CN112980551A - 一种钢厂专用液压油及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢厂专用液压油及其制备方法,所述液压油包括基础油90~99.5份,无灰复合添加剂0.2~2.5份,无灰极压抗磨添加剂0~2.0份,粘度指数改进剂0~5.0份,降凝剂0.05~5.0份,破乳剂0.01‑0.3份,消泡剂0.001~0.03份;所述液压油的制备方法为将基础油搅拌升温,将稀释好的消泡剂喷淋到反应器,依次加入剩余组分,升温过滤而得;本发明制备的液压油抗乳化性能优异,具有良好的过滤性、耐腐蚀性、防锈性、氧化安定性和水解稳定性,并且能够提供较低的挥发性和良好的低温性能,从而能够保证钢厂液压设备持续稳定的运行,延长换油周期,减少维护成本,从而提高钢厂经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种液压油及其制备方法,尤其涉及一种钢厂专用的液压油及其制备方法。
背景技术
液压油就是利用液体压力能的液压系统使用的液压介质,在液压系统中起着能量传递、系统润滑、抗磨、抗泡、防腐、防锈、冷却等作用。
对于液压油来说,其质量的优劣将在很大程度上影响液压系统工作的可靠性和使用寿命。通常对液压油的质量要求有如下几点:一要有适宜的粘度及良好的粘温性能,以确保在工作温度发生变化的条件下能准确、灵敏地传递动力,并能保证液压元件的正常润滑;二要具有良好的抗磨性,以防止液压泵相对运动表面的摩擦磨损,特别是压力较高的系统,对抗磨性要求更高;三要具有良好的防锈性及抗氧化安定性,在高温高压条件下不易氧化变质,能够延长使用寿命长。
钢厂设备的工况特点包含高温辐射,蒸汽和雨水侵蚀,冷却水和乳化液渗入,扬尘混入,高载负荷以及高压力伺服设备等,对于润滑油的要求更为苛刻。对于钢厂液压站用油,多数含有伺服系统,这就要有液压油除具有上述适宜的粘度、良好的粘温性能、良好的抗磨性能、良好的防锈性及抗氧化安定性外,还要有较高的清洁度,易过滤,与水等要易于迅速分离,且要有较低的挥发性和良好的低温性能,这些都与油品的抗乳化性能好坏息息相关。有国内著名钢厂数据统计超过75%的液压系统故障是由于液压油中的颗粒污染所引起,一般钢厂液压油品制备更关注较低的清洁度,只具有较低清洁度而忽视抗乳化性能的油品在实际工况使用后依旧会发生颗粒物污染所引起的液压设备故障。
发明内容
发明目的:本发明的第一目的是提供一种具有较好抗乳化性能、良好的过滤性、较低的挥发性和良好的低温性能的钢厂专用液压油;第二目的是提供该液压油的制备方法。
技术方案:本发明的钢厂专用液压油,包括如下重量份数的组分组成,基础油90~99.5份,无灰复合添加剂0.2~2.5份,无灰极压抗磨添加剂0~2.0份,粘度指数改进剂0~5.0份,降凝剂0.05~5.0份,破乳剂0.01-0.3份,消泡剂0.001~0.03份。其中,所述基础油为粘度指数较高的Ⅱ类加氢基础油或由Ⅱ类加氢基础油和Ⅲ类加氢基础油组成的混合物;所述的破乳剂为分子量400~4000的聚醚类高分子化合物;所述消泡剂为粘度0.5~5mm2/s(40℃)有机硅类消泡剂。
优选的,所述基础油中III类加氢基础油体积比为0%-74.5%,II类加氢基础油体积比为25%-99.5%;II类基础油选择70N、100N、150N、500N,III类基础油选择70N、100N、150N。
优选的,所述无灰极压抗磨添加剂为二羟基的二硫代磷酸盐衍生物。
优选的,所述粘度指数改进剂为PMA型的高效液压油粘度指数改进剂。
优选的,所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯型或聚a-烯烃型降凝剂。
优选的,所述无灰复合添加剂为RC 9300、5010、3010A或H 543,进一步地,所述RC9300为莱茵化学公司生产的无灰抗磨液压油复合剂Additin RC9300,所述5010为巴斯夫公司生产的液压油复合剂Irgalube 5010,所述3010A为巴斯夫公司生产的液压油复合剂Irgalube ML 3010A,所述H 543为雅富顿公司生产的无灰抗磨液压油复合剂
本发明还提供了上述液压油的制备方法,包括如下步骤:
(1)将基础油加入反应器,搅拌升温,用基础油稀释消泡剂,将稀释好的消泡剂喷淋到反应器中,将无灰复合添加剂、无灰极压抗磨添加剂、粘度指数改进剂、抗乳化剂、降凝剂依次加入反应器;
(2)升温并继续搅拌直至溶液澄清透明,过滤既得所述液压油。
优选的,步骤(1)中将体积比90%~98%的基础油加入反应器,搅拌升温,用余量基础油稀释消泡剂,将稀释好的消泡剂喷淋到反应器中。
优选的,步骤(1)中所述将基础油升温至40-50℃。
优选的,步骤(2)中所述将基础油升温至50~65℃,搅拌1~3小时,所述过滤为通过1μ~5μ滤袋过滤得所述液压油。
有益效果:与现有技术相比,本发明具有如下显著优点:本发明制备的液压油抗乳化性能优异,具有良好的耐腐蚀性、防锈性、氧化安定性和水解稳定性,并且能够提供较低的挥发性和良好的低温性能,从而能够保证钢厂液压设备持续稳定的运行,延长换油周期,减少维护成本,从而提高钢厂经济效益。粘度0.5~5mm2/s的有机硅类消泡剂使润滑油泡沫迅速消除,增强抗乳化性能,分子量400~4000的聚醚类高分子化合物作为破乳剂,增强溶解性能,油品外观清澈,长时间贮存不产生沉淀,结合无灰极压抗磨添加剂减少金属锈蚀情况,在保持油品清洁度的同时有效提高抗乳化性能;本发明制备的液压油最快4min即可实现油水两项分离,在40℃下的运动粘度为46mm2/s左右,粘度指数大于110,倾点最低可达-39℃,闪点最高可达240℃,减小摩擦,降低磨损,具有良好的过滤性,从而使清洁度维持在一个较低的水平。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例及对比例中使用的无灰极压抗磨添加剂为二羟基的二硫代磷酸盐衍生物;粘度指数改进剂为PMA型的高效液压油粘度指数改进剂;降凝剂为聚甲基丙烯酸酯型或聚a-烯烃型降凝剂;无灰复合添加剂为RC 9300、5010、3010A或H 543,其中RC 9300为莱茵化学公司生产的无灰抗磨液压油复合剂Additin RC9300,5010为巴斯夫公司生产的液压油复合剂Irgalube 5010,3010A为巴斯夫公司生产的液压油复合剂Irgalube ML 3010A,H 543为雅富顿公司生产的无灰抗磨液压油复合剂
实施例1
一种液压油,由以下组分组成:II类基础油150N 59份、II类基础油500N39.76份、H543无灰复合添加剂0.87份、无灰极压抗磨添加剂0.15份、聚甲基丙烯酸酯型降凝剂0.2份、破乳剂(分子量400的聚乙二醇醚)0.02份,外加粘度0.5mm2/s的有机硅消泡剂300ppm。
制备方法:
将基础油加入反应器,开启搅拌升温至40℃,将用基础油稀释好的消泡剂喷淋到反应器中,然后将无灰复合添加剂、无灰极压抗磨添加剂、抗乳化剂、聚甲基丙烯酸酯型降凝剂依次加入反应器,升温至50℃继续搅拌1小时直至溶液澄清透明,并通过1μ滤袋过滤既得所述液压油。
实施例2
一种液压油,由以下组分组成:III类基础油100N 44份、II类基础油500N 54.98份、5010无灰复合添加剂0.8份、聚甲基丙烯酸酯型降凝剂0.2份、破乳剂(分子量1000的聚乙二醇醚)0.02份,外加粘度1mm2/s的有机硅消泡剂300ppm。
制备方法:
将基础油加入反应器,开启搅拌升温至45℃,将用基础油稀释好的消泡剂喷淋到反应器中,然后将无灰复合添加剂、抗乳化剂、聚甲基丙烯酸酯型降凝剂依次加入反应器,升温至55℃继续搅拌1.5小时直至溶液澄清透明,并通过2μ滤袋过滤既得所述液压油。
实施例3
一种液压油,由以下组分组成:III类基础油150N 58.98份、II类基础油500N40份、3010A无灰复合添加剂0.8份、聚a-烯烃型降凝剂0.2份、破乳剂(分子量2500的聚乙二醇醚)0.02份,外加粘度2mm2/s的有机硅消泡剂300ppm。
制备方法:
将基础油加入反应器,开启搅拌升温至50℃,将用基础油稀释好的消泡剂喷淋到反应器中,然后将无灰复合添加剂、抗乳化剂、聚a-烯烃型降凝剂依次加入反应器,升温至60℃继续搅拌3小时直至溶液澄清透明,并通过5μ滤袋过滤既得所述液压油。
实施例4
一种液压油,由以下组分组成:II类基础油150N 58份、II类基础油500N 40.98份、RC9300无灰复合添加剂0.8份、聚a-烯烃型降凝剂0.2份、破乳剂(分子量3500的聚乙二醇醚)0.02份,外加粘度3mm2/s的有机硅消泡剂300ppm。
制备方法:
将基础油加入反应器,开启搅拌升温至45℃,将用基础油稀释好的消泡剂喷淋到反应器中,然后将无灰复合添加剂、抗乳化剂、聚a-烯烃型降凝剂依次加入反应器,升温至60℃继续搅拌1.5小时直至溶液澄清透明,并通过1μ滤袋过滤既得所述液压油。
实施例5
一种液压油,由以下组分组成:II类基础油100N 43.85份、II类基础油500N53.93份、3010A无灰复合添加剂0.8份、无灰极压抗磨添加剂0.2份、粘度指数改进剂1份、聚a-烯烃型降凝剂0.2份、破乳剂(分子量4000的聚乙二醇醚)0.02份,外加粘度5mm2/s的有机硅消泡剂300ppm。
制备方法:
将基础油加入反应器,开启搅拌升温至45℃,将用基础油稀释好的消泡剂喷淋到反应器中,然后将无灰复合添加剂、无灰极压抗磨添加剂、粘度指数改进剂、抗乳化剂、聚a-烯烃型降凝剂依次加入反应器,升温至60℃继续搅拌1.5小时直至溶液澄清透明,并通过1μ滤袋过滤既得所述液压油。
对比例1
一种液压油,由以下组分组成:II类基础油150N 57.23份、II类基础油39.95N份、H543无灰复合添加剂2.6份、降凝剂0.2份、破乳剂0.02份,外加粘度0.25mm2/s的有机硅消泡剂300ppm。
制备方法:
将基础油加入反应器,开启搅拌升温至45℃,将用基础油稀释好的消泡剂喷淋到反应器中,然后将无灰复合添加剂、聚a-烯烃型抗乳化剂、降凝剂依次加入反应器,升温至60℃继续搅拌1.5小时直至溶液澄清透明,并通过1μ滤袋过滤既得所述液压油。
对比例2
一种液压油,由以下组分组成:III类基础油100N 43.85份、II类基础油500N53.83份、5010无灰复合添加剂0.1份、无灰极压抗磨添加剂2.0份、降凝剂0.2份、破乳剂0.02份,外加粘度6mm2/s的有机硅消泡剂300ppm。
制备方法:
将基础油加入反应器,开启搅拌升温至45℃,将用基础油稀释好的消泡剂喷淋到反应器中,然后将无灰复合添加剂、无灰极压抗磨添加剂、抗乳化剂、聚a-烯烃型降凝剂依次加入反应器,升温至60℃继续搅拌1.5小时直至溶液澄清透明,并通过1μ滤袋过滤既得所述液压油。
对比例3
一种液压油,由以下组分组成:II类基础油100N 43.85份、II类基础油500N53.93份、3010A无灰复合添加剂0.8份、无灰极压抗磨添加剂0.2份、粘度指数改进剂1份、聚a-烯烃型降凝剂0.2份、破乳剂0.02份。
制备方法:
将基础油加入反应器,开启搅拌升温至45℃,然后将无灰复合添加剂、无灰极压抗磨添加剂、抗乳化剂、聚a-烯烃型降凝剂依次加入反应器,升温至60℃继续搅拌1.5小时直至溶液澄清透明,并通过1μ滤袋过滤既得所述液压油。
对比例4
一种液压油,由以下组分组成:II类基础油100N 43.85份、II类基础油500N53.93份、3010A无灰复合添加剂0.8份、无灰极压抗磨添加剂0.2份、粘度指数改进剂1份、聚甲基丙烯酸酯型降凝剂0.2份、破乳剂(分子量小于400的聚乙二醇醚)0.02份,外加粘度5mm2/s的有机硅消泡剂300ppm。
制备方法:
将基础油加入反应器,开启搅拌升温至45℃,将用基础油稀释好的消泡剂喷淋到反应器中,然后将无灰复合添加剂、无灰极压抗磨添加剂、抗乳化剂、聚甲基丙烯酸酯型降凝剂依次加入反应器,升温至60℃继续搅拌1.5小时直至溶液澄清透明,并通过1μ滤袋过滤既得所述液压油。
对比例5
一种液压油,由以下组分组成:II类基础油100N 43.85份、II类基础油500N53.93份、3010A无灰复合添加剂0.8份、无灰极压抗磨添加剂0.2份、粘度指数改进剂1份、聚甲基丙烯酸酯型降凝剂0.2份、破乳剂(分子量大于4000的改性高分子聚醚)0.02份,外加粘度5mm2/s的有机硅消泡剂300ppm。
制备方法:
将基础油加入反应器,开启搅拌升温至45℃,将用基础油稀释好的消泡剂喷淋到反应器中,然后将无灰复合添加剂、无灰极压抗磨添加剂、抗乳化剂、聚甲基丙烯酸酯型降凝剂依次加入反应器,升温至60℃继续搅拌1.5小时直至溶液澄清透明,并通过1μ滤袋过滤既得所述液压油。
表1、本发明实施例和对比例制备的液压油的性能
本发明制备的液压油抗乳化性能优异,实验室检测抗乳化性由之前的15min提升到了最快4min即可实现油水两项分离;采用的无灰配方保证了液压油高清洁度及较好的过滤性;通过无灰极压添加剂的补强能够满足高压叶片泵、柱塞泵等的高压设备的抗磨要求,能够达到或超过有灰抗磨添加剂的使用效果;亦具有良好的耐腐蚀性、防锈性、氧化安定性和水解稳定性。实验数据表明,使用本发明制备的液压油,在40℃下的运动粘度为46mm2/s左右,粘度指数大于110,倾点最低可达-39℃,闪点最高可达240℃,抗乳化时间可达到4-8分钟,可以实现油水两相的快速分离。
通过实施例1-5数据可以看出,粘度0.5~5mm2/s的有机硅类消泡剂使润滑油泡沫迅速消除,抗乳化性能增强,分子量400~4000的聚醚类高分子化合物作为破乳剂,增强溶解性能,油品外观清澈,长时间贮存不产生沉淀,本发明的液压油具有较高的粘度指数,较低的倾点,低温流动性好,抗乳化时间均小于10分钟,能够迅速油水分离,且对金属表面无无腐蚀现象,适用于钢厂液压泵用油需求。
通过对比例1-2数据可以看出,油品抗乳化性能远不如实施例中油品抗乳化性能,在对比例1中,当添加粘度小于本发明范围的有机硅消泡剂,无灰复合添加剂量大于本发明范围,且不添加无灰极压抗磨添加剂,会存在严重的金属锈蚀情况,且抗乳化性能远不能达到钢厂用油需求;对比例2采用小于本发明范围剂量的无灰复合添加剂,添加无灰极压抗磨添加剂和粘度大于本发明范围的有机硅消泡剂,抗乳化性能弱,不能达到所需要求;对比例3不添加消泡剂,油品性能指标均不如实施例1-5,且由于缺失消泡剂的表面活性作用,不能使润滑油泡沫迅速消除,抗乳化性能大于实施例;对比例4中破乳剂选用分子量小于400的聚乙二醇醚,抗乳化性能不合格;对比例5中破乳剂选用分子量大于4000的改性高分子聚醚,抗乳化指标不合格,且溶解性能不好,油品外观呈微浑浊状态,长时间贮存易产生沉淀。
Claims (10)
1.一种钢厂专用液压油,其特征在于:包括如下重量份数的组分组成,基础油90~99.5份,无灰复合添加剂0.2~2.5份,无灰极压抗磨添加剂0~2.0份,粘度指数改进剂0~5.0份,降凝剂0.05~5.0份,破乳剂0.01-0.3份,消泡剂0.001~0.03份;其中,所述基础油为Ⅱ类加氢基础油或由Ⅱ类加氢基础油和Ⅲ类加氢基础油组成的混合物,消泡剂为粘度0.5~5mm2/s的有机硅类消泡剂,破乳剂为分子量400~4000的聚醚类高分子化合物。
2.根据权利要求1所述的液压油,其特征在于,所述基础油中III类加氢基础油体积比为0%-74.5%,II类加氢基础油体积比为25%-99.5%。
3.根据权利要求1所述的液压油,其特征在于,所述III类加氢基础油为70N、100N或150N,II类加氢基础油为70N、100N、150N或500N。
4.根据权利要求1所述的液压油,其特征在于,所述无灰极压抗磨添加剂为二羟基的二硫代磷酸盐衍生物。
5.根据权利要求1所述的液压油,其特征在于,所述粘度指数改进剂为PMA型的液压油粘度指数改进剂。
6.根据权利要求1所述的液压油,其特征在于,所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯型或聚a-烯烃型降凝剂。
8.一种权利要求1所述的液压油的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将基础油加入反应器,搅拌升温,用基础油稀释消泡剂,将稀释好的消泡剂喷淋到反应器中,将无灰复合添加剂、无灰极压抗磨添加剂、粘度指数改进剂、抗乳化剂、降凝剂依次加入反应器中;
(2)升温并继续搅拌直至溶液澄清透明,过滤即得所述液压油。
9.根据权利要求8所述的液压油的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述将基础油升温至40-50℃。
10.根据权利要求8所述的液压油的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述将基础油升温至50~65℃,搅拌1~3小时,所述过滤为通过1μ~5μ滤袋过滤得所述液压油。
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