CN112375612A - 一种水基液压阻尼介质及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电梯缓冲技术领域，尤其涉及一种水基液压阻尼介质及其制备方法。该水基液压阻尼介质包括以下重量百分含量的组分：水60～71(wt)％；阻凝剂27～32(wt)％；纳米添加剂1～4(wt)％；分散剂0.3～1.2(wt)％；抗沉降稳定剂0.2～1.5(wt)％；消泡剂0.2～1(wt)％。该水基液压阻尼介质解决了传统的硅基矿物质油作为阻尼介质具有的污染高、成本高、易燃烧、不易运输等缺陷，同时，本发明制得的水基液压阻尼介质具有较低凝固点和较高的粘度指标，能够适应电梯缓冲器工作环境。

Description

一种水基液压阻尼介质及其制备方法
技术领域
本发明属于电梯缓冲技术领域，尤其涉及一种水基液压阻尼介质及其制备 方法。
背景技术
电梯缓冲器安装在电梯井道的底部，当电梯轿厢或对重坠落时，能够起到 最后的缓冲、制停和保护的作用，以免轿厢或对重直接撞底。当前常用的电梯 缓冲器为液压缓冲器，其液压介质均采用硅基矿物质油，只能适用于传统金属 液压缓冲器。当前的液压缓冲器存在的主要缺陷是：(1)材料成本高，原材料 来源于日益稀缺的矿物油；(2)不易运输，由于液体油属于高危易燃液体，其 运输受国家严格管控，必须经专门的运输设备进行运输；(3)易燃烧，对环境 造成污染，维护也较困难，不适合于某些特殊环境下使用。
公开号为CN101812365A的发明专利提供了一种水基纳米润滑剂，适用于 金属切削领域，不适用于非金属液压缓冲器。公开号为CN102146314A的发明 专利提供了一种水基纳米液压传动介质的制备方法，公开了一种液压传动介质 的制备方法，但是对介质的粘度未做要求，不适合在缓冲器中作为阻尼介质。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水基液压阻尼介质及其制备方法，该水基液压 阻尼介质解决了硅基矿物质油存在的主要缺陷，而且具有较低的凝固点和较高 的粘度指标，更加适应电梯缓冲器的工作环境。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明提出了一种水基液压阻尼介质，包括以下重量百分含量的组分：
水60～71％；
阻凝剂27～32％；
纳米添加剂1～4％；
分散剂0.3～1.2％；
抗沉降稳定剂0.2～1.5％；
消泡剂0.2～1％。
进一步的，所述阻凝剂为乙二醇、丙二醇中的一种或两种。
进一步的，所述纳米添加剂为SiC、SiO2、或TiO2中的一种或多种。
进一步的，所述SiC的粒径为20nm～90nm，所述SiO2的粒径为10～30nm， TiO2的粒径为10～30nm。
进一步的，所述分散剂为羧甲基纤维素钠、十六烷基溴化铵或柠檬酸钠中 的一种或多种。
进一步的，所述抗沉降稳定剂为蒙脱石或甲基纤维素中的一种或两种。
进一步的，所述消泡剂为三乙酰胺。
进一步的，所述水为去离子水，作为基础液。
本发明还提出了上述水基液压阻尼介质的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将水、阻凝剂、分散剂混合，在室温24-28℃下搅拌均匀，得到稳 定的溶液；
步骤2：将纳米添加剂加入步骤1得到的稳定的溶液中，在40-85℃下搅拌 均匀，得到第一次悬浮液；
步骤3：将抗沉降稳定剂加入第一次悬浮液中，在室温24-28℃下继续搅拌 均匀，得到第二次悬浮液；
步骤4：将消泡剂加入第二次悬浮液中，在室温24-28℃继续搅拌均匀，得 到第三次悬浮液；
步骤5：将第三次悬浮液在室温24-28℃超声分散，时间为30-60min；
步骤6：将经超声波分散的第三次悬浮液在恒温搅拌器中搅拌均匀，搅拌温 度为室温24-28℃，得到产品。
进一步的，所述步骤1中，搅拌时间为30-40min，搅拌速度为300-400r/min； 所述步骤2中，搅拌时间为1-2h，搅拌速度200-300r/min；所述步骤3中，搅拌 时间为30-40min，搅拌速度为500-600r/min；所述步骤4中，搅拌时间为30-40min， 搅拌速度为400-500r/min；所述步骤6中，搅拌时间为50-60min，搅拌速度 300-400r/min。
本发明还提出了一种水基液压阻尼介质在电梯缓冲器中的应用，所述水基 液压阻尼介质由上述制备方法制得。
借由上述技术方案，本发明至少具有以下技术效果：
(1)无污染
本发明配方解决了纯水作为液压介质润滑差、气蚀性严重的问题，同时解 决了液压油带来的污染问题，液压油的泄露是工作环境污染的主要因素，缓冲 器在受到冲击时，会出现喷射泄露的情况，这些对环境都是一个污染。本发明 制得的水基液压阻尼介质的成分对环境友好，不易造成环境污染。
(2)成本低
水的成本相较于矿物油是非常低的，且随着石油这种不可再生资源的稀缺， 这种优势会越来越明显。
(3)无燃性
由于无燃性，所以对环境适应性会更强。也能够采用非危化方式运输。
(4)本发明制得的水基液压阻尼介质具有较低凝固点和较高的粘度指标， 能够适应电梯缓冲器工作环境。而且，该阻尼介质还可以根据不同载重量电梯 调整为适宜的粘度(粘度范围：1.02～3.41mPa·S)。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术 手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例说明如后。
具体实施方式
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施 例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本 领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都 属于本发明保护的范围。
实施例1
一种水基液压阻尼介质的制备方法如下：
(1)用天平称取0.3g羧甲基纤维素钠，在室温(24～28℃)下将20ml去 离子水与分散剂羧甲基纤维素钠混合，再加入8ml阻凝剂乙二醇，在室温下搅 拌30min，搅拌速度为300r/min。
(2)将0.6g纳米SiC(粒径90nm)加入到上一步所得到的稳定液中，在 80℃的温度条件下搅拌60min，搅拌速度为200r/min，得到第一次悬浮液。
(3)将抗沉降稳定剂蒙脱石0.1g加入到上一步所生成的第一次悬浮液中， 在室温(24～28℃)下搅拌30min，搅拌速度500r/min，得到第二次悬浮液。
(4)将消泡剂三乙酰胺0.1g加入到第二次悬浮液中，在室温(24～28℃) 下搅拌30min，搅拌速度400r/min，得到第三次悬浮液。
(5)在室温下将得到的第三次悬浮液通过超声波分散器进行分散处理，时 间60min。
(6)将经过超声波分散器处理过的第三次悬浮液在恒温电动搅拌器内搅拌， 搅拌温度为24～28℃，搅拌速度300r/min，搅拌60min，制得纳米SiC水基液压 阻尼介质。
实施例2
按照实施例1的制备方法，将SiC添加量加大至1.2g，去离子水的加入量 为20ml，步骤1中还加入了阻凝剂乙二醇8ml，同时调整SiC粒度为20nm，其 他条件不变，制备得到纳米SiC水基液压阻尼介质。
将实施例1和实施例2制得的纳米SiC水基液压阻尼介质进行粘度测量， 测量方法参照国标GB/T3141-94。
经测试，实施例1制得的纳米SiC水基液压阻尼介质的粘度为1.31mPa·s， 实施例2制得的纳米SiC水基液压阻尼介质的粘度为2.15mPa·s。以上粘度能 够满足额定载重量在1250kg以下电梯缓冲器的缓冲要求。
将实施例1和实施例2制得的纳米SiC水基液压阻尼介质进行凝固点的测 量，测试方法参照MT 76-2011中6.6条。
经测试，实施例1制得的纳米SiC水基液压阻尼介质的凝固点为-17.4℃， 实施例2制得的纳米SiC水基液压阻尼介质的凝固点为-15.6℃，以上凝固点能 够满足电梯在-10℃～40℃的工作环境和条件。
实施例3
按照实施例1的制备方法，调整阻凝剂乙二醇的用量，并考察阻尼介质的 凝固点，结果如表1。
表1
Figure BDA0002787128190000051
从表1中可以看到，在使用乙二醇作为阻凝剂时，乙二醇含量在22％～37％ 范围内均具有较低的凝固点，适用于电梯的工作环境，考虑到产品使用的经济 性，确定27％～32％组分含量。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细， 但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的 普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改 进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权 利要求为准。

Claims (11)

1.一种水基液压阻尼介质，其特征在于：包括以下重量百分含量的组分：
水60～71％；
阻凝剂27～32％；
纳米添加剂1～4％；
分散剂0.3～1.2％；
抗沉降稳定剂0.2～1.5％；
消泡剂0.2～1％。
2.根据权利要求1所述的水基液压阻尼介质，其特征在于：所述纳米添加剂为SiC、SiO2、或TiO2中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的水基液压阻尼介质，其特征在于：所述SiC的粒径为20nm～90nm，所述SiO2的粒径为10～30nm，TiO2的粒径为10～30nm。
4.根据权利要求1所述的水基液压阻尼介质，其特征在于：所述阻凝剂为乙二醇、丙二醇中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的水基液压阻尼介质，其特征在于：所述分散剂为羧甲基纤维素钠、十六烷基溴化铵或柠檬酸钠中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的水基液压阻尼介质，其特征在于：所述抗沉降稳定剂为蒙脱石或甲基纤维素中的一种或两种。
7.根据权利要求1所述的水基液压阻尼介质，其特征在于：所述消泡剂为三乙酰胺。
8.根据权利要求1所述的水基液压阻尼介质，其特征在于：所述水为去离子水，作为基础液。
9.权利要求1-8任一项所述的水基液压阻尼介质的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：将水、阻凝剂、分散剂混合，在室温24～28℃下搅拌均匀，得到稳定的溶液；
步骤2：将纳米添加剂加入步骤1得到的稳定的溶液中，在40～85℃下搅拌均匀，得到第一次悬浮液；
步骤3：将抗沉降稳定剂加入第一次悬浮液中，在室温24-28℃下继续搅拌均匀，得到第二次悬浮液；
步骤4：将消泡剂加入第二次悬浮液中，在室温24-28℃继续搅拌均匀，得到第三次悬浮液；
步骤5：将第三次悬浮液在室温24-28℃超声分散，时间为30-60min；
步骤6：将经超声波分散的第三次悬浮液在恒温搅拌器中搅拌均匀，搅拌温度为室温24-28℃，得到产品。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述步骤1中，搅拌时间为30-40min，搅拌速度为300-400r/min；所述步骤2中，搅拌时间为1-2h，搅拌速度200-300r/min；所述步骤3中，搅拌时间为30-40min，搅拌速度为500-600r/min；所述步骤4中，搅拌时间为30-40min，搅拌速度为400-500r/min；所述步骤6中，搅拌时间为50-60min，搅拌速度300-400r/min。
11.一种水基液压阻尼介质在电梯缓冲器中的应用，其特征在于：所述水基液压阻尼介质由权利要求10所述的制备方法制得。
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