CN105001946B - 酯型难燃液压油及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种酯型难燃液压油及生产方法，其原料的重量配比如下：硫化油酸多元醇酯类基础油：90～95％；抗氧剂：0.1～5.0％；抗磨剂：1～5.0％；清净剂：0.1～1.0％；破乳剂：0.01～1.0％；抗泡剂：0.001～0.1％；金属钝化剂：0.05～0.5％。本发明采用新型硫化油酸多元醇酯类基础油，使油酸多元醇酯中的不饱和键得到部分或全部饱和，解决了不饱和键极易被氧化的问题，从而显著提高了酯型难燃液压油的抗氧化性能；换油期显著延长，油品使用成本低；提高了极压性能，油品的承载能力得到显著改善，满足高速、重负荷齿轮油泵的润滑要求。
Description
技术领域
本发明涉及液压油领域，具体涉及一种酯型难燃液压油及生产方法。
背景技术
液压油在液压系统中的作用是传递动力、对液压系统中摩擦部位进行润滑、防锈抗腐蚀、冷却、密封等。随着现代液压技术不断向高压、高速、大功率、高效率和小型化方向发展，特别是目前人们对赖以生存的环境的要求愈来愈高，液压系统对所使用的液压油提出了更高的要求，从而也促进了液压油的发展。
液压油通常分为普通液压油、抗磨液压油、抗燃液压油或阻燃液压油等，作为液压油主要系列的抗燃液压油或阻燃液压油随着现代工业技术的不断发展也得到了不断发展。70年代以前，各国主要致力于开发氯代烃型、磷酸酯型抗燃液压油、含水型乳化液(W/O型或O/W型)和水-乙二醇型抗燃液压油，虽然这些抗燃液压油目前仍然是抗燃液压油主体，但因受到使用温度、操作压力、材料适应性、安全性和环保等因素的限制，已经不能完全满足现代化工业的要求。如含水型抗燃液压油最高使用温度仅为55℃，使用压力最高为10MPa，水-乙二醇型抗燃液压油最高使用温度仅为65℃，最高使用压力也只能达到20MPa，而氯代烃型、磷酸酯型抗燃液压油虽然使用温度和使用压力较含水型抗燃液压油高，但其环保性能差(如氯代烃型抗燃液压油在国外已经被禁止使用)和使用成本高，限制了大量使用。因此国外研究开发了新一代环保型难燃液压油-可生物降解的酯型难燃液压油，此种液压油具有良好的润滑性、抗燃性和高温性能，能满足高温、高压液压系统的润滑要求。同时还具有较合适的价格和可生物降解等优点，因此得到了广泛应用。
然而，目前使用的酯型抗燃液压油就其配方技术而言，由于使用的都是不饱和酸的多元醇酯基础油，而这些酯型难燃液压油在使用过程中，由于不饱和键的存在，极易氧化变质，从而导致油品的换油期短、设备运行能耗高等问题。同时，由于常用的极压添加剂与酯类基础油的协和性能差，使得目前市售的酯型难燃液压油的承载能力不高，很难满足高速、重负荷齿轮油液压泵的润滑要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种酯型难燃液压油及其生产方法，酯型难燃液压油极大提高了高温使用性能、长期润滑性能和承载能力，大大延长液压系统的使用寿命和油品的换油期，并能满足高速、重负荷齿轮油泵的润滑要求。
本发明所述的酯型难燃液压油，其原料的重量配比如下：
硫化油酸多元醇酯类基础油：90～95％；
抗氧剂：0.1～5.0％；
抗磨剂：1～5.0％；
清净剂：0.1～1.0％；
破乳剂：0.01～1.0％；
抗泡剂：0.001～0.1％；
金属钝化剂：0.05～0.5％。
硫化油酸多元醇酯类基础油是硫化油酸三羟甲基丙烷酯、硫化油酸季戊四醇酯、硫化油酸新戊二醇复酯以及硫化油酸双季戊四醇酯中的一种或多种混合物。
硫化油酸三羟甲基丙烷酯，其中含硫化亚油酸、硫化亚麻酸等的三羟甲基丙烷油酸酯，以下简称硫化油酸TMP酯；硫化油酸季戊四醇酯，其中含硫化亚油酸、硫化亚麻酸等的季戊四醇酯，以下简称硫化油酸PE酯；硫化油酸新戊二醇复酯，其中含硫化亚油酸、亚硫化麻酸等的新戊二醇复酯，以下简称硫化油酸NP酯；硫化油酸双季戊四醇酯，其中含少量亚油酸、亚麻酸等的双季戊四醇酯，以下简称硫化油酸DPE酯。
其中，各种硫化多元醇酯基础油中，硫化亚油酸多元醇酯、硫化亚麻酸多元醇酯的总含量不高于5％。
硫化油酸多元醇酯类基础油的硫含量为0.5～5.0％。
本发明所述的抗氧剂为胺型抗氧剂、酚型抗氧剂，优选二异辛基二苯胺、苯基-1-萘胺或2，6-二叔丁基对甲酚。
本发明所述的清净剂为磺酸钙、硫化烷基酚钙，总碱值为20～300mgKOH/g。优选T101、T106、T115B。
本发明所述的破乳化剂为T1001、DL32或LZ5957。
本发明所述的抗泡剂为硅油型抗泡剂或非硅型抗泡剂，优选T901或130B。
本发明所述的金属钝化剂为苯三唑及其衍生物活噻二唑衍生物中的一种或多种。
苯三唑及其衍生物优选甲基苯三唑或T551；噻二唑衍生物优选T561。
本发明所述的抗磨剂为无灰磷型、硫磷型、硫磷氮型抗磨添加剂，
所述的抗磨剂为无灰磷型、硫磷型、硫磷氮型抗磨添加剂；抗磨剂优选T306、T309或T307。T306为三甲酚磷酸酯；T309为硫代三甲酚磷酸酯。T306、T309和T307的生产厂家为锦州新兴石油添加剂有限责任公司。
硫化油酸多元醇酯类基础油的制备步骤如下:
首先将油酸多元醇酯类基础油、活性炭和硫磺粉加入反应釜中，搅拌均匀，在氮气保护下加热升温到150℃±5℃，恒温反应3小时。然后降温到120℃±5℃，过滤，过滤后的产品再用活性白土脱色，得到硫化油酸多元醇酯类基础油。
活性炭在硫化油酸多元醇酯类基础油的制备中起到催化剂的作用。
本发明所述的酯型难燃液压油的生产方法，步骤如下：
首先将硫化油酸多元醇酯类基础油加入反应釜中，加热到100～120℃，然后加入抗氧剂，恒温溶解并搅拌均匀后降温到80～100℃，加入其他原料，恒温搅拌1小时，停加热，取样分析，质量达到指标后过滤包装成品。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的效果：
(1)采用新型硫化油酸多元醇酯类基础油，使油酸多元醇酯中的不饱和键得到部分或全部饱和，解决了不饱和键极易被氧化的问题，从而显著提高了酯型难燃液压油的抗氧化性能；
(2)换油期显著延长，油品使用成本低；
(3)提高了极压性能，油品的承载能力得到显著改善，满足高速、重负荷齿轮油泵的润滑要求。
(4)适用于冶金、汽车制造、矿山、电厂等与明火接触易发生火灾的高压液压系统。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
硫化油酸TMP酯的制备步骤：
将100公斤油酸TMP酯、3公斤硫磺粉以及10公斤活性炭加入带有加热、搅拌、密封的反应釜中搅拌均匀，在氮气保护下搅拌加热到150℃±5℃，恒温反应3小时。然后降温到120℃±5℃，过滤。过滤后的产品再用5公斤活性白土脱色后得硫化油酸TMP酯基础油。所得硫化油酸TMP酯的分析数据见表1。
硫化油酸、硫化油酸NP酯、硫化油酸DPE酯的制备工艺与硫化油酸TMP酯的制备步骤的相同，不同点在于，原料种类及组成配比不同，所得硫化油酸多元醇酯类基础油的分析数据见表1。
表1 硫化油酸多元醇酯类基础油的制备及性能
实施例1-5
实施例1-5酯型难燃液压油的配方组成见表2，制备方法相同，如下：
将硫化动植物油酸多元醇酯类化合物基础油加入反应釜中，加热到100～120℃，然后加入抗氧剂，恒温溶解并搅拌均匀后降温到80～100℃，加入其它添加剂，恒温搅拌1小时，停加热，取样分析，质量达到指标后过滤包装成品。
实施例1-5酯型难燃液压油的配方及能及对比见表3。
表2 实施例1-5酯型难燃液压油的配方组成
表3 实施例1-5酯型难燃液压油的分析数据
常规难燃液压油为本领域常规市售产品。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种酯型难燃液压油，其特征在于：其原料的重量配比如下：
硫化油酸多元醇酯类基础油：90～95％；
抗氧剂：0.1～5.0％；
抗磨剂：1～5.0％；
清净剂：0.1～1.0％；
破乳剂：0.01～1.0％；
抗泡剂：0.001～0.1％；
金属钝化剂：0.05～0.5％；
硫化油酸多元醇酯类基础油的制备步骤如下:
首先将油酸多元醇酯类基础油、活性炭和硫磺粉加入反应釜中，搅拌均匀，在氮气保护下加热升温到150℃±5℃，恒温反应3小时；
然后降温到120℃±5℃，过滤，过滤后的产品再用活性白土脱色，得到硫化油酸多元醇酯类基础油；
所述的金属钝化剂为苯三唑及其衍生物或噻二唑衍生物中的一种或两种。
2.根据权利要求1所述的一种酯型难燃液压油，其特征在于：硫化油酸多元醇酯类基础油是硫化油酸三羟甲基丙烷酯、硫化油酸季戊四醇酯、硫化油酸新戊二醇复酯以及硫化油酸双季戊四醇酯中的一种或多种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种酯型难燃液压油，其特征在于：硫化油酸多元醇酯类基础油的硫含量为0.5～5.0％。
4.根据权利要求1所述的一种酯型难燃液压油，其特征在于：所述的抗氧剂为胺型抗氧剂或酚型抗氧剂。
5.根据权利要求1所述的一种酯型难燃液压油，其特征在于：所述的清净剂为磺酸钙或硫化烷基酚钙中的一种或两种，总碱值为20～300mgKOH/g。
6.根据权利要求1所述的一种酯型难燃液压油，其特征在于：所述的破乳剂为T1001、DL32或LZ5957；所述的抗泡剂为硅油型抗泡剂或非硅型抗泡剂。
7.根据权利要求1所述的一种酯型难燃液压油，其特征在于：所述的抗磨剂为无灰磷型、硫磷型或硫磷氮型抗磨添加剂。
8.一种权利要求1所述的酯型难燃液压油的生产方法，其特征在于，生产步骤如下：
酯型难燃液压油的生产：首先将硫化油酸多元醇酯类基础油加入反应釜中，加热到100～120℃，然后加入抗氧剂，恒温溶解并搅拌均匀后，降温到80～100℃，再加入其他添加剂，继续恒温搅拌1小时，停止加热，取样分析，质量合格后，过滤包装成品。
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