CN107603713A - 抗燃液压液组合物及其制备方法及用该组合物制备液压液 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种抗燃液压液组合物，其特征在于：由包含有质量百分含量为5‑8％的磷酸稀土化合物的原料制造而成。本发明制备的抗燃液压液组合物可明显提升液压液的抗摩擦磨损性、防锈性，同时本发明制备的抗燃液压液组合物对丁腈橡胶等密封材料的溶胀和收缩性均符合相关标准要求。

Description

抗燃液压液组合物及其制备方法及用该组合物制备液压液

技术领域

本发明属于润滑技术领域，具体涉及抗燃液压液组合物及其制备方法及用该组合物制备液压液。

背景技术

液压系统是最常见的动力转换、传动、控制运动系统，一般采用水-乙二醇、矿物油、合成油等作为液压介质。在动态应力下密封件产生摩擦磨损，容易导致密封件的机械损坏，同时不良的液压介质会导致密封件材料的溶胀和收缩，从而直接引发液压介质的泄漏、动力消耗增大等等不良后果。

抗燃液压液一般采用水-乙二醇作为基础油，添加水溶性极压抗磨剂、防锈剂等添加剂组成，而水溶性极压抗磨剂和防锈剂极压抗磨性能和防锈性能往往弱于油性极压抗磨剂和防锈剂，同时水-乙二醇溶液的润滑性也比矿物油也差，同时很多极压抗磨和防锈剂对密封材料的溶胀收缩有一定的影响，因此研发极压抗磨性防锈性优良、可以修复摩擦磨损同时对常见的密封材料的溶胀收缩影响小的抗燃液压液添加剂是一项有现实意义课题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种抗燃液压液组合物和一种液压油。

本发明提供的一种抗燃液压液组合物，其特征在于：由包含有质量百分含量为5-8％的磷酸稀土化合物的原料制造而成。

上述磷酸稀土化合物为磷酸镧水合物、磷酸铈水合物或其混合物。

此外，本发明还提供了一种抗燃液压液组合物，其特征在于：由以下重量百分比的组分制造而成：

进一步地，本发明提供的一种抗燃液压液组合物，还具有这样的特点：即、上述多羟基脂肪酸酯选自多羟基化合物与脂肪酸进行酯化反应的产物中的一种或几种。上述多羟基化合物的活性-OH的摩尔数大于脂肪酸的-COOH的摩尔数。

进一步地，本发明提供的一种抗燃液压液组合物，还具有这样的特点：即、上述多羟基化合物选自碳原子数为2-40的多羟基化合物中的一种或几种混合物；优选地，上述多羟基化合物选自甘油、季戊四醇、三羟甲基丙烷、失水山梨醇、甘露醇、葡萄糖中的一种或几种混合物。

进一步地，本发明提供的一种抗燃液压液组合物，还具有这样的特点：即、上述脂肪酸选自脂肪酸碳原子数为10-20的饱和或不饱和脂肪酸中的一种或几种混合物；优选地上述脂肪酸选自正癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、油酸、硬脂酸醇中的一种或几种。

进一步地，本发明提供的一种抗燃液压液组合物，还具有这样的特点：即、上多羟基脂肪酸酯的制备方法为：按比例称取多羟基化合物、脂肪酸分别加入反应釜中，搅拌加热至200-220℃，充分反应8-12小时，减压排出水分，即为一种多羟基脂肪酸酯。

为了提高反应速度，还可加磷酸进行催化反应，所述磷酸的有效成分占反应物总重量的0.5-1％。采用磷酸作为催化剂还有一个好处是，在反应完成后不需去除催化剂，磷酸参与反应生成的磷酸酯是良好的极压抗磨剂。

进一步地，本发明提供的一种抗燃液压液组合物，还具有这样的特点：即、上述多羟基脂肪酸酯可选甘油单油酸酯、甘油单月桂酸酯、失水山梨醇单油酸酯、山梨糖醇酐单月桂酸酯、三羟甲基丙烷单油酸酯、季戊四醇单油酸酸、甘露醇单油酸酯、甘油二油酸酯、甘露醇二油酸酯中的一种或几种混合物。

上述多羟基脂肪酸酯聚氧乙烯醚是多羟基脂肪酸酯和环氧乙烷进行聚合反应而成的。优选商品：吐温-80、吐温-60、吐温-40、吐温-20中的一种或几种混合物。

上述酰基肌氨酸盐选自：月桂酰肌氨酸钠、肉豆蔻酰肌氨酸钠、油酰肌氨酸钠、硬脂酰肌氨酸钠中的一种或几种。

进一步地，本发明提供的一种抗燃液压液组合物，还具有这样的特点：即、上述抗燃液压液组合物的制备方法为：称取磷酸稀土化合物加入多羟基脂肪酸酯中充分搅拌至均匀的糊状物，加入多羟基脂肪酸酯聚氧乙烯醚、石油磺酸钠、酰基肌氨酸盐继续搅拌至半透明，即为一种抗燃液压液组合物。

另外，本发明还提供了一种液压油，其特征在于：由如下重量百分比的组分制造而成：

抗燃液压液组合物 1-3％；

水-乙二醇基础油 97-99％。

上述水-乙二醇基础油为完全软化水(40-50％)与聚乙二醇(单体或聚合物)的混合物。

上述抗燃液压液的制备方法为：将抗燃液压液组合物加入水-乙二醇基础油中混合搅拌至完全透明即可。

本发明的有益效果：

本发明的磷酸稀土化合物，可以在金属表面的微小裂痕和蚀点上进行主动填充修复，并在摩擦副瞬间产生的高温和高压下迅速和金属表面形成牢固的修复层。

多羟基脂肪酸酯是比较好的非离子表面活性剂，可以对磷酸稀土化合物进行充分的吸附和扩散，使之不产生集聚和沉降，同时还有良好的防锈性。

多羟基脂肪酸酯聚氧乙烯醚是良好的亲水型非离子表面活性剂，和多羟基脂肪酸酯一起使用可产生协同作用，使磷酸稀土化合物更好地分散于水-乙二醇基础油中。

石油磺酸钠是阴离子表面活性剂，同时又是良好的水溶防锈剂。

酰基肌氨酸盐是良好的水溶性防锈剂，又是亲水型阴离子表面活性剂。

本发明制备的抗燃液压液组合物可明显提升液压液的抗摩擦磨损性、防锈性，同时本发明制备的抗燃液压液组合物对丁腈橡胶等密封材料的溶胀和收缩性均符合相关标准要求。

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：

实施例1：

称取磷酸镧水合物80g加入甘露醇单油酸酯400g中充分搅拌至均匀的糊状物，加入200g吐温-80、200g石油磺酸钠、120g月桂酰肌氨酸钠继续搅拌至半透明，即为一种抗燃液压液组合物。

上述山梨糖醇单油酸酯的制备方法为：按比例称取山梨糖醇1821.7g(10mol)、油酸2824.7g(10mol)分别加入反应釜中，加入40g(85％)磷酸搅拌加热至210℃，充分反应10小时，减压排出水分，即为山梨糖醇单油酸酯。

将上述制备的一种抗燃液压液组合物300g,水-乙二醇基础油(含水45％)9700g混合均匀后即为一种抗燃液压液。

上述抗燃液压液应用于TIMKEN实验机进行修复实验：

在TIMKEN实验机的油槽内加入水-乙二醇基础油，装好新滚柱，开动电机开关，并添加砝码，并砝码加至20英磅时，电机发出尖锐的噪声，关开关后观察滚柱已经有直径约6mm(纵向)的磨损，并且磨损面粗糙。更换油槽内的机械油为上述一种抗燃液压液，并重新启动开关，不断缓慢添加砝码，同时加至20英磅，TIMKEN机正常运转，无尖锐噪声，机器再运转20分钟后观察滚柱磨损无明显加大，同时原来粗糙的磨损面变光滑。

实施例2：

称取磷酸镧水合物50g加入甘油单油酸酯300g中充分搅拌至均匀的糊状物，加入300g吐温-60、200g石油磺酸钠、150g油酰肌氨酸钠继续搅拌至半透明，即为一种抗燃液压液组合物。

将上述制备的一种抗燃液压液组合物20g,水-乙二醇基础油(含水40％)980g混合均匀后即为一种抗燃液压液。

实施例3：

称取磷酸铈水合物60g加入季戊四醇单油酸酸350g中充分搅拌至均匀的糊状物，加入250g吐温-40、210g石油磺酸钠、130g肉豆蔻酰肌氨酸钠继续搅拌至半透明，即为一种抗燃液压液组合物。

将上述制备的一种抗燃液压液组合物10g,水-乙二醇基础油(含水50％)990g混合均匀后即为一种抗燃液压液。

实施例4：

称取磷酸铈水合物70g加入三羟甲基丙烷单油酸酯320g中充分搅拌至均匀的糊状物，加入210g吐温-20、260g石油磺酸钠、140g硬脂酰肌氨酸钠继续搅拌至半透明，即为一种抗燃液压液组合物。

将上述制备的一种抗燃液压液组合物25g,水-乙二醇基础油(含水45％)975g混合均匀后即为一种抗燃液压液。

实施例5：

称取磷酸镧水合物40g、磷酸铈水合物40g加入失水山梨醇单油酸酯330g中充分搅拌至均匀的糊状物，加入220g吐温-80、210g石油磺酸钠、160g油酰肌氨酸钠继续搅拌至半透明，即为一种抗燃液压液组合物。

将上述制备的一种抗燃液压液组合物150g,水-乙二醇基础油(含水45％)9850g混合均匀后即为一种抗燃液压液。

将上述制备的的一种液压油对丁腈橡胶密封圈模仿DIN53521和DIN53502标准进行实验：30天，丁腈橡胶密封圈体积和硬度基本无变化，符合规定的阈值要求。

Claims (10)

1.一种抗燃液压液组合物，其特征在于：由包含有质量百分含量为5-8％的磷酸稀土化合物的原料制造而成。

2.如权利要求1所述的一种抗燃液压液组合物，其特征在于：

所述磷酸稀土化合物选自磷酸镧水合物、磷酸铈水合物或其混合物。

3.一种抗燃液压液组合物，其特征在于，将如下重量百分比磷酸稀土化合物加入多羟基脂肪酸酯中充分搅拌至均匀的糊状物后，加入多羟基脂肪酸酯聚氧乙烯醚、石油磺酸钠、酰基肌氨酸盐继续搅拌至半透明，即为一种抗燃液压液组合物；

4.如权利要求3所述的一种抗燃液压液组合物，其特征在于：

所述多羟基脂肪酸酯选自多羟基化合物与脂肪酸进行酯化反应的产物中的一种或几种；

所述多羟基化合物的活性-OH的摩尔数大于脂肪酸的-COOH的摩尔数；

其中，所述多羟基脂肪酸酯的制备方法为将多羟基化合物、脂肪酸分别加入反应釜中，搅拌加热至200-220℃，充分反应8-12小时，减压排出水分，即为一种多羟基脂肪酸酯。

5.如权利要求4所述的一种抗燃液压液组合物，其特征在于：

所述多羟基化合物选自碳原子数为2-40的多羟基化合物中的一种或几种混合物；

优选地，所述多羟基化合物选自甘油、季戊四醇、三羟甲基丙烷、失水山梨醇、甘露醇、葡萄糖中的一种或几种混合物；

所述脂肪酸选自碳原子数为10-20的饱和或不饱和脂肪酸中的一种或几种；

优选地，所述脂肪酸选自正癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、油酸、硬脂酸醇中的一种或几种。

6.如权利要求4或5所述的一种抗燃液压液组合物，其特征在于：

还可加入磷酸进行催化反应；

其中，所述磷酸的有效成分占反应物总重量的0.5-1％。

7.如权利要求3所述的一种抗燃液压液组合物，其特征在于：

所述多羟基脂肪酸酯选自甘油单油酸酯、甘油单月桂酸酯、失水山梨醇单油酸酯、山梨糖醇酐单月桂酸酯、三羟甲基丙烷单油酸酯、季戊四醇单油酸酸、甘露醇单油酸酯、甘油二油酸酯、甘露醇二油酸酯中的一种或几种混合物。

8.如权利要求3所述的一种抗燃液压液组合物，其特征在于：

所述多羟基脂肪酸酯聚氧乙烯醚选自多羟基脂肪酸酯和环氧乙烷进行聚合反应的产物中的一种或几种；

优选地，所述多羟基脂肪酸酯聚氧乙烯醚选自吐温-80、吐温-60、吐温-40、吐温-20中的一种或几种混合物；

所述酰基肌氨酸盐选自月桂酰肌氨酸钠、肉豆蔻酰肌氨酸钠、油酰肌氨酸钠、硬脂酰肌氨酸钠中的一种或几种。

9.一种液压油，其特征在于，由如下重量百分比的组分混合搅拌至完全透明而成：

抗燃液压液组合物 1-3％；

水-乙二醇基础油 97-99％。

10.如权利要求9所述的一种液压油，其特征在于：

所述水-乙二醇基础油为完全软化水，以及乙二醇单体或乙二醇聚合物的混合物；

其中，所述完全软化水占水-乙二醇基础油总质量的40-50％。