CN108219911B - 全合成型液压支架用浓缩液及其制备方法 - Google Patents

全合成型液压支架用浓缩液及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种全合成型液压支架用浓缩液及其制备方法，该浓缩液包括以下重量百分比的组分：复合防锈防腐剂5％‑15％、润滑剂2％‑6％，有机醇胺3％‑8％、表面活性剂5％‑15％、抗硬水剂3％‑15％以及软化水50％‑75％。相比现有技术中的传统乳化油和全合成体系液压支架液，该液压支架浓缩液具有稳定性良好、性价比较高、原材料常见、无需添加经过化学反应的中间体、生产制备工艺简单、生产放大过程可控等特点。

Description

全合成型液压支架用浓缩液及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种液压传动介质，特别涉及一种液压支架用浓缩液及其制备方法。
背景技术
液压支架是综采工作面的安全支护设备，它的主要作用是支护采场顶板，维护安全作业空间，推移工作面采运设备等，它的工作性能对综采工作面的生产率、安全性等经济技术指标有很大的影响。
液压支架用乳化油或浓缩液配制的高含水液压液则是液压支架系统的血液，液压支架的支撑、升降、移动、推溜和过载保护等动作都需要借助高含水液压液来实现能量的传递和转换。液压支架液作为液压支架的工作介质，不仅起动力传递作用，而且要起润滑、冷却、防腐、防锈作用，被称为是液压支架的“血液”。
液压支架液主要有乳化油型、微乳液型(这两种的产品类型代号同为HFAE)和全合成型(HFAS)三种。其中乳化型是油-水两相体系，体系并不稳定，在使用过程中很容易出现析油、析皂等情况，由于析出物性能较为稳定、不易降解，所以一旦出现泄露或排放就会造成严重的矿井水质污染，同时析出油皂不断积累，会堵塞液压系统过滤器组件造成液压支架工作失常。由此，在传统的乳化油基础上逐渐发展起来了液压支架用浓缩液，该类型产品具有优异的稳定性和环境友好性，不会产生油皂析出现象，因此可明显减少清洗过滤器和先导阀的工作量，延长了设备无故障运行周期，有利于综采工作面安全操作，提高矿井高产高效的水平，它解决了乳化油稳定性差、成本高、原料缺乏等问题。但目前现有技术或市售的液压支架用浓缩液体系大多采用仍需要添加经过化学反应制备的油酸三乙醇胺、篦钾皂、硼酸酯等中间体润滑剂，比如在CN102634405A中提及了采用废弃植物油、无机碱、有机醇胺和硼酸为原材料，经过造化反应、硼酸化改性获得硼酸酯类活性物中间体，在CN103740440B中采用硼酸、癸二酸和三乙醇胺为原材料，在70-80℃下保温反应得到硼酸酯缓蚀剂组分，在CN 105154174A中以三乙醇胺、单乙醇胺、有机酸和硼酸为原材料，在95-100℃下反应制备得到防锈剂组分，而这些中间体润滑剂或防锈剂组分则存在生产工艺繁琐、批次质量参差不齐、产品整体润滑和防锈性能波动大等缺点，因此，这就需要研制出无需添加经过化学反应制备的中间体、生产放大过程简便可控、性价比高的液压支架用浓缩液。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种全合成型液压支架用浓缩液及其制备方法，以克服现有技术中液压支架用浓缩液生产工艺繁琐、批次质量参差不齐、产品整体润滑和防锈性能波动大等缺点。
为了达到上述目的，本发明提供了一种全合成型液压支架用浓缩液，该浓缩液包括以下重量百分比的组分：复合防锈防腐剂5％-15％、润滑剂2％-6％，有机醇胺3％-8％、表面活性剂5％-15％、抗硬水剂3％-15％以及软化水50％-75％。
本发明所述的全合成型液压支架用浓缩液，其中，所述复合防锈防腐剂优选为亚硝酸钠、苯甲酸钠、山梨酸钾和苯并三氮唑所组成群组中的两种或两种以上的混合物。
本发明所述的全合成型液压支架用浓缩液，其中，所述润滑剂优选为水溶性聚醚酯和/或烷基磷酸酯胺盐。
本发明所述的全合成型液压支架用浓缩液，其中，所述有机醇胺优选为单乙醇胺、三乙醇胺、一异丙醇胺、二异丙醇胺和2-氨基-2甲基-1-丙醇所组成群组中的一种或几种。
本发明所述的全合成型液压支架用浓缩液，其中，所述表面活性剂优选为脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚所组成群组中的一种或两种。
本发明所述的全合成型液压支架用浓缩液，其中，所述抗硬水剂优选为乙二胺四乙酸二钠和/或乙二胺四乙酸四钠。
本发明还提供了上述全合成型液压支架用浓缩液的制备方法，为在15-35℃之间，在软化水中添加抗硬水剂，再添加复合防锈防腐剂和有机醇胺，然后添加润滑剂，最后添加表面活性剂搅拌均匀，得到全合成型液压支架用浓缩液；
其中，以浓缩液为基准，以重量百分比计，复合防锈防腐剂5％-15％、润滑剂2％-6％，有机醇胺3％-8％、表面活性剂5％-15％、抗硬水剂3％-15％以及软化水50％-75％。
本发明所述的全合成型液压支架用浓缩液的制备方法，其中，所述复合防锈防腐剂优选为亚硝酸钠、苯甲酸钠、山梨酸钾和苯并三氮唑所组成群组中的两种或两种以上的混合物。
本发明所述的全合成型液压支架用浓缩液的制备方法，其中，所述表面活性剂优选为脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚所组成群组中的一种或两种。
本发明所述的全合成型液压支架用浓缩液的制备方法，其中，所述润滑剂优选为水溶性聚醚酯和/或烷基磷酸酯胺盐。
本发明的有益效果：
本发明的液压支架用浓缩液与现有技术相比，具有稳定性良好、性价比较高、原材料常见、无需添加经过化学反应的中间体、生产制备工艺简单、生产放大过程可控等特点，值得推广应用。
具体实施方式
以下对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例，下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件。
实施例1
一种液压支架用浓缩液及其制备工艺，各组分、重量百分比及制备工艺为：
复合防锈防腐剂15％、润滑剂2％，有机醇胺8％、表面活性剂5％、抗硬水剂3％和软化水67％组成。
其中，复合防锈剂为亚硝酸钠6％、苯甲酸钠8％、苯并三氮唑1％，润滑剂为烷基磷酸酯胺盐2％，表面活性剂为脂肪酸聚氧乙烯酯LAE 5％，有机醇胺为三乙醇胺8％，抗硬水剂为乙二胺四乙酸四钠3％，软化水67％。
制备工艺为：15-35℃，在67％软化水中先添加抗硬水剂乙二胺四乙酸四钠3％，接着添加复合防锈防腐剂亚硝酸钠6％、苯甲酸钠8％、苯并三氮唑1％和有机醇胺三乙醇胺8％，然后添加润滑剂烷基磷酸酯胺盐2％，最后添加表面活性剂脂肪酸聚氧乙烯酯LAE5％，搅拌均匀即可得到液压支架用浓缩液。
实施例2
一种液压支架用浓缩液及其制备工艺，各组分、重量百分比及制备工艺为：
复合防锈防腐剂5％、润滑剂6％，有机醇胺3％、表面活性剂15％、抗硬水剂15％和软化水56％组成。
其中，复合防锈剂为山梨酸钾4％、苯并三氮唑1％，润滑剂为水溶性聚酯GY3106％，表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯OS-15 15％，有机醇胺为三乙醇胺3％，抗硬水剂为乙二胺四乙酸二钠15％，软化水56％。
制备工艺为：15-35℃，在56％软化水中先添加抗硬水剂乙二胺四乙酸二钠15％，接着添加复合防锈防腐剂山梨酸钾4％、苯并三氮唑1％，有机醇胺三乙醇胺3％，然后添加润滑剂水溶性聚酯GY310 6％，最后添加表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯OS-15 15％，搅拌均匀即可得到液压支架用浓缩液。
实施例3
一种液压支架用浓缩液及其制备工艺，各组分、重量百分比及制备工艺为：
复合防锈防腐剂7％、润滑剂3％，有机醇胺4％、表面活性剂5％、抗硬水剂6％和软化水75％。
其中，复合防锈剂为苯甲酸钠6％、苯并三氮唑1％，润滑剂为烷基磷酸酯胺盐3％，表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚NP-10 5％，有机醇胺为单乙醇胺4％，抗硬水剂为乙二胺四乙酸二钠6％，软化水75％。
制备工艺为：15-35℃，在75％软化水中先添加抗硬水剂乙二胺四乙酸二钠6％，接着添加复合防锈防腐剂苯甲酸钠6％、苯并三氮唑1％和有机醇胺单乙醇胺4％，然后添加润滑剂烷基磷酸酯胺盐3％，最后添加表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚NP-10 5％，搅拌均匀即可得到液压支架用浓缩液。
实施例4
一种液压支架用浓缩液及其制备工艺，各组分、重量百分比及制备工艺为：
复合防锈防腐剂14％、润滑剂5％，有机醇胺6％、表面活性剂12％、抗硬水剂13％和软化水50％。
其中，复合防锈剂为亚硝酸钠4％、苯甲酸钠9％、苯并三氮唑1％，润滑剂为烷基磷酸酯胺盐5％，表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚LAE 12％，有机醇胺为单乙醇胺6％，抗硬水剂为乙二胺四乙酸二钠12％，软化水50％。
制备工艺为：15-35℃，在50％软化水中先添加抗硬水剂乙二胺四乙酸二钠12％，接着添加复合防锈防腐剂亚硝酸钠4％、苯甲酸钠9％、苯并三氮唑1％和有机醇胺单乙醇胺6％，然后添加润滑剂烷基磷酸酯胺盐5％，最后添加表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚LAE12％，搅拌均匀即可得到液压支架用浓缩液。
表1本发明液压支架用浓缩液的主要性能数据
Figure BDA0001180150790000061
表1给出的本发明液压支架用浓缩液的主要性能数据，从表中可以看出，4个实施例的产品在浓缩液粘度、稀释液的pH、润滑性和密封材料相容性有区别，但都能满足煤炭行业标准MT76-2011《液压支架用乳化油、浓缩液及其高含水液压液》要求，具有良好的稳定性、防锈防腐性、润滑性、硬水适应性、产品无闪点等特点。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种全合成型液压支架用浓缩液，其特征在于，该浓缩液由以下重量百分比的组分组成：复合防锈防腐剂5％-15％、润滑剂2％-3％，有机醇胺3％-8％、表面活性剂5％-15％、抗硬水剂3％-15％以及软化水50％-75％；
其中，所述润滑剂为水溶性聚醚酯和/或烷基磷酸酯胺盐；所述复合防锈防腐剂为亚硝酸钠、苯甲酸钠、山梨酸钾和苯并三氮唑所组成群组中的两种或两种以上的混合物；所述表面活性剂为脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚所组成群组中的一种或两种。
2.根据权利要求1所述的全合成型液压支架用浓缩液，其特征在于，所述有机醇胺为单乙醇胺、三乙醇胺、一异丙醇胺、二异丙醇胺和2-氨基-2甲基-1-丙醇所组成群组中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的全合成型液压支架用浓缩液，其特征在于，所述抗硬水剂为乙二胺四乙酸二钠和/或乙二胺四乙酸四钠。
4.权利要求1-3任一项所述的全合成型液压支架用浓缩液的制备方法，其特征在于，在15-35℃之间，在软化水中添加抗硬水剂，再添加复合防锈防腐剂和有机醇胺，然后添加润滑剂，最后添加表面活性剂搅拌均匀，得到全合成型液压支架用浓缩液；
其中，以浓缩液为基准，以重量百分比计，复合防锈防腐剂5％-15％、润滑剂2％-3％，有机醇胺3％-8％、表面活性剂5％-15％、抗硬水剂3％-15％以及软化水50％-75％。
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