CN116333796A - 一种多功能添加剂、液压支架浓缩液及它们的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多功能添加剂、液压支架浓缩液及它们的制备方法，属于液压支架用液技术领域。本发明的多功能添加剂包括质量百分比的组分：1.0％～2.5％的醇类物质、3％～6％的三乙醇胺，余量为酰基醇化物，所述的酰基醇化物采用氨基酸、酸酐和环己六醇六磷酸进行酰化醇化反应得到。所述液压支架浓缩液包括质量百分比的组分：多功能添加剂16％～22％，复合乳化剂6％～10％，酒石酸钾钠2％～5％，余量为去离子水。本发明通过研发一种绿色、环境友好的多功能添加剂，其与其他组分复配时，能够有效提高液压支架浓缩液的抑菌、防腐蚀性能，增加产品的抑泡性，能够有效延长产品使用寿命，提升液压支架浓缩液的综合性能。

Description

一种多功能添加剂、液压支架浓缩液及它们的制备方法
技术领域
本发明属于液压支架用液技术领域，更具体地说，涉及一种多功能添加剂、液压支架浓缩液及它们的制备方法。
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，其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。在环境较为恶劣的矿井中，电液控制液类的液压支架经常会出现一些问题，这些问题与液压支架使用的液压液密切相关。采用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。液压支架实际工况环境复杂恶劣，由此对液压支架液在高温下的稳定性、防腐性等性能均提出了较高的要求，同时还要求液压支架液具备良好的润滑性和密封相容性，有效避免泄漏。
目前，液压支架液分为乳化油、微乳液和全合成型浓缩液(HFAS)三种。其中，由于微乳液防锈性差，且油基黏度偏大，因此较少应用。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，一旦出现泄漏或排放就会造成严重的矿井水质污染，还会堵塞液压系统过滤器组件造成液压支架工作失常。
浓缩液作为水基全合成产品，成本低，由于它不含矿物油，没有析油析皂的问题，但是其润滑性不佳，滑动部件容易发生黏着磨损。现有的液压支架浓缩液产品还存在环境污染问题，抑泡性差，因此需要添加消泡剂，在生产完成后的3-6个月，会出现消泡剂失效的问题。另一方面还存在由于细菌繁殖导致的腐蚀、产品失效等问题。
经检索，中国专利申请号为：202110254586.4，申请日为：2021年3月5日，发明创造名称为：一种具有优异冻融稳定性的液压支架浓缩液。该浓缩液包含以下质量百分比的组分：复合冻融稳定剂3％-9％，复合润滑剂11％～20％，乳化剂3％～7％，防锈防腐剂9％～17％，软水剂6％～11％，消泡剂0.4％～1.0％，水43％～56％。可以延长液压支架的使用寿命，缓减浓缩液对井下水体的污染。该申请案通过对其组分和制备方法进行改进，制备得到的产品具有较好的冻融稳定性、防锈防腐蚀及可生物降解性能。但其组分中添加有消泡剂，不可避免地会存在失效问题，从而导致液压浓缩液使用过程中泡沫较多，影响产品使用效果及使用寿命。
发明内容
1.要解决的问题
本发明的目的在于克服现有全合成型液压支架浓缩液润滑性不佳，存在泡沫、易失效，且防腐抗菌性相对较差的不足，提供了一种多功能添加剂、液压支架浓缩液及它们的制备方法。本发明的多功能添加剂同时具备优良的润滑、防锈、抗硬水和无泡等性能，采用其制成的液压支架浓缩液可以很好地解决现有全合成型液压支架浓缩液存在的不足，显著提高了使用效果及寿命，且本发明的制备工艺简单、成本低，经济效益好。
2.技术方案
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
本发明提供了一种适用于液压支架浓缩液制备的多功能添加剂，其包括以下质量百分比的组分：1.0％～2.5％的醇类物质、3％～6％的三乙醇胺，余量为酰基醇化物，所述的酰基醇化物采用氨基酸、酸酐和环己六醇六磷酸进行酰化醇化反应得到。多功添加剂的制备思路是采用肖顿鲍曼(Schottcn—Baumannl)的缩合反应方法使氨基酸盐与酸酐在碱性水溶液或其它有机溶剂中反应，制得N一酰基氨基酸盐，并且通过溶胶凝胶法得到磷酸醇类物质，最后通过蒸发冷凝进行物质提纯，并且可以通过此方法获得分子链较短(一般小于C6)的物质。
具体的，本发明的多功添加剂，其制备步骤如下：
步骤1、在搅拌罐中加入氨基酸、氢氧化钠，氨基酸和氢氧化钠的摩尔比为1:1，在室温下加水进行溶解搅拌0.3～0.6h，得到氨基酸盐；若氨基酸不能在水中溶解，可加入部分丙酮，水与丙酮质量比为(1～3)：1。
步骤2、向步骤1中所得氨基酸盐中加入酸酐，酸酐与氨基酸盐的摩尔比为1:1，在0～10℃进行酰化反应，搅拌2～3h析出固体或黏状物，加水制成凝胶状；
步骤3、向步骤2中所得产物中继续加入环己六醇六磷酸，调节pH为1～2、升温至65～75℃，搅拌0.8～1.2h进行醇化反应，同时进行磷酸根的取代反应，反应产物进行除杂；除杂采用蒸发冷凝法，将反应所得产物升温至105～130℃，持续1.8～2.5h，收集100℃以上的产物。
步骤4、向除杂后的产物中加入醇类物质、三乙醇胺后搅拌均匀，即得到多功能添加剂。
采用本发明的上述制备工艺制备得到的水溶性多功能添加剂的产率为83％，其组分选用选择氨基酸作为主要原料，这种原料在自然界广泛存在，无毒，对环境友好，较为环保。
作为本发明的进一步改进，所述氨基酸采用谷氨酸、天门冬氨酸、肌氮酸、蛋氨酸、半胱氨酸中的任一种或任意两种及以上的组合，优选为蛋氨酸和/或半胱氨酸。N-酰基氨基酸具有良好的防锈性、润滑性、抗硬水性，也有一定的承载能力。若进一步提高液压支架浓缩液的极压性能，继续增加多功能添加剂的作用，选择含有硫、磷的氨基酸原料，这样可使得硫原子位于酰基氨基酸的长链之中，且能稳定存在，一般不解离，不以游离的形式存在，因此增加极压性的同时不会对液压支架浓缩液的其它性能产生不利影响。
作为本发明的进一步改进，所述的醇类物质为甲醇、乙二醇、正丁醇中的任一种或任意两种及以上的组合。
作为本发明的进一步改进，所述酸酐为乙酸酐、丙酸酐、正己酸酐、异丁酸酐、丁二酸酐中的任一种或任意两种及以上的组合。
值得说明的是，本发明中制备出的N-酰基氨基酸中有类似于蛋白质的酰胺键，易于生物降解，是一种环境友好型物质。从功能上讲，氨基酸本身对金属离子就具有一定的络合能力，能与水中溶解的钙离子、镁离子络合，达到抗硬水的作用。但氨基酸本身润滑性和防锈性能差，因此通过优选了具有羧基和氨基的多官能团的氨基酸，为其加上一个长链酰基(C4-C10)，显著改善了其润滑防锈性能，从而使得最终合成的多功能添加剂具有良好的润滑防锈性，该物质中含有-COO-，-NHCO，-OH，-RPO3等功能团，且含有非极性长碳链烃基的添加剂分子，与其他用作润滑添加剂和防锈添加剂结构上具有一定共性，但是该物质与其他单一作用的添加剂的不同之处在于，本发明中该物质可作为水基型添加剂，能够在水介质中稳定存在，且表现出润滑、防锈、抗硬水，无泡等多种功能。
在水溶液中，N-酰基氨基酸磷酸醇与水分子可以一起吸附在金属表面，由于N-酰基氨基酸磷酸醇的羧基是一种极性很强的基团，能够比水更加优先吸附在金属表面有序排列。N-酰基氨基酸还具有疏水的羟基，可以在金属表面形成保护膜，阻止空气、水份等侵蚀金属表面，起到防锈的作用。在抗磨性上，加入该多功能添加剂，在实验中表现为摩擦系数和磨斑直径显著减小。
同时，更优化的是，申请人在制备过程发现，该多功能添加剂本身具有更好的抑泡性，在搅拌过程中产生气泡量少，泡沫难以连片存在，且泡沫消失速度快。泡沫产生少、消失快的，其中一个原因可能是随着多功能添加剂的加入，显著减少了其他类型表面活性剂的种类及剂量的添加，产生的气泡就会失去表面活性剂的紧密排布与保护，外力作用更容易对泡沫产生影响，增加液体流动性，从而提升产品的消泡属性。另一方面，可能是制备的分子量低，且其含有一部分疏水的结构，能够在溶液中分散铺展降低表面张力，使泡沫消失速度变快。用制备的液压支架浓缩液能够长期保持稳定的消泡能力，发明人分别在6个月、1年、2年、3年后重新检测同一浓缩液样品，1min内泡沫完全消失。
此外，该多功能添加剂中的其他组分，如氨基酸，酰基氨基酸，三乙醇胺等。在实际使用时，液压支架浓缩液遇到酸性环境，氨基酸可以与H+结合，抑制金属的电化学腐蚀。另一方面，产物可以吸附在金属表面，抑制了腐蚀活性点，减少了金属与介质接触的表面积，可以起到缓解腐蚀的作用。同时还发现加入正丁醇或乙二醇后，能产生协同作用，显著提升其抑菌性，在抑菌实验的培养皿中看不到菌落产生。
关于多功能添加剂的抗硬水性能，本发明加入多功能添加剂后，能有效抗硬水。将1％多功能添加剂与MT/T 76中描述的30号人工硬水(水质硬度1500mg/l)混合，溶液清澈透明，放置24h后没有沉淀。同样的，按相同浓度配置油酸三乙醇胺与硬水的溶液，发现溶液变浑浊，2h后有沉淀，说明具有很好的抗硬水能力。
为进一步检验本发明的多功能添加剂的抑菌性和毒性，分别进行抑菌试验和生物毒性实验。抑菌试验首先通过高温高压对培养基进行消毒，在无菌环境下制备含有1％多功能添加剂液体的琼脂培养基和对照组。之后进行紫外线杀菌2h。将制备好的培养基放入35±2℃的无菌培养箱中静置8小时，之后将具有生物活性的苏云金芽胞杆菌接种在培养基表面，在35±2℃的无菌培养箱中对苏云金芽胞杆菌进行培养。肉眼观察15天后含有1％多功能添加剂液体的琼脂培养基未出现肉眼可见的菌斑。
生物毒性则是将浓度为0、10、20、40、80、10、200、400、800、1000mg/1kg的多功能添加剂液体加入同等质量的种有绿萝的土壤中。在整个测试期间维持恒温20℃±2℃，并持续光照，肉眼观察绿萝的生长状况。随着浓度的增加，绿萝生长速度减慢，但仍能生长，叶片没有发黄枯萎甚至死亡的情况。
本发明还提供了一种液压支架浓缩液，采用上述多功能添加剂制成，具体的，本发明的液压支架浓缩液包括如下组分：
多功能添加剂16％～22％，复合乳化剂6％～10％，酒石酸钾钠2％～5％，余量为去离子水。
其制备方法如下步骤：
步骤一、将所述多功能添加剂烘干备用；
步骤二、罐中加入去离子水升温至50～60℃，加入多功能添加剂，搅拌0.8～1.2h；
步骤三、维持温度40～50℃，加入复合乳化剂、酒石酸钾钠搅拌1～2h直至形成透明均一的液体。在使用时，可按照质量比为5％的液压支架浓缩液，95％的水配置成待用溶液进行使用即可。本发明中制备得到的液压支架浓缩液有效解决了现有的全合成型液压支架浓缩液以下问题：
(1)因不含矿物油，润滑性不如乳化油，机械部件容易磨损；
(2)使用过程中泡沫多、细菌快速繁殖、产品使用寿命短；
(3)目前现有的水溶性高效多功能的添加剂不多，且与不同体系的复配效果不尽人意。而传统液压支架浓缩液存在表面活性剂种类多，含量高的问题，制备成本较高，综合性能也相对较差。
而本发明通过研究一种绿色、环境友好的多功能添加剂，采用该多功能添加剂制备液压支架浓缩液，有助于减小对环境的负担，其配方中也可减少甚至不加表面活性剂，减小了对操作人员的影响，减少了泡沫产生，显著提升了液压支架浓缩液的综合性能。
更进一步的，为提高多功能添加剂与其余组分之间的配伍性，提升各组分之间的协同复配效果，发明人进行了大量实验，对液压支架浓缩液的各组分具体种类选择及配比进行了优化设计，所述复合乳化剂采用乳化剂与十二烷基苯磺酸钠/十二烷基硫酸钠复配而成。所述乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚，即OP-7、OP-9、OP-10、OP-13。乳化剂与十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠按质量比为1:(2～3)的比例进行复配(也即乳化剂与十二烷基苯磺酸钠按质量比为1:(2～3)进行复配，或乳化剂与十二烷基硫酸钠按质量比为1:(2～3)进行复配)。
所述烷基酚聚氧乙烯醚是非离子表面活性剂，能够增加液压支架浓缩液的清洗、润湿、扩散性能，延长浓缩液使用寿命。同时，发明人在实验过程中还发现，一方面，乳化剂与多功能添加剂组合时，进一步提高了抑泡性，可以从配方层面减少泡沫的产生。另一方面，十二烷基钠盐是一种阴离子表面活性剂，与聚醚型非离子表面活性剂进行复配能从多方面提升浓缩液乳化、清洗、扩散性能，同时，在水介质中能够解离，与酒石酸钾钠、多功能添加剂共同发挥作用，可以有效抑制阳极腐蚀，起到协同缓蚀的作用。
此外，酒石酸钾钠是一种性能优异的绿色添加剂。从结构上看，酒石酸盐分子中含有两对羟基和羧基，能与多功能添加剂、十二烷基钠盐发挥协同作用，起到缓蚀作用。酒石酸钾钠在水中，能促进氧与金属反应，形成致密的氧化保护膜从而起到缓蚀作用，也能与Ca2+起协同作用，防锈性好。三种组分可做到从学多路径抑制腐蚀：1)吸附在金属表面，与水、H+隔离起到缓释作用；2)形成氧化薄膜，抑制腐蚀；3)与硬水中Ca2+结合，协同抑制阴、阳两极的电化学反应。因此，铜、碳钢、合金等材料均可适用。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明中合成的一种绿色高效的多功能添加剂，该多功能添加剂以氨基酸、酸酐为原料，合成的长链添加剂具有生物可降解性，绿色环保。生物毒性实验可证明它对土壤没有污染，对生物影响较小。在抑菌性上也能控制细菌繁殖，在实际使用时可以延长支架液使用寿命，防止腐败恶臭。从液压支架浓缩液的一般性能上，其具有良好的润滑、防锈、抗硬水性能，不输同类产品。而且从添加剂种类上，可少加甚至不加其他功能助剂，依然具有良好的性能。此外，所述多功能添加剂还能与其他组分产生协同作用，多途径提高液压支架浓缩液的抑菌、防腐蚀性能，增加产品的抑泡性，能够有效延长产品使用寿命；
(2)本发明的多功能添加剂在制备上采用化学合成、溶胶凝胶法进行，可以应用在工业生产中。为了避免氨基酸生成长链，同时去除杂质，采用蒸发冷凝的方法进行提纯，并在升温过程中可进一步缩小分子量；对本发明所得液压支架浓缩液产品进行检测评级及市场应用结果表明，本发明的液压支架浓缩液在新疆部分地区使用，市场反馈良好，各项性能已经超越国内同类产品，也更加适用于西北地区，填补了市场上的空白。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
实施例1
本实施例的一种液压支架浓缩液，其组分及制备工艺如下所示：
第一部分：制备多功能添加剂
步骤1：搅拌罐中按摩尔比为1:1加入蛋氨酸与氢氧化钠，室温下水和丙酮按质量比为1:1加入溶解搅拌0.5h得到蛋氨酸盐。
步骤2：再加入摩尔比为1:1的乙酸酐与蛋氨酸盐，在5℃下进行酰化反应，搅拌2.5h，加少量水制成胶体。
步骤3：再加入环己六醇六磷酸，调节pH为1，升温至70℃，搅拌1h。
步骤4：于150℃蒸发冷凝进行提纯，持续2h，收集100℃以上的产物。
步骤5：再加入1.5％的乙二醇，4％的三乙醇胺搅拌均匀。
第二部分：制备液压支架浓缩液
将上述制备得到的多功能添加剂烘干备用，然后将69％的去离子水升温至55℃，加入20％的多功能添加剂，搅拌1h；维持温度45℃，加入8％的复合乳化剂(烷基酚聚氧乙烯醚与十二烷基酸钠1:1)，3％的酒石酸钾钠，搅拌1.5h直至形成透明均一的液体。
对所得液压支架浓缩的相关性能进行检测，检测结果见表1。
实施例2
本实施例的一种液压支架浓缩液，其组分及制备工艺如下所示：
第一部分：制备多功能添加剂
步骤1：搅拌罐中按摩尔比为1:1加入谷氨酸与氢氧化钠，室温下水和丙酮按质量比为2:1加入溶解搅拌0.5h得到谷氨酸盐。
步骤2：再加入摩尔比为1:1的乙酸酐与谷氨酸盐，在8℃进行酰化反应，搅拌2h，加少量水制成胶体。
步骤3：再加入环己六醇六磷酸，调节pH为1.5，升温至65℃，搅拌1.2h。
步骤4：于105℃蒸发冷凝进行提纯，持续2.5h，收集100℃以上的产物。
步骤5：再加入1％的乙二醇，3％的三乙醇胺搅拌均匀。
第二部分：制备液压支架浓缩液
将上述制备得到的多功能添加剂烘干备用，然后将76％的去离子水，升温至50℃，加入16％的多功能添加剂，搅拌0.8h；维持温度40℃，加入6％的乳化剂(烷基酚聚氧乙烯醚与十二烷基酸钠1:2)，2％的酒石酸钾钠，搅拌1h直至形成透明均一的液体。
对所得液压支架浓缩的相关性能进行检测，检测结果见表1。
实施例3
本实施例的一种液压支架浓缩液，其组分及制备工艺如下所示：
第一部分：制备多功能添加剂
步骤1：搅拌罐中按摩尔比为1:1加入肌氮酸与氢氧化钠，室温下水和丙酮按质量比为1:1加入溶解搅拌0.3h得到肌氮酸盐。
步骤2：再加入摩尔比为1:1的丙酸酐与谷氨酸盐，在0℃进行酰化反应，搅拌3h，加少量水制成胶体。
步骤3：再加入环己六醇六磷酸，调节pH为2，升温至75℃，搅拌0.8h。
步骤4：于130℃蒸发冷凝进行提纯，持续1.8h，收集100℃以上的产物。
步骤5：再加入1.8％的乙二醇，5％的三乙醇胺搅拌均匀。
第二部分：制备液压支架浓缩液
将上述制备得到的多功能添加剂烘干备用，然后将73.5％的去离子水，升温至60℃，加入17％的多功能添加剂，搅拌1.2h；维持温度50℃，加入7％的乳化剂(烷基酚聚氧乙烯醚与十二烷基酸钠1:2)，2.5％的酒石酸钾钠，搅拌2h直至形成透明均一的液体。
对所得液压支架浓缩的相关性能进行检测，检测结果见表1。
实施例4
本实施例的一种液压支架浓缩液，其组分及制备工艺如下所示：
第一部分：制备多功能添加剂
步骤1：搅拌罐中按摩尔比为1:1加入半胱氨酸与氢氧化钠，室温下水和丙酮按质量比为3:1加入溶解搅拌0.5h得到半胱氨酸盐。
步骤2：再加入摩尔比为1:1的乙酸酐与半胱氨酸盐，在10℃进行酰化反应，搅拌2.5h，加少量水制成胶体。
步骤3：再加入环己六醇六磷酸，调节pH为1，升温至70℃，搅拌1h。
步骤4：于130℃蒸发冷凝进行提纯，持续2h，收集100℃以上的产物。
步骤5：再加入1.9％的乙二醇，4％的三乙醇胺搅拌均匀。
第二部分：制备液压支架浓缩液
将上述制备得到的多功能添加剂烘干备用，然后将68.5％的去离子水，升温至55℃，加入19％的多功能添加剂，搅拌1h；维持温度50℃，加9％的入乳化剂(烷基酚聚氧乙烯醚与十二烷基酸钠1:3)，3.5％的酒石酸钾钠，搅拌1直至形成透明均一的液体。
对所得液压支架浓缩的相关性能进行检测，检测结果见表1。
实施例5
本实施例的一种液压支架浓缩液，其组分及制备工艺如下所示：
第一部分：制备多功能添加剂
步骤1：搅拌罐中按摩尔比为1:1加入肌氨酸与氢氧化钠，室温下水和丙酮按质量比为1:1加入溶解搅拌0.6h得到肌氨酸盐。
步骤2：再加入摩尔比为1:1的乙酸酐与肌氨酸盐，在5℃进行酰化反应，搅拌2.4h，加少量水制成胶体。
步骤3：再加入环己六醇六磷酸，调节pH为1，升温至70℃，搅拌1h。
步骤4：于120℃蒸发冷凝进行提纯，持续2h，收集100℃以上的产物。
步骤5：再加入2％的正丁醇，5％的三乙醇胺搅拌均匀。
第二部分：制备液压支架浓缩液
将上述制备得到的多功能添加剂烘干备用，然后将65.5％的去离子水，升温至57℃，加入21％的多功能添加剂，搅拌1h；维持温度48℃，加入10％的乳化剂(烷基酚聚氧乙烯醚与十二烷基酸钠1:3)，3.5％的酒石酸钾钠，搅拌1.9h直至形成透明均一的液体。
对所得液压支架浓缩的相关性能进行检测，检测结果见表1。
实施例6
本实施例的一种液压支架浓缩液，其组分及制备工艺如下所示：
第一部分：制备多功能添加剂
步骤1：搅拌罐中按摩尔比为1:1加入蛋氨酸与氢氧化钠，室温下水和丙酮按质量比为1:1加入溶解搅拌0.5h得到蛋氨酸盐。
步骤2：再加入摩尔比为1:1的乙酸酐与蛋氨酸盐，在4℃进行酰化反应，搅拌2.3h，加少量水制成胶体。
步骤3：再加入环己六醇六磷酸，调节pH为1，升温至70℃，搅拌1h。
步骤4：与123℃蒸发冷凝进行提纯，持续2h，收集100℃以上的产物。
步骤5：再加入2.5％的乙二醇，6％的三乙醇胺搅拌均匀。
第二部分：制备液压支架浓缩液
将上述制备得到的多功能添加剂烘干备用，然后将63％的去离子水升温至54℃，加入22％的多功能添加剂，搅拌1h；维持温度44℃，加入10％的乳化剂(烷基酚聚氧乙烯醚与十二烷基酸钠1:1)，5％的酒石酸钾钠，搅拌1h直至形成透明均一的液体。
对所得液压支架浓缩的相关性能进行检测，检测结果见表1。
实施例7～9
实施例7中的液压支架浓缩液，其基本与实施例1相同，其与实施例的区别在于：所述氨基酸采用谷氨酸、天门冬氨酸及蛋氨酸的组合(三种氨基酸按任意质量比进行配置)，所述醇类物质采用甲醇和乙二醇(按任意质量比进行配置)的组合，对所得液压支架浓缩液的性能进行检测，其检测结果基本同实施例1。
实施例8中的液压浓缩液，其基本与实施例1相同，其与实施例的区别在于：所述酸酐采用乙酸酐、丙酸酐、正己酸酐和异丁酸酐的组合(四种酸酐按任意质量比进行配置)，对所得液压支架浓缩液的性能进行检测，其检测结果基本同实施例1。
实施例9中的液压浓缩液，其基本与实施例1相同，其与实施例的区别在于：所述乳化剂采用OP-7和OP-9的组合(OP-7和OP-9按任意质量比进行配置)，对所得液压支架浓缩液的性能进行检测，其检测结果基本同实施例1。
对比例1
本对比例的一种液压支架浓缩液，其组分及制备工艺如下所示：
向68.8％的去离子水中加入0.2％的氢氧化钠，升温至55℃，加入20％的油酸三乙醇胺，搅拌1h；升温至45℃，加入8％的乳化剂(烷基酚聚氧乙烯醚与十二烷基酸钠1:1)，3％的酒石酸钾钠，搅拌1-2h直至形成透明均一的液体。
参照煤炭行业标准“MT/T 76-2011液压支架乳化油、浓缩液及其高含水液压液”对对比例1中所得液压支架浓缩液进行检测评价。稀释液用30号人工硬水配置，检测结果见表2。
对比例2
本对比例的一种液压支架浓缩液，其组分及制备工艺如下所示：
向76.8％的去离子水中加入0.2％的氢氧化钠，升温至50℃，加入实施例1中所述多功能添加剂20％，搅拌1h，维持温度为40℃，加入3％的酒石酸钾钠，搅拌2h直至形成透明均一的液体。
参照煤炭行业标准“MT/T 76-2011液压支架乳化油、浓缩液及其高含水液压液”对对比例2中所得液压支架浓缩液进行检测评价。稀释液用30号人工硬水配置，检测结果见表2。
对比例3
本对比例的一种液压支架浓缩液，其组分及制备工艺如下所示：
第一部分：制备多功能添加剂
步骤1：搅拌罐中按摩尔比为1:1加入蛋氨酸与氢氧化钠，室温下水和丙酮按质量比为1:1加入溶解搅拌0.5h得到蛋氨酸盐。
步骤2：再加入摩尔比为1:1的乙酸酐与蛋氨酸盐，在5℃进行酰化反应，搅拌2.5h，加少量水制成胶体。
步骤3：再加入环己六醇六磷酸，调节pH为1，升温至70℃，搅拌1h。
步骤4：于120℃蒸发冷凝进行提纯，持续2h，收集100℃以上的产物。
步骤5：再加入1.5％的乙二醇，4％的三乙醇胺搅拌均匀。
第二部分：制备液压支架浓缩液
将上述制备得到的多功能添加剂烘干备用，然后将72％的去离子水升温至55℃，加入20％的多功能添加剂，搅拌1h；维持温度45℃，加入8％的乳化剂(烷基酚聚氧乙烯醚与十二烷基酸钠1:1)，搅拌1h直至形成透明均一的液体。
对所得液压支架浓缩的相关性能进行检测，检测结果见表2。
表1为本发明各实施例中所得液压支架浓缩液的检测结果；
表1本发明实施例中所得液压支架浓缩液的检测结果
Figure BDA0004123150150000101
由表1实施例1-6的检验结果可以看出，本发明所述的液压支架浓缩液稀释液有很好的防锈、防腐蚀性、润滑性。各项指标技术要求比MT/T 76更加严格，MT/T 76也没有铸铁的腐蚀要求，而实例所述产品各项指标依然优异，证明该液压支架用浓缩液可以适应更加苛刻的环境。由于稀释液用30号人工硬水进行配置，证明该液压支架浓缩液具有极好的抗硬水性能，并且2min内泡沫体积为0ml。同时抑菌性好，对生物影响小。
表2为本发明各对比例中所得液压支架浓缩液的检测结果；
表2各对比例中所得液压支架浓缩液的检测结果
Figure BDA0004123150150000102
Figure BDA0004123150150000111
由表2各对比例的检测结果可知，通过查看对比例1的数据可以发现，将多功能添加剂在不改变用量的情况下换为油酸三乙醇胺，数据与实施例1比较差距较大，性能下降明显，润滑性、防锈、防腐蚀等性能均达不到煤矿安全标准要求，抗硬水能力差，是不合格产品。证明油酸三乙醇胺功能单一且效果有限，与其他添加剂没有产生协同作用。对比例2与3证明，去除部分组分会导致组分之间的协同作用减弱甚至丧失，影响腐蚀性和抑菌性能。故本发明所述组分与比例更适合液压支架浓缩液。
更具体地，尽管在此已经描述了本发明的示例性实施例，但是本发明并不局限于这些实施例，而是包括本领域技术人员根据前面的详细描述可认识到的经过修改、省略、例如各个实施例之间的组合、适应性改变和/或替换的任何和全部实施例。权利要求中的限定可根据权利要求中使用的语言而进行广泛的解释，且不限于在前述详细描述中或在实施该申请期间描述的示例，这些示例应被认为是非排他性的。在任何方法或过程权利要求中列举的任何步骤可以以任何顺序执行并且不限于权利要求中提出的顺序。因此，本发明的范围应当仅由所附权利要求及其合法等同物来确定，而不是由上文给出的说明和示例来确定。
除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。速率、压强、温度、时间、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，1-50的范围应理解为包括选自1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49或50的任何数字、数字的组合、或子范围、以及所有介于上述整数之间的小数值，例如，1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8和1.9。关于子范围，具体考虑从范围内的任意端点开始延伸的“嵌套的子范围”。例如，示例性范围1-50的嵌套子范围可以包括一个方向上的1-10、1-20、1-30和1-40，或在另一方向上的50-40、50-30、50-20和50-10。

Claims (10)

1.一种多功能添加剂，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：醇类物质1.0％～2.5％，三乙醇胺3％～6％，余量为酰基醇化物，所述的酰基醇化物采用氨基酸、酸酐和环己六醇六磷酸进行酰化醇化反应得到。
2.根据权利要求1所述的一种多功能添加剂，其特征在于，所述的氨基酸为谷氨酸、天门冬氨酸、肌氮酸、蛋氨酸、半胱氨酸中的任一种或任意两种及以上的组合。
3.根据权利要求1所述的一种多功能添加剂，其特征在于，所述醇类物质为甲醇、乙二醇、正丁醇中的任一种或任意两种及以上的组合。
4.根据权利要求1所述的一种多功能添加剂，其特征在于，所述酸酐为乙酸酐、丙酸酐、正己酸酐、异丁酸酐、丁二酸酐中的任一种或任意两种及以上的组合。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的多功能添加剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、加入氨基酸、氢氧化钠，在室温下加水进行溶解，得到氨基酸盐；
步骤2、向步骤1中所得氨基酸盐中加入酸酐，在0～10℃进行酰化反应，搅拌2～3h析出固体或黏状物，加水制成凝胶状；
步骤3、向步骤2中所得产物中继续加入环己六醇六磷酸，调节pH为1～2、升温搅拌进行醇化反应，同时进行磷酸根的取代反应，反应产物进行除杂；
步骤4、向除杂后的产物中加入醇类物质、三乙醇胺后搅拌均匀，即得到多功能添加剂。
6.一种液压支架浓缩液，其特征在于，添加有如权利要求5中所述的多功能添加剂，具体的，包括以下质量百分比的组分：多功能添加剂16％～22％，复合乳化剂6％～10％，酒石酸钾钠2％～5％，余量为去离子水，所述复合乳化剂为乳化剂与十二烷基苯磺酸钠/十二烷基硫酸钠复配而成。
7.根据权利要求6所述的一种液压支架浓缩液，其特征在于，所述乳化剂与十二烷基苯磺酸钠的质量比为1：(1～3)。
8.根据权利要求7所述的一种液压支架浓缩液，其特征在于，所述乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚。
9.根据权利要求6-8中任一项所述的一种液压支架浓缩液，其特征在于，所述乳化剂为OP-7、OP-9、OP-10、OP-13中的任一种或任意两种及以上的组合。
10.根据权利要求6-9中任一项所述的液压支架浓缩液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将所述多功能添加剂烘干备用；
步骤二、罐中加入去离子水升温至50～60℃，加入多功能添加剂，搅拌；
步骤三、维持温度40～50℃，加入复合乳化剂、酒石酸钾钠搅拌1～2h。
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