CN113122357B - 一种机动车辆制动液组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种机动车辆制动液组合物，由包括以下组分的原料制备而成：基础油100重量份；抗磨剂0重量份～0.5重量份；金属减活剂0.05重量份～0.5重量份；防锈剂0.05重量份～2.0重量份；抗氧剂0.1重量份～2.0重量份；所述基础油包括：45wt％～70wt％的多乙二醇甲醚硼酸酯基础油；30wt％～45wt％的多乙二醇甲醚基础油；0wt％～10wt％的多乙二醇丁醚基础油。与现有技术相比，本发明提供的机动车辆制动液组合物采用特定含量组分，实现整体较好的相互作用，得到的机动车辆制动液组合物适用于较为苛刻环境，具有优异的高低温性能，可避免在高温环境下产生气阻导致制动疲软以及在低温环境下传递压力慢导致制动延迟等问题，从而可以保证制动系统在较为广泛的工况条件下稳定可靠运转。

Description

一种机动车辆制动液组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及制动液技术领域，更具体地说，是涉及一种机动车辆制动液组合物及其制备方法。
背景技术
制动液是液压制动系统中传递制动压力的液态介质，应用于采用液压制动系统的机动车辆中。近些年来，随着汽车行业的快速发展，对机动车辆制动液的性能提出了更严苛的要求。关于制动液的国际通行标准ISO 4925，2020年版较2006年版中新增了一个制动液质量等级——Class7。相比于其他质量等级，要求该等级制动液具有更为优异的高低温性能，性能差异具体表现在平衡回流沸点、湿平衡回流沸点以及-40℃低温运动黏度这三个指标上。
平衡回流沸点、湿平衡回流沸点以及-40℃低温运动黏度是机动车辆制动液的重要技术指标，特别是对于在较为苛刻环境下(如频繁制动情况、严寒地区等)使用的制动液。在频繁制动情况下，摩擦副表面附近的制动液温度较高，若制动液的平衡回流沸点和湿平衡回流沸点不够高，制动液会发生部分气化产生气阻，从而出现制动疲软甚至制动失效的情况。在严寒地区使用时，若-40℃低温运动黏度不够小，则制动液在低温环境下的流动性较差，难以快速传递制动压力，从而出现制动延迟甚至刹车失灵的情况。
目前所公开的绝大多数机动车辆制动液均难以完全满足ISO 4925-2020之Class7的质量指标要求，主要表现为难以兼顾优异的高低温性能，平衡回流沸点/湿平衡回流沸点偏低或者-40℃低温运动黏度偏大。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种机动车辆制动液组合物及其制备方法，本发明提供的机动车辆制动液组合物适用于较为苛刻环境(如频繁制动情况、严寒地区等)，具有优异的高低温性能，可避免在高温环境下产生气阻导致制动疲软以及在低温环境下传递压力慢导致制动延迟等问题，从而可以保证制动系统在较为广泛的工况条件下稳定可靠运转。
本发明提供了一种机动车辆制动液组合物，由包括以下组分的原料制备而成：
基础油100重量份；
抗磨剂0重量份～0.5重量份；
金属减活剂0.05重量份～0.5重量份；
防锈剂0.05重量份～2.0重量份；
抗氧剂0.1重量份～2.0重量份；
所述基础油包括：
45wt％～70wt％的多乙二醇甲醚硼酸酯基础油；
30wt％～45wt％的多乙二醇甲醚基础油；
0wt％～10wt％的多乙二醇丁醚基础油。
优选的，所述多乙二醇甲醚硼酸酯基础油为基于含有2～5个环氧乙烷单元多乙二醇甲醚的硼酸酯。
优选的，所述多乙二醇甲醚基础油为含有2～5个环氧乙烷单元的多乙二醇甲醚。
优选的，所述多乙二醇丁醚基础油为含有2～5个环氧乙烷单元的多乙二醇丁醚。
优选的，所述抗磨剂选自含硫抗磨剂、含磷抗磨剂和脂肪酸酯型摩擦改进剂中的一种或多种。
优选的，所述金属减活剂为苯三唑及其衍生物中的一种或多种。
优选的，所述防锈剂选自有机胺类防锈剂和/或无机盐类防锈剂。
优选的，所述抗氧剂选自胺类抗氧剂和/或酚类抗氧剂。
本发明还提供了一种上述技术方案所述的机动车辆制动液组合物的制备方法，包括以下步骤：
a)将多乙二醇甲醚硼酸酯基础油、多乙二醇甲醚基础油、多乙二醇丁醚基础油、抗磨剂、金属减活剂、防锈剂和抗氧剂混合，进行脱水反应，得到机动车辆制动液组合物。
优选的，步骤a)中所述脱水反应的真空度为-95.0kPa～-99.9kPa，温度为100℃～150℃，时间为1h～10h。
本发明提供了一种机动车辆制动液组合物，由包括以下组分的原料制备而成：基础油100重量份；抗磨剂0重量份～0.5重量份；金属减活剂0.05重量份～0.5重量份；防锈剂0.05重量份～2.0重量份；抗氧剂0.1重量份～2.0重量份；所述基础油包括：45wt％～70wt％的多乙二醇甲醚硼酸酯基础油；30wt％～45wt％的多乙二醇甲醚基础油；0wt％～10wt％的多乙二醇丁醚基础油。与现有技术相比，本发明提供的机动车辆制动液组合物采用特定含量组分，实现整体较好的相互作用，得到的机动车辆制动液组合物适用于较为苛刻环境(如频繁制动情况、严寒地区等)，具有优异的高低温性能，可避免在高温环境下产生气阻导致制动疲软以及在低温环境下传递压力慢导致制动延迟等问题，从而可以保证制动系统在较为广泛的工况条件下稳定可靠运转。实验结果表明，本发明提供的机动车辆制动液组合物的平衡回流沸点不低于270℃，湿平衡回流沸点不低于185℃，-40℃运动黏度不大于700mm2/s，可以保证机动车辆制动系统在严苛环境下的使用要求。
此外，本发明提供的制备方法简单、条件温和，适合大规模工业生产。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
本发明提供了一种机动车辆制动液组合物，由包括以下组分的原料制备而成：
基础油100重量份；
抗磨剂0重量份～0.5重量份；
金属减活剂0.05重量份～0.5重量份；
防锈剂0.05重量份～2.0重量份；
抗氧剂0.1重量份～2.0重量份；
所述基础油包括：
45wt％～70wt％的多乙二醇甲醚硼酸酯基础油；
30wt％～45wt％的多乙二醇甲醚基础油；
0wt％～10wt％的多乙二醇丁醚基础油。
在本发明中，所述机动车辆制动液组合物由包括基础油、抗磨剂、金属减活剂、防锈剂和抗氧剂的原料制备而成，优选由基础油、抗磨剂、金属减活剂、防锈剂和抗氧剂制备而成。
在本发明中，所述基础油包括：
45wt％～70wt％的多乙二醇甲醚硼酸酯基础油；
30wt％～45wt％的多乙二醇甲醚基础油；
0wt％～10wt％的多乙二醇丁醚基础油。
在本发明中，所述多乙二醇甲醚硼酸酯基础油优选为基于含有2～5个环氧乙烷单元多乙二醇甲醚的硼酸酯，更优选为三乙二醇甲醚硼酸酯；所述多乙二醇甲醚基础油优选为含有2～5个环氧乙烷单元的多乙二醇甲醚，更优选为三乙二醇甲醚和/或四乙二醇甲醚；所述多乙二醇丁醚基础油优选为含有2～5个环氧乙烷单元的多乙二醇丁醚，更优选为三乙二醇丁醚和/或四乙二醇丁醚。本发明对所述基础油的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述多乙二醇甲醚硼酸酯基础油、多乙二醇甲醚基础油和多乙二醇丁醚基础油的市售商品或自制品均可。
在本发明中，所述机动车辆制动液组合物包括100重量份的基础油；其他组分(功能添加剂)的用量均以上述100重量份的基础油为基准(以基础油的总量为基准)计算。
在本发明中，所述抗磨剂优选选自含硫抗磨剂、含磷抗磨剂和脂肪酸酯型摩擦改进剂中的一种或多种，更优选为含磷抗磨剂或脂肪酸酯型摩擦改进剂；其中，所述含硫抗磨剂优选为硫代氨基甲酸酯；所述含磷抗磨剂为磷酸三甲酚酯；所述脂肪酸酯型摩擦改进剂优选为油酸单甘油酯或三蓖麻油酸甘油酯。本发明对所述抗磨剂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述含硫抗磨剂、含磷抗磨剂和脂肪酸酯型摩擦改进剂的市售商品即可。
在本发明中，所述金属减活剂优选为苯三唑及其衍生物中的一种或多种，更优选为苯三唑和/或甲基苯三唑。本发明对所述金属减活剂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述苯三唑及其衍生物的市售商品即可。
在本发明中，所述防锈剂优选选自有机胺类防锈剂和/或无机盐类防锈剂，更优选为有机胺类防锈剂或无机盐类防锈剂；其中，所述机胺类防锈剂优选选自二乙醇胺、三乙醇胺和二异丙醇胺中的一种或多种；所述无机盐类防锈剂优选为亚硝酸钠。本发明对所述防锈剂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述有机胺类防锈剂和无机盐类防锈剂的市售商品即可。
在本发明中，所述抗氧剂优选选自胺类抗氧剂和/或酚类抗氧剂；其中，所述胺类抗氧剂优选选自苯基萘胺、二异辛基二苯胺或二烷基二苯胺；所述酚类抗氧剂优选为2,6-二丁基-4-甲基苯酚、对甲氧基苯酚或双酚A。
本发明提供的机动车辆制动液组合物采用特定含量组分，实现整体较好的相互作用，得到的机动车辆制动液组合物适用于较为苛刻环境(如频繁制动情况、严寒地区等)，具有优异的高低温性能，可避免在高温环境下产生气阻导致制动疲软以及在低温环境下传递压力慢导致制动延迟等问题，从而可以保证制动系统在较为广泛的工况条件下稳定可靠运转；使用该机动车辆制动液组合物将具有更为优异的制动敏捷性，满足制动系统的未来发展要求。
本发明还提供了一种上述技术方案所述的机动车辆制动液组合物的制备方法，包括以下步骤：
a)将多乙二醇甲醚硼酸酯基础油、多乙二醇甲醚基础油、多乙二醇丁醚基础油、抗磨剂、金属减活剂、防锈剂和抗氧剂混合，进行脱水反应，得到机动车辆制动液组合物。
在本发明中，所述多乙二醇甲醚硼酸酯基础油、多乙二醇甲醚基础油、多乙二醇丁醚基础油、抗磨剂、金属减活剂、防锈剂和抗氧剂与上述技术方案中的相同，在此不再赘述。
在本发明中，所述脱水反应的真空度优选为-95.0kPa～-99.9kPa；所述脱水反应的温度优选为100℃～150℃；所述脱水反应的时间优选为1h～10h。
本发明提供的制备方法将基础油(由多乙二醇甲醚硼酸酯、多乙二醇甲醚、多乙二醇丁醚混合形成)和功能添加剂(包括特定用量的抗磨剂、金属减活剂、防锈剂、抗氧剂)混合，在一定真空度、一定温度条件下脱水一定时间后，得到满足制动系统在严苛环境下使用要求的机动车辆制动液组合物；该机动车辆制动液组合物具有优异的高低温性能，从而可以保证制动系统在严苛环境下的可靠稳定运转。本发明提供的制备方法简单、条件温和，适合大规模工业生产。
本发明提供了一种机动车辆制动液组合物，由包括以下组分的原料制备而成：基础油100重量份；抗磨剂0重量份～0.5重量份；金属减活剂0.05重量份～0.5重量份；防锈剂0.05重量份～2.0重量份；抗氧剂0.1重量份～2.0重量份；所述基础油包括：45wt％～70wt％的多乙二醇甲醚硼酸酯基础油；30wt％～45wt％的多乙二醇甲醚基础油；0wt％～10wt％的多乙二醇丁醚基础油。与现有技术相比，本发明提供的机动车辆制动液组合物采用特定含量组分，实现整体较好的相互作用，得到的机动车辆制动液组合物适用于较为苛刻环境(如频繁制动情况、严寒地区等)，具有优异的高低温性能，可避免在高温环境下产生气阻导致制动疲软以及在低温环境下传递压力慢导致制动延迟等问题，从而可以保证制动系统在较为广泛的工况条件下稳定可靠运转。实验结果表明，本发明提供的机动车辆制动液组合物的平衡回流沸点不低于270℃，湿平衡回流沸点不低于185℃，-40℃运动黏度不大于700mm2/s，可以保证机动车辆制动系统在严苛环境下的使用要求；本发明所提供的机动车辆制动液组合物适用于装配有ESP/ABS等子系统的机动车辆制动系统，具有良好的推广价值。
此外，本发明提供的制备方法简单、条件温和，适合大规模工业生产。
为了进一步说明本发明，下面通过以下实施例进行详细说明。本发明以下实施例所用的原料均为市售。
实施例1
(1)原料配比：
基础油组成：
三乙二醇甲醚硼酸酯58wt％；
三乙二醇甲醚32wt％；
四乙二醇丁醚10wt％；
添加剂包括：
基础油总量0.5wt％的苯三唑；
基础油总量0.05wt％的三乙醇胺；
基础油总量1.0wt％的2,6-二丁基-4-甲基苯酚。
(2)制备方法：按上述原料配比将三乙二醇甲醚硼酸酯、三乙二醇甲醚、四乙二醇丁醚、苯三唑、三乙醇胺、2,6-二丁基-4-甲基苯酚混合搅拌均匀，在-96.0kPa、110℃下脱水10个小时，得到制动液组合物。
实施例2
(1)原料配比：
基础油组成：
三乙二醇甲醚硼酸酯70wt％；
三乙二醇甲醚30wt％；
添加剂包括：
基础油总量0.5wt％的磷酸三甲酚酯；
基础油总量0.05wt％的甲基苯三唑；
基础油总量0.1wt％的二乙醇胺；
基础油总量0.1wt％的二异辛基二苯胺。
(2)制备方法：按上述原料配比将三乙二醇甲醚硼酸酯、三乙二醇甲醚、磷酸三甲酚酯、甲基苯三唑、二乙醇胺、二异辛基二苯胺混合搅拌均匀，在-95.0kPa、150℃下脱水5个小时，得到制动液组合物。
实施例3
(1)原料配比：
基础油组成：
三乙二醇甲醚硼酸酯45wt％；
四乙二醇甲醚45wt％；
三乙二醇丁醚10wt％；
添加剂包括：
基础油总量0.005wt％的油酸单甘油酯；
基础油总量0.15wt％的甲基苯三唑；
基础油总量1.0wt％的亚硝酸钠；
基础油总量1.5wt％的双酚A。
(2)制备方法：按上述原料配比将三乙二醇甲醚硼酸酯、四乙二醇甲醚、三乙二醇丁醚、油酸单甘油酯、甲基苯三唑、亚硝酸钠、双酚A混合搅拌均匀，在-99.9kPa、100℃下脱水6个小时，得到制动液组合物。
实施例4
(1)原料配比：
基础油组成：
三乙二醇甲醚硼酸酯60wt％；
三乙二醇甲醚35wt％；
三乙二醇丁醚5wt％；
添加剂包括：
基础油总量0.05wt％的三蓖麻油酸甘油酯；
基础油总量0.1wt％的甲基苯三唑；
基础油总量0.1wt％的苯三唑；
基础油总量0.5wt％的二乙醇胺；
基础油总量1.5wt％的二异丙醇胺；
基础油总量1.0wt％的苯基萘胺；
基础油总量1.0wt％的对甲氧基苯酚。
(2)制备方法：按上述原料配比将三乙二醇甲醚硼酸酯、三乙二醇甲醚、三乙二醇丁醚、三蓖麻油酸甘油酯、甲基苯三唑、苯三唑、二乙醇胺、二异丙醇胺、苯基萘胺、对甲氧基苯酚混合搅拌均匀，在-98.0kPa、140℃下脱水1个小时，得到制动液组合物。
对比例1
(1)原料配比：
基础油组成：
三乙二醇甲醚硼酸酯43wt％；
三乙二醇甲醚40wt％；
三乙二醇丁醚17wt％；
添加剂包括：
基础油总量0.1wt％的苯三唑；
基础油总量0.5wt％的三乙醇胺；
基础油总量1.5wt％的2,6-二丁基-4-甲基苯酚。
(2)制备方法：按上述原料配比将三乙二醇甲醚硼酸酯、三乙二醇甲醚、三乙二醇丁醚、苯三唑、三乙醇胺、2,6-二丁基-4-甲基苯酚混合搅拌均匀，在-97.0kPa、120℃下脱水5个小时，得到制动液组合物。
对比例2
(1)原料配比：
基础油组成：
三乙二醇甲醚硼酸酯72wt％；
三乙二醇甲醚28wt％；
添加剂包括：
基础油总量0.5wt％的甲基苯三唑；
基础油总量0.05wt％的乙醇胺；
基础油总量1.0wt％的双酚A。
(2)制备方法：按上述原料配比将三乙二醇甲醚硼酸酯、三乙二醇甲醚、甲基苯三唑、乙醇胺、双酚A混合搅拌均匀，在-98.0kPa、110℃下脱水3个小时，得到制动液组合物。
对实施例1～4和对比例1～2制备得到的制动液组合物的各项性能进行测试，结果参见表1所示。
表1实施例1～4和对比例1～2制备得到的制动液组合物的各项性能数据
Figure BDA0003026968220000091
由表1可知，本发明实施例1～4制备得到的制动液组合物的平衡回流沸点不低于270℃，湿平衡回流沸点不低于185℃，-40℃运动黏度不大于700mm2/s，从而可以保证制动系统在较广的工况条件下可靠稳定运转，特别适用于装配有ESP/ABS等子系统的机动车辆制动系统。
所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种机动车辆制动液组合物，由以下组分的原料制备而成：基础油组成：
三乙二醇甲醚硼酸酯58wt％；
三乙二醇甲醚32wt％；
四乙二醇丁醚10wt％；
添加剂包括：
基础油总量0.5wt％的苯三唑；
基础油总量0.05wt％的三乙醇胺；
基础油总量1.0wt％的2,6-二丁基-4-甲基苯酚；
或，
基础油组成：
三乙二醇甲醚硼酸酯70wt％；
三乙二醇甲醚30wt％；
添加剂包括：
基础油总量0.5wt％的磷酸三甲酚酯；
基础油总量0.05wt％的甲基苯三唑；
基础油总量0.1wt％的二乙醇胺；
基础油总量0.1wt％的二异辛基二苯胺；
或，
基础油组成：
三乙二醇甲醚硼酸酯45wt％；
四乙二醇甲醚45wt％；
三乙二醇丁醚10wt％；
添加剂包括：
基础油总量0.005wt％的油酸单甘油酯；
基础油总量0.15wt％的甲基苯三唑；
基础油总量1.0wt％的亚硝酸钠；
基础油总量1.5wt％的双酚A；
或，
基础油组成：
三乙二醇甲醚硼酸酯60wt％；
三乙二醇甲醚35wt％；
三乙二醇丁醚5wt％；
添加剂包括：
基础油总量0.05wt％的三蓖麻油酸甘油酯；
基础油总量0.1wt％的甲基苯三唑；
基础油总量0.1wt％的苯三唑；
基础油总量0.5wt％的二乙醇胺；
基础油总量1.5wt％的二异丙醇胺；
基础油总量1.0wt％的苯基萘胺；
基础油总量1.0wt％的对甲氧基苯酚。
2.一种权利要求1所述的机动车辆制动液组合物的制备方法，包括以下步骤：
a)将基础油和添加剂混合，进行脱水反应，得到机动车辆制动液组合物。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述脱水反应的真空度为-95.0kPa～-99.9kPa，温度为100℃～150℃，时间为1h～10h。
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