CN105385484A - 抗泡剂组合物及其用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种抗泡剂组合物，以重量份数计由以下组份组成：a)3～30份丙烯酸辛酯与乙酸乙烯酯共聚物；b)0.1～10份有机氟改性聚硅氧烷；c)0.1～10份乳化分散剂；d)60～95份环保溶剂油。

Description

抗泡剂组合物及其用途
技术领域
本发明涉及一种抗泡剂组合物及其用途。
背景技术
润滑油是由基础油添加10％左右的不同功能的添加剂组成，这些添加剂有小分子化合物、高分子化合物和胶体粒子等，所以在剧烈搅拌混入空气和受到外界环境污染物如水、灰尘、金属碎屑、皂化粉或拉拔粉等的污染时极易产生大量泡沫，而且形成的泡沫稳定性好，消除速度慢，最后导致润滑系统产生断油，气阻和溢流的危险，引起油品加剧氧化，机械磨损严重和散热不良等危害。因此就要求向润滑油中添加一种抗污染能力强，抑制泡沫性能好的抗泡剂，降低润滑油液随着使用时间的延长泡沫量增大的趋势。
润滑油中常用的是硅油抗泡剂，在很少添加量下(约5～20ppm)便有很好的抑制泡沫的能力。但是硅油抗泡剂在润滑油中溶解度低，耐化学介质差；硅油密度比矿物润滑油大，在润滑油中的分散粒径大，长期存储容易沉降。所以DOWCorning公司最早生产了有机氟改性有机硅材料，开发了氟硅系列产品，国内南京四新科技应用研究所有限公司开发了三氟丙基甲基硅油系列产品。
聚丙烯酸酯类非硅抗泡剂(例如国外产品PX3841和国内的T921、T922)是一种在润滑油中溶解性较硅型抗泡剂好，分散粒径小，抗泡持久性好的抗泡剂，但是在润滑油中的添加量大，在添加量为100～200ppm时才具有很好的抑制泡沫的性能，当添加量很低时消除泡沫速度慢，消除相同体积的泡沫时间甚至是硅油的几倍。
文献WO2004080561A2公开了一种特别适合使用在金属加工液中的稳定的润滑油抗泡剂组合物。文献US6251840B1公开了一种通过向润滑液中添加硅型抗泡剂或氟改性有机硅抗泡剂一种或两种的方法提高了润滑油的防锈和抗泡沫性能，从而提高对润滑齿轮的保护。文献US5766513公开发现向润滑油中同时添加氟改性硅抗泡剂和聚酯类抗泡剂在低温24℃和高温93.5℃都有抗泡沫性能，并且不会降低油品的放气性。文献CN1090229C公开了柴油燃料和润滑油消泡剂及其使用方法，该发明中应用的消泡剂是一种改性聚硅氧烷。
向润滑油中添加少量的硅型抗泡剂、改性聚硅氧烷或聚酯类抗泡剂均能降低油品的泡沫倾向性，使泡沫性能达到规定的出厂指标。但是达到出厂要求的成品润滑油在使用过程中很快会由于存在抗泡剂分散不均匀、在高温条件下不稳定和抗污染物能力差等问题而出现抗泡性失效的问题。所以为抑制润滑油使用过程中泡沫量逐渐增多的趋势，需提前在出厂的成品油添加较多量的抗泡剂。而添加的抗泡剂必须具有以下特点：第一，抗泡剂在润滑油中具有较好的溶解性，分散粒径小，稳定性好；并且在添加必须量的抗泡剂后仍能维持油品的透明度。第二，抗泡剂耐高温能力好，在高温条件下不易分解。第三，抗泡剂抗污染能力强，这里的污染物可能是水、金属碎屑、固体润滑剂皂化粉或拉拔粉等中的一种或几种。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中冷镦成型油在工厂使用后，由于受到金属碎屑、固体润滑剂皂化粉和拉拔粉的污染后，泡沫倾向性越来越大；抗泡剂在成品润滑油中溶解度太小，添加很少量后便会导致润滑油透明度降低，甚至变浑浊，提供一种新的抗泡剂组合物。该组合物在润滑油中的溶解性好，分散粒径小，分散稳定性好。本发明所要解决的技术问题之二是提供一种所述抗泡剂组合物的用途。
为解决上述技术问题之一，本发明采取的技术方案如下：一种抗泡剂组合物，以重量份数计由以下组份组成：
a)3～30份丙烯酸辛酯与乙酸乙烯酯共聚物；
b)0.1～10份有机氟改性聚硅氧烷；
c)0.1～10份乳化分散剂；
d)60～95份环保溶剂油。
上述技术方案中，优选地，以重量份数计，丙烯酸辛酯与乙酸乙烯酯共聚物的用量为5～20份，有机氟改性聚硅氧烷的用量为0.5～5份，乳化分散剂的用量为0.5～5份，环保溶剂油的用量为65～90份。
上述技术方案中，优选地，所述丙烯酸辛酯与乙酸乙烯酯共聚物的分子量为8000～60000。
上述技术方案中，优选地，所述有机氟改性聚硅氧烷相对分子质量为10000～30000。
上述技术方案中，优选地，所述乳化分散剂选自山梨醇酐油酸酯、山梨醇酐三油酸酯或聚异丁烯基丁二酰亚胺中的至少一种。
上述技术方案中，优选地，所述环保溶剂油选自环保溶剂油D80、D90、D100、D110或D120中的至少一种。
为解决上述技术问题之二，本发明采取的技术方案如下：一种抗泡剂组合物的用途，在于提高润滑油的抗泡沫性能。
上述技术方案中，优选地，所述抗泡剂组合物的用途在于提高使用过程中的润滑油的抗泡沫性能。
上述技术方案中，优选地，所述润滑油为冷镦成型油。
上述技术方案中，优选地，所述抗泡剂组合物添加至润滑油中的添加量为润滑油重量的0.001～0.5％。
本发明所述抗泡剂组合物的制备方法如下：将所需量的丙烯酸辛酯与乙酸乙烯酯共聚物、有机氟改性聚硅氧烷及环保溶剂油混合均匀，然后再向混合物中加入乳化分散剂混合均匀即得；或直接将丙烯酸辛酯与乙酸乙烯酯共聚物、有机氟改性聚硅氧烷、环保溶剂油及复合乳化剂混合均匀即得。
本发明抗泡剂组合物可用于冷镦成型油成品油和运行油中。其使用方法如下：以0.01～0.05重量％的剂量加入冷镦成型油产品中，加热搅拌分散均匀即可使用。
本发明抗泡剂组合物利用了丙烯酸异辛酯与乙酸乙烯酯共聚物油溶性好，在油品中分散粒径小，分散稳定性好的优点和有机氟改性硅油抗泡剂抗高温和抗化学品污染能力好的优点，通过添加乳化分散剂提高了复配乳化剂的分散稳定性和对添加的油品的透明度影响小，这样可向成品油中添加足量的抗泡剂，从而解决润滑油随着使用时间的延长油品品质降低而容易起泡的问题。本发明组合物充分利用各组分之间的协同作用，油溶性好，分散粒径小，抗泡性和抗泡稳定性好。向润滑油中仅需添加重量百分数0.001～0.3％抗泡剂，就可以维持油品的外观透明度。实验结果表明本发明的抗泡剂组合物耐高温能力好，添加该抗泡剂组合物的润滑油受污染物水、金属碎屑、固体润滑剂皂化粉和拉拔粉污染后仍具有很好的抑制泡沫的能力。
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述。
具体实施方式
【实施例1】
按照重量份数，分别称取10克丙烯酸异辛酯与乙酸乙烯酯共聚物、2克有机氟改性聚硅氧烷、1克司盘85(山梨醇酐三油酸酯)和87克环保溶剂油D80，在40℃下，搅拌8～10min至完全均匀，制得抗泡剂组合物。
称取上述制备的抗泡剂组合物加入冷镦成型油产品中，加入量为冷镦成型油产品重量的0.3％，在60℃下搅拌10～15min至所述抗泡剂组合物分散均匀，观察油品透明度。
称取重量百分数0.05％的抗泡剂组合物加入抗泡性能严重失效的冷镦成型油运行油中，在60℃搅拌12分钟至抗泡剂组合物分散均匀。利用润滑油泡沫性能测定仪，按照GB/T12579分别测定未添加抗泡剂组合物的冷镦成型运行油和添加了抗泡剂组合物的冷镦成型运行油的泡沫性能，并采用静置储存法考察添加抗泡剂组合物的冷镦成型运行油的抗泡沫稳定性，将运行油室温下静置存储，记录随时间延长，运行油泡沫性能变化。
称取重量百分数0.05％的抗泡剂组合物加入冷镦成型油产品中，在60℃搅拌12分钟至抗泡剂组合物分散均匀，备用。用动态光散射仪NanoZS测定润滑油中抗泡剂的粒径分布。一般情况下认为：抗泡剂分散粒径越小，分散越均匀，冷镦成型油中抗泡剂存储稳定性越好。
润滑油抗高温和化学品污染性能考察：1.称取200克添加重量百分数0.05％的抗泡剂组合物的冷镦成型油，加入重量百分数1％的固体润滑剂皂化粉粉末，置于带有搅拌，温度计的三口烧瓶中，在200℃加热2小时，冷却后按GB/T12579测定油品泡沫性能；作为对比实验称取200克未添加抗泡剂组合物的冷镦成型油加入重量百分数1％的固体润滑剂皂化粉粉末，置于带有搅拌，温度计的三口烧瓶中，200℃加热2小时，冷却后按GB/T12579测定油品泡沫性能。2.称取200克添加重量百分数0.05％的抗泡剂组合物的冷镦成型油，加入重量百分数1％的固体润滑剂拉拔粉粉末，置于带有搅拌，温度计的三口烧瓶中，在200℃加热2小时，冷却后按GB/T12579测定油品泡沫性能；作为对比实验称取200克未添加抗泡剂组合物的冷镦成型油加入重量百分数1％的固体润滑剂拉拔粉粉末，置于带有搅拌，温度计的三口烧瓶中，200℃加热2小时，冷却后按GB/T12579测定油品泡沫性能。
【实施例2～3】
按【实施例1】的各个步骤调制抗泡剂组合物及冷镦成型油，只是改变各组分的用量和成分，抗泡剂组合物的组成见表1。测定抗泡剂组合物在润滑油中的溶解性、抗泡剂分散粒径、抗高温和抗化学品污染能力。
【比较例1～4】
按【实施例1】的各个步骤调制抗泡剂组合物及冷镦成型油，只是改变抗泡剂类型，该抗泡剂分别是市售的硅油抗泡剂、氟改性有机硅抗泡剂、1号复合抗泡剂和2号复合抗泡剂(1号复合抗泡剂和2号复合抗泡剂均为市售成品配方，只能知道它们是硅油抗泡剂和聚丙烯酸酯类非硅抗泡剂复合物，而1号和2号的区别在于配方中硅油抗泡剂和聚丙烯酸酯类非硅抗泡剂的比例不同)。然后按【实施例1】的方法考察添加抗泡剂的冷镦成型运行油的抗泡沫稳定性；测定各抗泡剂的溶解性、抗泡剂分散粒径；测定添加1号复合抗泡剂和2号复合抗泡剂的冷镦成型油抗高温和抗化学品污染能力。
其中添加不同抗泡剂的冷镦成型运行油的抗泡沫稳定性对比见表2，添加不同抗泡剂的冷镦成型油的抗泡剂分散粒径对比结果见表3，添加不同抗泡剂的冷镦成型油抗高温和抗化学品污染能力结果见表4。
表1
司盘80：山梨醇酐油酸酯
司盘85：山梨醇酐三油酸酯
所述丙烯酸辛酯与乙酸乙烯酯共聚物的分子量为4.5×104～6.0×104
所述有机氟改性聚硅氧烷相对分子质量为10000～30000。
表2
从表2中可以看出添加复配抗泡剂组合物的运行油抗泡性和抗泡稳定性最好。其次是添加氟改性有机硅抗泡剂和2号复合抗泡剂的运行油。而且随着储存时间的延长，比较例中运行油的抗泡性能均会逐渐变差，即存在抗泡稳定性差的问题。
表3
由于当抗泡剂添加量超过最大溶解度时，冷镦成型油外观开始发浑，不能达到油品出厂要求，所以抗泡剂在油品中添加量应不超过最大溶解度。从表3中可以看出，复配抗泡剂组合物与市场现有的硅油抗泡剂，1号复合抗泡剂和2号复合抗泡剂相比，在冷镦成型油中的最大溶解度明显要大很多，即在冷镦成型油中的添加很大量的复配抗泡剂组合物仍能维持冷镦成型油的透明度，可以很好的解决市售抗泡剂在油品中最大添加量小，容易导致油品发浑的问题。比较抗泡剂分子分散粒径范围发现，本发明抗泡剂在油品中的分散粒径明显比其他市售抗泡剂分散粒径小，所以油品抗泡沫稳定性好。
表4
从表4中可以看出添加本发明抗泡剂的冷镦成型油比添加市售复抗泡剂的冷镦成型油的抗高温和抗化学品污染能力好。

Claims (10)

1.一种抗泡剂组合物，以重量份数计由以下组份组成：
a)3～30份丙烯酸辛酯与乙酸乙烯酯共聚物；
b)0.1～10份有机氟改性聚硅氧烷；
c)0.1～10份乳化分散剂；
d)60～95份环保溶剂油。
2.根据权利要求1所述抗泡剂组合物，其特征在于以重量份数计，丙烯酸辛酯与乙酸乙烯酯共聚物的用量为5～20份，有机氟改性聚硅氧烷的用量为0.5～5份，乳化分散剂的用量为0.5～5份，环保溶剂油的用量为65～90份。
3.根据权利要求1所述抗泡剂组合物，其特征在于所述丙烯酸辛酯与乙酸乙烯酯共聚物的分子量为8000～60000。
4.根据权利要求1所述抗泡剂组合物，其特征在于所述有机氟改性聚硅氧烷相对分子质量为10000～30000。
5.根据权利要求1所述抗泡剂组合物，其特征在于所述乳化分散剂选自山梨醇酐油酸酯、山梨醇酐三油酸酯或聚异丁烯基丁二酰亚胺中的至少一种。
6.根据权利要求1所述抗泡剂组合物，其特征在于所述环保溶剂油选自环保溶剂油D80、D90、D100、D110或D120中的至少一种。
7.一种抗泡剂组合物的用途，其特征在于提高润滑油的抗泡沫性能。
8.根据权利要求7所述抗泡剂组合物的用途，其特征在于提高使用过程中的润滑油的抗泡沫性能。
9.根据权利要求7所述抗泡剂组合物的用途，其特征在于所述润滑油为冷镦成型油。
10.根据权利要求7所述抗泡剂组合物的用途，其特征在于所述抗泡剂组合物添加至润滑油中的添加量为润滑油重量的0.001～0.5％。
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