一定污染。为此我们在该配方选择了非硫磷有机硼钼减摩剂，该添加挥发性小，无毒，能满足油品中低硫、磷等性能要求，在生产和使用不会污染环境，且还自身可以生物降解，主要是不含硫磷等元素的有机金属羧酸盐。再通过添加剂中含氮硼酸酯可提高油品的抗磨性能，引用了含氮硼酸酯的两性表面活性剂，在该配方使用过程中发生了化学反应，在金属表面生成不均匀的、硬度较大的无机、有机混合膜BN，氮化硼的层状结构可启到有效的抗磨、减摩作用，在摩擦过程中所产生的热量能促进硼酸酯快速分解反应形成氮化硼化合物从而达到良好的保护零部件的作用。同时本发明在使用过程中，达到一定期限后因高温氧化会使之产生部分的酸性物质，还原出硼酸和氨。因硼酸是弱酸及水解稳定性较差，容易分解，为此在农药研究中人们也常用硼酸转硼酸盐作为消毒、杀虫、防腐等剂；其中原氮化硼化合物还原出的氮元素对植物是有利于生物生长及繁殖，可提高生物降解性，为此提高了油品中的生物降解能力。同时，本发明结合了其他功能添加剂性能，相互协调调合，使产品性能要求满足液压传动制动装置系统用油要求。产品无毒，挥发性小；具有优异的抗磨性可降低机件的磨损；优良的低温流动性，可用于严寒地区；良好油水分离性可保持油品遇水后赋予卓越的抗乳化能力；有良好的抗剪切能力和粘度保持能力，能够提高油品的油膜强度，减少机件磨损；卓越的高温抗氧性可延长机件的使用寿命，延长油品更换周期等。同时还具有可生物降解性，减少环境污染。

本发明配方利用了合成酯与蓖麻油裂解分子中都含有酯基官能团的共性关系，二者复配可得到性能优越的基础油，有较高的粘度指数，有优良的粘温特性和低温流动性，再搭配PAO4#使用效果极佳。PAO粘度在2～4mm2/s是可作为环境友好润滑油基础油，除了具有合成酯类油的优点外，还具有较强的基础油亲和力，有优异的热氧化安定性，水解稳定性和无毒性，对哺乳动物无刺激作用等，配方中引用了各类油品的性能差异化进行复配，形成具有互补关系的新配方的基础物质，使得该配方具有极好的添加剂感受性、基础配方无毒及具有生物降解性，结合液压传动制动装置用油情况，通过功能添加剂改善配方的性能以满足实际要求。复配符合环境要求的防锈剂、粘度指数改进剂、抗乳化剂、摩擦改性剂、降凝剂、极压剂 、抗泡剂等，使得油品在高温重载的条件下赋予优越的粘度保持性，延长液压传动制动系统的使用寿命。具有卓越的低温流动性和低温启动性，满足作业环境温度为-25～+80℃内使用。适用于液压制动传动共用系统装置的农业工程机械设备用油，如：凯特迪尔、福田雷沃、东方红等拖拉机自动收割机和工程机械设备。同时满足欧美剂国产的各种新型前后驱动的大马力拖拉机、联合收割机的用油要求。

该产品不仅具有优越的低温流动性，可用于严寒地区；有良好的抗剪切能力和粘度保持能力，能够提高油品的油膜强度，增加了液压传动制动装置用油系统的动力，为农业工程机械提供良好的润滑保护能力；卓越的高温抗氧性及抗磨性可延长该装置用油的使用寿命，延长油品更换周期，满足各种农业工程机械分动箱制动装置，液压、齿轮、刹车共用润滑系统用油要求。而且还具有可生物降解性，符合国内提倡的环保性要求。

附图说明

图1是本发明工艺图。

具体实施方式

实施例1：

本发明工艺是首先选好可加热的反应调合釜，按计量数据添加合成酯HEES  14.23Kg、PAO4#28.46 Kg及蓖麻油52.16Kg，进行冷循环均匀混合0.5h，然后边搅拌边以10℃每小时的升温速度边搅拌边升温至40±5℃，第一次取样，查看样品的溶解情况，样品溶解混合均匀透亮方可；再按照计量数据将已准备好的粘度指数改进剂PAM 2.65 Kg转至基础油中，同时将其升温至70±5℃，在边搅拌边添加复合剂0.90Kg、降凝剂803B  0.4 Kg持续搅拌至样品透亮（第二次取样查看情况）；样品混匀后，依次添加金属减摩剂T1003  0.30 Kg、抗氧防腐剂T501 0.40 Kg、极压剂T3011  0.40 Kg，搅拌0.5小时，再添加抗乳化剂D114  0.040 Kg及抗泡剂T901  0.04 Kg。转至“高级润滑油调合过滤系统”，以0.2MP的压力进行恒温循环2小时，所获得半成品样，检测合格后得出产品。

实施例2：

本发明工艺是首先选好可加热的反应调合釜，按计量数据添加合成酯HEES  9.49Kg、PAO4#33.23Kg及蓖麻油52.16Kg，进行冷循环均匀混合0.5h，然后边搅拌边以10℃每小时的升温速度边搅拌边升温至40±5℃，第一次取样，查看样品的溶解情况，样品溶解混合均匀透亮方可；再按照计量数据将已准备好的粘度指数改进剂PAM 3.16Kg转至基础油中，同时将其升温至70±5℃，在边搅拌边添加复合剂0.80 Kg、降凝剂803B  0.30 Kg持续搅拌至样品透亮（第二次取样查看情况）；样品混匀后，依次添加金属减摩剂T1003  0.20Kg、抗氧防腐剂T501 0.30Kg、极压剂T3011 0.30 Kg，搅拌0.5小时，再添加抗乳化剂D114   0.03 Kg及抗泡剂T901  0.03 Kg。转至“高级润滑油调合过滤系统”，以0.2MP的压力进行恒温循环2小时，所获得半成品样，检测合格后得出产品。

实施例3：

本发明工艺是首先选好可加热的反应调合釜，按计量数据添加合成酯HEES  13.34Kg、PAO4#32.56Kg及蓖麻油52.12 Kg，进行冷循环均匀混合0.5h，然后边搅拌边以10℃每小时的升温速度边搅拌边升温至40±5℃，第一次取样，查看样品的溶解情况，样品溶解混合均匀透亮方可；再按照计量数据将已准备好的粘度指数改进剂PAM 0.46Kg转至基础油中，同时将其升温至70±5℃，在边搅拌边添加复合剂0.70 Kg、降凝剂803B  0.20 Kg持续搅拌至样品透亮（第二次取样查看情况）；样品混匀后，依次添加金属减摩剂T1003  0.10Kg、抗氧防腐剂T501  0.30 Kg、极压剂T3011  0.20 Kg，搅拌0.5小时，再添加抗乳化剂D114   0.01 Kg及抗泡剂T901  0.01 Kg。转至“高级润滑油调合过滤系统”，以0.2MP的压力进行恒温循环2小时，所获得半成品样，检测合结果满足以下质量指标要求。

本发明产品经过广西区质量技术监督局检测，其技术指标与理化指标监测参数：

Claims (2)

1.一种环境友好液压传动制动装置系统三用油，其特征在于，各原料成分所占的重量百分含量如下：

合成酯HEES：4.91～18.31%

PAO4#基础油：27.47～33.21%

蓖麻油：45.79～52.16%

聚氧丙环型衍生物：0.01～0.08%

非硫磷有机硼钼减摩剂：0.10～0.50%

甲基硅油：0.01～0.05%

聚甲基丙烯酸酯：0.26～5.30%

聚a-烯烃：0.20～0.50%

脂肪酸咪唑啉硼酸酯：0.20～0.50%

无灰抗磨液压油复合剂：0.70～1.00%

癸二酸二异辛酯：0.30～0.50% 。

2.根据权利要求1 所述的环境友好液压传动制动装置系统三用油，其特征在于：所述的非硫磷有机硼钼减摩剂T1003是采用自配工艺，采集三氧化钼、环化蓖麻油、乙二醇胺的反应产物与双癸二酸酯，在85℃反应3.5小时后，抽真空加热2.5小时，除去水，将产物经过300微米“高级润滑油调合过滤系统”，得出一种浅红色油状物—钼氨络合物，再经过复配含氮硼酸酯的抗磨减摩剂及PAO基础油制成的复合添加剂。