CZ308794A3

CZ308794A3 - Stabilized functional liquid composition based on phosphate esters

Info

Publication number: CZ308794A3
Application number: CZ943087A
Authority: CZ
Inventors: Gerbrand Deetman
Original assignee: Monsanto Co
Priority date: 1992-06-11
Filing date: 1993-06-01
Publication date: 1996-01-17
Also published as: EP0644922A1; KR950701967A; EP0644922B2; WO1993025641A1; BR9306530A; CN1084551A; CA2136739C; NZ253574A; AU4400693A; JPH07507830A; DE69318555T3; IL105981A0; IL105981A; FI945809A0; US5464551A; MX9303478A; DE69318555D1; NO944776L; RU2167921C2; CN1040018C

Description

Stabilizované funkční kapalinové komposice vých esterů

Oblast techniky

Vynález se týká funkčních kapalin na esterů a zejména kapalin na bázi fosfátových esterů se zlepšenou termickou, hydrolytickou a oxidační stabilitou, užitečné jako letecké hydraulické kapaliny.

Dosavadní stav techniky

Funkční kapaliny se používají jako chladivá v elektronice, kapaliny pro difusní čerpadla, maziva, kapaliny pro tlumiče, báze pro maziva, kapaliny pro přenos síly a hydraulické kapaliny, kapaliny pro tepelná čerpadla, kapaliny pro chladicí zařízení a jako filtrační media pro systémy aircondition. Hydraulické kapaliny určené pro hydraulické systémy v letadlech pro ovládání různých mechanismů a leteckých kontrolních systémů musí splňovat přísné funkční a provozní požadavky. Mezi nejdůležitějšími požadavky na leteckou hydraulickou kapalinu je to, aby byla stálá proti oxidační a hydrolytické degradaci za zvýšených teplot.

Při provozu letecké hydraulické kapaliny se obvykle kontaminují vlhkostí. Voda vniká do hydraulických systémů se vzduchem foukaným z kompresorového stupně motoru. Během provozu úroveň vlhkosti v leteckých hydraulických kapalinách Typu IV obvykle kolísá od asi 0.2 do asi 0.35 % hmotnost2 nich. Voda vyvolává hydrolytické štěpení fosfátových esterů na parciální estery kyseliny fosforečné. Hydrolytické štěpení esterů se urychluje, když obsah vody překročí asi 0.5 % hmotnostních. Letecké hydraulické kapaliny na bázi fosfátových esterů se obvykle formulují tak, aby obsahovaly zhášedlo kyseliny, které neutralizuje parciální estery kyseliny fosforečné uvolněné hydrolytickým štěpením triesterů. Během doby se však látka neutralizující kyseliny vyčerpá a tvoří se organokovové sloučeniny složitými reakcemi zahrnujícími triestery kyseliny fosforečné, parciální estery kyseliny fosforečné a povrchy kovového okolí, mezi nimiž je hydraulická kapalina zpravidla uzavřena. Tyto organokovové sloučeniny, z nichž je obvykle nejvýznamnějším vedlejším produktem fosforečnan železa, nejsou v hydraulické kapalině rozpustné.

Letadla s vysokou výkonností se provozují za podmínek, které vystavují hydraulické kapaliny zvyšujícím se teplotám. Současné kapaliny kvality A se provozují při maximálních teplotách v rozmezí 107-116 ° C (225 až 240 °F). Avšak plánované letecké aplikace vystaví letecké hydraulické kapaliny celkovým teplotám kapaliny v rozmezí 135 ° C (275 °F) nebo vyšším. Při takových teplotách možnost pro oxidační a hydrolytickou degradaci fosfátových esterů se podstatně zvyšuje.

Degradace fosfátových esterů se také urychluje, když jsou kapaliny vystaveny stlačenému vzduchu. Rychlost oxidace vzduchem takových kapalin také roste s teplotou. Tedy pro aplikace při 135 ° C (275 °F) nebo vyšších, existuje potřeba kapalin jak se zlepšenou termickou oxidační stabilitou, tak zlepšenou termickou hydrolytickou stabilitou.

Při růstu celkových teplot kapaliny lze rovněž očekávat erosní problémy. Erose je formou elektrochemické koroze, přesněji označovaná jako zeta koroze, jejíž rychlosti se zvyšují s teplotou. Výskyt kavitace, která je jedním z mechanických zdrojů erosních problémů, se také asi bude zvyšovat s teplotou. Jak eroze postupuje, přítomnost kovových a jiných nerozpustných složek může vést k ucpávání filtrů a jejich výměnám, a může působit změnu fysikálních a chemických vlastností kapaliny, což si vyžádá předčasné vypuštění kapalin ze systému. Kovové kontaminanty také snižují oxidační stabilitu kapaliny tím, že urychlují korozi. Mimo účinků plynoucích z kontaminace kovovými (i jinými) kontaminanty kapalina se může kazit mnoha jinými způsoby, včetně: a) změn viskozity, b) zvýšeným číslem kyselosti, c) zvýšenou chemickou reaktivitou, d) změnou barvy.

Hydraulická kapalina užitečná v letectví je dostupná od přihlašovatelovy firmy pod obchodním názvem Skydrol LD-4 (R). Tato komposice obsahuje 30 až 35 % hmotnostních dibutyl fenyl fosfátu, 50 až 60 % hmotnostních tributyl fosfátu, 5 až 10 % hmotnostních zlepšovačů viskositního indexu, 0.13 až l % difenyldithioethanu mědi jako inhibitoru koroze, 0.005 % až asi 1% hmotnostní, ale lépe 0.0075 % až 0.075 % antierosního činidla, soli perfluoralkylsulfonové kyseliny, 4 až 8 % hmotnostních zhášedla kyseliny typu popsaného v US patentu 3,723, 320 a asi 1% hmotnostní 2,6-di-terc-butyl-pkresolu jako antioxidantu. Tato komposice se velmi osvědčila v leteckých aplikacích s vysokou výkonností. Avšak nebyla navržena pro trvalý provoz při teplotách v rozmezí 135 °C (275 °F).

Podstata vynálezu

Mezi mnoha cíly tohoto vynálezu se tedy mohou jmenovat zajištění zlepšené funkční kapaliny užitečné jako hydraulická kapalina v leteckých aplikacích, zajištění takové kapaliny, která vykazuje zlepšenou hydrolytickou stabilitu, zejména při zvýšených teplotách, zajištění takové kapaliny, která vykazuje zlepšenou oxidační stabilitu při zvýšených teplotách, zajištění takové kapaliny, která vykazuje výhodné viskozitní charakteristiky a zejména viskozitní stabilitu za podmínek smyku, zajištění takové kapaliny s relativně nízkou hustotou, zajištění takové kapaliny, která má nejen vysokou odolnost vůči oxidaci, ale též nízkou toxicitu, zajištění takové komposice, která má zlepšené antierosní vlastnosti, zajištění takové komposice kapaliny, která má zlepšenou odolnost vůči korozi kovových komponentů leteckých a jiných hydraulických kapalných systémů.

Tedy krátce, tento vynález je zaměřen na kapalnou kompozici vhodnou pro použití jako letecká hydraulická kapalina. Kompozice obsahuje základní fosfátový ester odolný ohni, základní fosfátový ester obsahuje mezi 10 % a 90 %, s výhodou mezi 10 % a 72 % hmotnostními trialkyl fosfátu, až maximálně 70 % hmotnostních dialkylaryl fosfátu, a až maximálně 25 % hmotnostních alkyl diaryl fosfátu s výhradou, že součet proporčního množství všech bází fosfátových esterů se musí rovnat 100 %. Alkylové substituenty v trialkyl fosfátu, dialkylaryl fosfátu a alkyl diaryl fosfátu obsahují 3 až 8 uhlíkových atomů, s výhodou mezi 4 a 8 uhlíkovými atomy, výhodněji mezi 4 a 5 uhlíkovými atomy, a jsou vázány na fosfátovou skupinu přes primární uhlíkový atom. Ještě dále se dává přednost tomu, aby alkylové substituenty v trialkyl fosfátu, dialkylaryl fosfátu a alkyl diaryl fosfátu byly isoalkylové skupiny (v tom případě isoalkylová skupina musí obsahovat alespoň 4 uhlíkové atomy, aby splňovala požadavek na vazbu na fosfátovou skupinu přes primární uhlíkový atom).

V preferovaném provedení báze kompozice obsahuje mezi 50 % a i 72 %, trialkyl fosfátu, mezi 18 % a 35 % hmotnostních dialkylaryl fosfátu, a maximálně 5 % hmotnostních alkyl diaryl fosfátu. Mimo základní ester odolný ohni kompozice dále obsahuje látku neutralizující kyseliny v množství mezi

1,5 až 10% hmotnostními kapalné kompozice, aby neutralizovalo parciální estery kyseliny fosforečné, které se tvoří in sítu hydrolýzou kterýchkoliv esterů fosfátového základu, antierosní aditivum v množství mezi 0,02 až 0,08% hmotnostních kapalné kompozice, aby inhibovalo elektrochemickou či zeta korozi, vyvolanou prouděním, hran hydraulických servo ventilů měřících proudění v hydraulických systémech, zlepšovač viskositního indexu v množství 3 až 10% hmotnostních kapalné kompozice, aby kapalná kompozice měla viskositní index alespoň 3.0 mm²/s při 99°C (210 °F), alespoň 9.0 mm²/s při 38°C (100 °F), a méně než 4200 mm²/s při -54 °C (-65 °F), a antioxidant v množství mezi 0,4 až 3% hmotnostních kapalné kompozice, aby inhiboval oxidaci složek kapalné kompozice v přítomnosti kyslíku.

Alkylové substituenty v trialkyl fosfátu, dialkylaryl6 fosfátu a alkyl diaryl fosfátu obsahují, jak bylo dříve naznačeno, s výhodou mezi 4 a 8 uhlíkovými atomy, výhodněji mezi 4 a 5 uhlíkovými atomy. Ještě dále dává přednost tomu, aby alkylové substituenty v trialkyl fosfátu, dialkylarylfosfátu a alkyl diaryl fosfátu byly isoalkylové skupiny. Nejvýhodněji tedy isoalkylové C₄ nebo C_s skupiny, jmenovitě isobutyl nebo isopentyl (také známý jako isoamyl).

Vynález je dále zaměřen na kapalnou kompozici vhodnou pro použití jako letecká hydraulická kapalina obsahující novou kombinaci aditiv. Kapalná kompozice obsahuje základní fosfátový ester odolný ohni obsahující mezi 10 % a 90 % hmotnostními trialkyl fosfátu, maximálně 70 % hmotnostních dialkylaryl fosfátu, a maximálně 25 % hmotnostních alkyl diaryl fosfátu. Alkylové substituenty v trialkyl fosfátu, dialkylaryl fosfátu a alkyl diaryl fosfátu obsahují mezi 4 a 8 uhlíkovými atomy a jsou vázány na fosfátovou skupinu přes primární uhlíkový atom. Ještě dále se dává přednost tomu, aby alkylové substituenty v trialkyl fosfátu, dialkylaryl fosfátu a alkyl diaryl fosfátu byly isoalkylové skupiny (tato preference si vynucuje, jak bylo dříve naznačeno, aby isoalkylová skupina musela obsahovat alespoň 4 uhlíkové atomy, aby splňovala požadavek na vazbu na fosfátovou skupinu přes primární uhlíkový atom).

Zlepsovač viskositního indexu obsahuje polymerní methakrylátový ester, jehož opakované jednotky podstatně obsahují butyl a hexyl methakrylát, alespoň 95 % hmotnostních polymeru majícího molekulovou hmotnost mezi 50,000 a 1,500,000. Antierosní aditivum obsahuje sůl alkalického kovu perfluoralkyl7 sulfonové kyseliny, jejíž alkylový substituent je hexyl, heptyl, oktyl, nonyl nebo decyl. Látka neutralizující kyseliny obsahuje derivát 3,4- epoxycyklohexan karboxylátu nebo diepoxidovou sloučeninu typu popsaného v US patentu 4,206,067.

Kompozice dále obsahuje 2,4,6-trialkylfenol v proporci od 0.1 % do 1 % hmotnostních, di(alkylfenyl)amin v proporci mezi 0.3 % a 1 % hmotnostního, sloučeninu bráněného polyfenolu, která je vybrána ze skupiny tvořené bis (3,5-dialkyl-4-hydroxyaryl) methanem, 1,3,5-trimethyl2,4,6-tris(3,5-di-t-butyl-4- hydroxyaryl)benzenem a jejich směsmi v proporci mezi 0.3 % a 1 % hmotnostních v komposici. Alkylové substituenty trialkyl fosfátu, dialkylarylfosfátu a alkyl diaryl fosfátu jsou s výhodou isoalkylové C₄ nebo C_s skupiny (jmenovitě isobutyl nebo isopentyl (také známý jako isoamyl).

Vynález je dále zaměřen na kapalnou kompozici vhodnou pro použití jako letecká hydraulická kapalina, obsahující základní fosfátový ester odolný ohni. Základ obsahuje mezi 10 % a 90 %, s výhodou mezi 10 % a 72 % hmotnostními trialkyl fosfátu, kde alkylové substituenty jsou podstatně isoalkylové C₄ nebo C_s skupiny, až maximálně 70 % hmotnostních dialkylaryl fosfátu, kde alkylové substituenty jsou podstatně isoalkylové C₄ nebo C_s skupiny a až maximálně 25 % hmotnostních alkyl diaryl fosfátu, kde alkylové substituenty jsou podstatně isoalkylové nebo C_s skupiny.

Vynález je dále zaměřen na kapalnou kompozici vhodnou pro použití jako letecká hydraulická kapalina, obsahující základní fosfátový ester. Základ obsahuje mezi 10 % a 90 %, s výhodou mezi 10 % a 72 % hmotnostními trialkyl fosfátu, kde alkylové substituenty jsou podstatně C₄ nebo c , s výhodou isoalkylové C₄ nebo C_s skupiny (jmenovitě isobutyl nebo isopentyl), maximálně 70 % hmotnostních dialkylaryl fosfátu, kde alkylové substituenty jsou podstatně C₄ nebo C_s, s výhodou isoalkylové C₄ nebo C_s skupiny (jmenovitě isobutyl nebo isopentyl) a maximálně 25 % hmotnostních alkyl diaryl fosfátu, kde alkylové substituenty jsou podstatně (/ nebo C__, s výhodou isoalkylové C₄ nebo C_s skupiny (jmenovitě isobutyl nebo isopentyl).

Kapalná kompozice dále obsahuje látku neutralizující kyseliny v množství mezi 1,5 až 10% hmotnostními kapalné kompozice, aby neutralizovalo parciální estery kyseliny fosforečné, které se tvoří in šitu hydrolýzou kterýchkoliv esterů fosfátového základu, antierosní aditivum v množství mezi 0,02 až 0,08% hmotnostních kapalné kompozice,, aby inhibovalo elektrochemickou či zeta korozi, vyvolanou prouděním, hran hydraulických servo ventilů měřících proudění v hydraulických systémech, zlepšovač viskositního indexu v takovém množství, aby a kapalná kompozice měla viskositní index alespoň 3.0 mm²/s při 99 °C (210 °F), alespoň 9.0 mm²/s při 38 °C (100 °F), a méně než 4200 mm²/s při -54 °C (-65 °F) a antioxidant v množství mezi 0,4 až 3% hmotnostních kapalné kmpozice, aby inhiboval oxidaci složek kapalné kompozice v přítomnosti kyslíku, a sloučeninu 4,5- dihydroimidazol v množství, aby se snížila při 149 °C (300 °F) alespoň o 25 % rychlost rozkladu triesterů fosfátu, měřenou pod9 le úbytku epoxidu. Sloučenina 4,5- dihydroimidazol odpovídá vzorci kde R¹ je vodík, alkyl, alkenyl, hydroxyalkyl, hydroxyalkenyl, alkoxyalkyl alkoxyalkenyl, a R² je alkyl, alkenyl nebo alifatický karboxylát.

Vynález je dále zaměřen na kapalnou kompozici vhodnou pro použití jako letecká hydraulická kapalina, obsahující základní fosfátový ester odolný ohni. Základ obsahuje mezi 10 % a 90 %, s výhodou mezi 10 % a 72 % hmotnostními trialkyl fosfátu, maximálně 35 % hmotnostními dialkylaryl fosfátu a maximálně 25 % hmotnostních alkyl diaryl fosfátu. Alkylové substituenty trialkyl fosfátu a dialkylaryl fosfátu obsahují 3 až 8 uhlíkových atomů, s výhodou mezi 4 a 8 uhlíkovými atomy, výhodněji mezi 4 a 5 uhlíkovými atomy, a jsou vázány na fosfátovou skupinu přes primární uhlíkový atom. Ještě dále se dává přednost tomu, aby alkylové substituenty v trialkyl fosfátu, dialkylaryl fosfátu a alkyl diaryl fosfátu byly isoalkylové skupiny (v tom případě isoalkylová skupina musí obsahovat alespoň 4 uhlíkové atomy, aby splňovala požadavek na vazbu na fosfátovou skupinu přes primární uhlíkový atom). Arylové substituenty dialkylaryl fosfátových a triaryl fosfátových esterů jsou typicky fenyl, ale může to být i fenyl substituovaný alkyly (alkylfenyl), kde alkylové substituenty jsou až C_g, s výhodou C₃ až C^. Neomezující příklady za· hrnují tolyl (také známý jako methylfenyl, ethylfenyl, isopropylf enyl, isobutylfenyl, terc-butylfenyl, a podobně. Kapalná kompozice dále obsahuje látku neutralizující kyseliny v množství, mezi 1.5 % a 10 % hmotnostními kapalné kompozice, aby neutralizovalo parciální estery kyseliny fosforečné, které se tvoří in šitu hydrolýzou kterýchkoliv esterů fosfátového základu, antierosní aditivum v účinném množství, aby inhibovalo elektrochemickou či zeta korozi, vyvolanou prouděním, hran hydraulických servo ventilů měřících proudění v hydraulických systémech, zlepšovač viskositního indexu v množství 3 až 10% hmotnostních kapalné kompozice, aby kapalná kompozice měla viskositní index alespoň 3.0 mm²/s při 99 °C (210 °F), alespoň 9.0 mm²/s při 38 °C (100 °F), a méně než 4200 mm²/s při -54 °C (-65 °F) a antioxidant v množství mezi 0,4 až 3% hmotnostních kapalné kmpozice, aby inhiboval oxidaci složek kapalné kompozice v přítomnosti kyslíku. Krátký popis obrázků

Obrázky 1 až 12 jsou grafy závislosti úbytku epoxidu na čase pro kompozice hydraulických kapalin, testované za různých podmínek teploty, obsahu vlhkosti a jiných parametrech a

Obrázek 13 je sloupcový graf ukazující lepší antikorosní vlastnosti stabilizované funkční kapaliny podle tohoto vynálezu na bázi fosfátových esterů.

V souladu s tímto vynálezem bylo objeveno, že se získá hydraulická kapalina se zlepšenou termickou, hydrolytickou a oxidační stabilitou využitím základního fosfátového esteru obsahujícího vysokou koncentraci alkyl esterových skupin a obsahujícího relativně malé podíly fenylových nebo jiných arylových esterů. Základní báze obsahuje směs trialkyl fosfátu a dialkylaryl fosfátu, z nich v každém jsou alkylové substituenty C₃ nebo C_s, s výhodou C* nebo C_s a jsou vázány na fosfátovou skupinu přes primární uhlíkový atom. Ještě dále se dává přednost tomu, aby alkylové substituenty v trialkyl fosfátu a dialkylaryl fosfátu byly isoalkylové skupiny (to vyžaduje, aby isoalkylová skupina obsahovala alespoň 4 uhlíkové atomy, aby splňovala požadavek na vazbu na fosfátovou skupinu přes primární uhlíkový atom). Základní báze může dále obsahovat malý podíl alkyl diaryl fosfátu, kde alkylový substituent je, jak bylo dříve definováno. Další výhody se získají, když alkylové substituenty trialkyl, dialkylaryl a alkyl diaryl fosfátových esterů jsou primárně tvořeny isoalkylovými nebo C_s skupinami (jmenovitě isobutylem nebo isopentylem), přednostně před jejich normálními isomery. I v tomto preferovaném případě je vazba alkylových substituentů na fosfátovou skupinu přes primární uhlíkový atom.

Vedle zlepšené základní báze obsahuje kompozice podle tohoto vynálezu s výhodou kombinaci aditiv, která dále zlepšuje vlastnosti kapaliny ve srovnání s kapalinami dříve v oboru dostupnými pro použití v leteckých hydraulických systémech. Mimo to bylo zjištěno, že kombinace aditiv podle tohoto vynálezu účinně zlepšují vlastnosti směsi základní báze dříve známé v oboru nebo jinak se lišící od preferované základní báze funkčních kapalin podle tohoto vynálezu. Avšak nejvýhodnější vlastnosti se dosáhnou použitím jak kombinace aditiv, tak základní báze podle tohoto vynálezu. To zejména platí, když alkylové substituenty v trialkyl fosfátu, dialkylaryl fosfátu a alkyl diaryl fosfátu, a zejména v trialkyl fosfátu a dialkylaryl fosfátu byly isoalkylové C₄ nebo C_sskupiny (jmenovitě isobutyl nebo isopentyl).

Preferovanou základní bázi charakterizuje velmi nízký obsah alkyl diaryl fosfátu, s výhodou menší než 5 % hmotnostních, lépe menší než asi 2 % hmotnostních. Dále se dává přednost tomu, aby součet podílů esterů obsahujících arylové substituenty, například dialkylaryl, alkyldiaryl a triaryl fosfátů tvořil nejvíce 25 % hmotnostní základní báze.

Jmenovitě se dává přednost tomu, aby kompozice základní báze v preferovaném provedení obsahovala mezi 10 % a 72 % hmotnostními trialkyl fosfátu, kde alkylové substituenty jsou podstatně C₄ nebo C_s, výhodně isoalkylové nebo C_sskupiny (jmenovitě isobutyl nebo isopentyl), mezi asi 18 % a asi 35 % hmotnostních dialkylaryl fosfátu, kde alkylový substituent je podstatně nebo C_s, výhodně isoalkylové nebo C_s skupiny (jmenovitě isobutyl nebo isopentyl), a maximálně 5 % hmotnostních alkyl diaryl fosfátu, kde alkylový substituent je podstatně nebo C_s, výhodně isoalkylové nebo C_s skupiny (jmenovitě isobutyl nebo isopentyl). Výhodné arylové substituenty jsou fenyl nebo fenyl substituovaný alkyly (alkylfenyl), kde alkylové substituenty jsou C až C_g, s výhodou C₃ až C^. Neomezující příklady zahrnují tolyl (také známý jako methylfenyl, ethylfenyl, isopropylfenyl, isobutylfenyl, terc-butylfenyl, a podobně. Nejpreferovanější je obyčejně terc-butylfenyl. Například na rozdíl od hydraulické kapaliny Skydrol LD-4 (R), která má podstatně vyšší obsah diaryl (jako difenyl) esterů, základní báze funkční kapaliny podle tohoto vynálezu vykazuje významně zlepšenou hydrolytickou stabilitu při teplotách podstatně nad 107 °C (225 °F) při použití stejného systému zhášedla kyseliny, jako je použit v LD-4. Při použití stejného antioxidantu jako v LD-4, kompozice obsahující základní bázi podle tohoto vynálezu vykazuje významně zlepšenou termickou oxidační stabilitu. V důsledku relativně nízkého obsahu difenyl esterů v základní bázi, funkční kapalina podle tohoto vynálezu má relativně nízkou hustotu, což je výhodné v leteckých aplikacích hydraulické kapaliny.

U výhodné základní báze podle tohoto vynálezu se jmenovitě dává přednost tomu, aby alkylové substituenty byly isoalkyl C₄ nebo C_s (jmenovitě isobutyl nebo isopentyl), nejlépe isoalkyl C₄ (isobutyl). Bylo zjištěno, že kompozice základní báze obsahující triisobutylfosfát nebo triisopentylfosfát a diisobutylfenyl nebo diisopentyl fenylfosfát má mnohonásobné výhody ve srovnání se stejnými kompozicemi, u nichž alkylové substituenty jsou n-butyl nebo n-pentyl. Toxicitní studie naznačují, že fosfátové estery s isoalkylovými nebo C_s skupinami (jmenovitě isobutylem a isopentylem) mají i nižší toxicitu než jejich n-butyl nebo n-pentyl protějšky. Jmenovitě isobutyl a isopentyl estery působí menší zcitlivění pokožky než normální alkyl estery. Systémová toxicita je také nižší. Tabulka A porovnává toxicitní vlastnosti tri-n-butylfosfátu (TBP) proti triisobutylfosfátu (TIBP).

TABULKA A

Akutní toxicita

Orální LD

Dermální LD

SO

Dráždění očí

TBP mg/kg

1200 přes 10000 mírně drázdivý

Dráždění pokožky silně dráždivý Subchronická toxicita

Hyperplasie u krysích samců přes 1000 měchýře u krysích samic přes 5000

NOEL 200 ppm

Neurotoxicita není neurotoxický slepic testováno při LD_so

1500 mg/kg

Genotoxicita Ames negativní

CHO/HGPRT negativní

TIBP mg/kg přes 5000 přes 5000 prakticky nedráždivý středně dráždivý nepozorována in vitro cytogenetické negativní in vivo cytogenetické negativní

NOEL 5000 ppm není neurotoxický testováno při LD přes 5000 mg/kg

Ames negativní myší mikronukleus negativní

V kontextu tohoto vynálezu bylo navíc zjištěno, že fosfátové estery, u nichž alkylové substituenty připojené na fosfátovou skupinu jsou isoalkylové C₄ nebo C_s skupiny (jmenovitě isobutyl a isopentyl) vykazují hydrolytickou stabilitu významně zlepšenou oproti srovnatelným normální alkyl fosfátovým esterům při vysokých teplotách, kterým jsou hydraulické systémy v letadlech s vysokou výkonností vystaveny. Isobutyl a isopentyl fosfátové estery také přispívají značně k těsnící integritě. Bylo zjištěno, že materiály, ze kterých se obvykle vyrábějí těsnění hydraulických systémů bobtnají mnohem méně ve styku s isoalkyl fosfátovými estery než ve styku se srovnatelnými normálními alkyl fosfátovými estery. Navíc bylo zjištěno, že isobutyl a isopentyl fosfátové estery mají i nižší hustotu než srovnatelné normální alkyl fosfátové estery, pročež hmotnost stejného objemu kapaliny v daném hydraulickém systému letadla je nižší, což vede ke zlepšení využití leteckého paliva.

Mimo zlepšené základní báze kompozice podle tohoto vynálezu s výhodou obsahuje kombinaci aditiv, která dále zlepšuje vlastnosti kapaliny ve srovnání s kapalinami dříve v oboru dostupnými pro použití v leteckých hydraulických systémech.

Jmenovitě kompozice zahrnuje látku neutralizující kyseliny v proporci dostatečné k neutralizaci parciálních esterů, které se tvoří in šitu hydrolýzou složek základu fosfátových esterů za provozních podmínek, při kterých se hydraulické kapaliny používají. Látkou neutralizující kyseliny je s výhodou kompozice 3,4- epoxycyklohexan karboxylátu typu popsané v US patentu 3,723, 320. Také jsou užitečné diepoxidy, jak jsou popsané v US patentu 4,206,067, které obsahují dvě spojené cyklohexanové skupiny k nimž oběma jsou připojeny epoxidové skupiny. Takové diepoxidové sloučeniny odpovídají vzorci

kde R³ je organická skupina obsahující 1 až 10 uhlíkových atomů, od 0 do 6 kyslíkových atomů a od 0 do 6 dusíkových atomů, a R⁴ až R⁹ jsou nezávisle vybrány z vodíku a alifatických skupin obsahujících 1 až 5 uhlíkových atomů. Příkladné diepoxidy zahrnují 3,4-epoxycyklohexylmethyl-3,4epoxycyklohexan, bis(3,4-epoxy-6-methylcyklohexylmethyl adipát), 2-(3,4-epoxycyklohexyl)-5,5'-spiro(3,4-epoxy) cyclohexan- m-dioxan. Koncentrace látky neutralizující kyseliny je s výhodou mezi 1.5 % a 10 % lépe mezi 2 % a 8 % hmotnostních, což je zpravidla dostatečné, aby udrželo hydraulickou kapalinu v provozuschopném stavu až 3000 hodin letového provozu.

Aby se omezil vliv teploty na viskozitu kompozice dále zahrnuje polymerní zlepšovač viskositního indexu. Zlepšovač viskositního indexu obsahuje s výhodou póly (alkylmethakrylátový) ester typu popsaného v US patentu 3,718,596. Zlepšovač viskositního indexu má zpravidla vysokou molekulovou hmotnost s číselnou průměrnou molekulovou hmotností mezi 50000 a 100 000 a s váhovou průměrnou molekulovou hmotnost mezi 200 000 a 300 000. Zlepšovač viskositního indexu má s výhodou relativně úzké rozpětí molekulové hmotností, přibližně 95 % hmotnostních zlepšovače viskositního indexu má molekulovou hmotnost mezi 50000 a 1500 000. Tento výsledek je dosažen z části použitím převážně butyl a hexyl methakry17 látových esterů. Zlepšovač viskositního indexu je přítomný v proporci dostatečné pro dodání kinematické viskosity alespoň 3.0 mm²/s, s výhodou mezi 3a 5 mm²/s při 99 °C (210 °F), alespoň 9.0 mm²/s, s výhodou mezi 9a 15 mm²/s při 38 °C (100 °F), a ne více než 4200 mm²/s při -54 °C (-65 °F). Zlepšovač viskositního indexu použitý v kompozici rovněž dodává výtečnou střižnou stabilitu. Kapalná kompozice s výhodou obsahuje mezi 3 % a 10 % hmotnostními zlepšovače viskositního indexu. Zlepšovač viskositního indexu se pohodlně získává ve formě roztoku v rozpouštědle fosfátových esterů, s výhodou trialkyl fosfátových esterů, jako jsou tributyl nebo triisobutyl fosfát, nebo v kombinaci alkyl a fenyl derivátů. Proporce uváděné shora pro zlepšovač viskositního indexu jsou na bázi pevných látek (methakrylátový polymer). Rozpouštědlo fosfátových esterů se ve skutečnosti stává částí základního fosfátového esteru a rozpětí proporce fosfátových esterů, jak se diskutovaly shora, berou v úvahu fosfátový ester přidaný jako vehikulum pro zlepšovač viskositního indexu.

Antierosní aditivum se začlení v účinném množství, aby inhibovalo elektrochemickou korozi vyvolanou prouděním, přesněji označovanou jako zeta koroze. Antierosní aditivum je s výhodou sůl alkalického kovu, výhodněji draselná sůl perfluoralkylsulfonové kyseliny. Taková antierosní aditiva jsou podrobněji popsaná v US patentu 3,679,587. Typický alkylový substituent je hexyl, heptyl, oktyl, nonyl nebo decyl, nebo jejich směsi, když perfluoroktyl obyčejně dodává nejlepší vlastnosti. Zvlášť se dává přednost tomu, aby anti18 erosní aditivum obsahovalo draselnou sůl perfluoroktylsulfonové kyseliny v proporci mezi 250 a 1000, nejvýhodněji alespoň 500 ppm. Při provozu leteckého hydraulického kapalinového systému skupina sulfonové kyseliny v antierosním aditivu snižuje povrchové napětí hydraulické kapaliny a tak lépe pokrývá kovové povrchy s kterými se hydraulická kapalina normálně stýká. Měřicí hrany hydraulických servo ventilů jsou zpravidla nejdůležitější kovové části, které potřebují ochranu před elektrochemickou korozí. Kladné ionty kapaliny, včetně iontů alkalického kovu antierosního aditiva, se adsorbují na kovovém povrchu a neutralizují negativní náboje na kovu, které se jinak tvoří rychlým proudem hydraulické kapaliny nad měřicími hranami hydraulických servo ventilů. Komposice podle tohoto vynálezu, která s výhodou obsahuje dvakrát tolik soli perfluoralkylsulfonové kyseliny jako komposice podle stavu techniky prodávané jako LD4, má zlepšenou erosní odolnost.

Omezení obsahu diarylových esterů v základním fosfátovém esteru přispívá k termické, hydrolytické a oxidační stabilitě kapaliny. Komposice podle tohoto vynálezu také obsahuje kombinaci antioxidačních aditiv, s výhodou obsahující jak bráněný fenol tak bráněný polyfenol. Zjistilo se, že hydrolytická stabilita se zlepší částečnou náhradou bráněného polyfenolu za fenol a dává se tedy přednost tomu, aby komposice neobsahovala více jak asi 1.0 %, s výhodou ne více jak 0.7 % hmotnostního fenolu, jako je 2,4,6- trialkylfenol. Obecně se dává přednost tomu, aby komposice obsahovala od 0.1 % do 0.7 % 2,4,6-trialkylfenolu, s výhodou

2,6-di-t-butyl-p- kresolu (Ionol). Komposice by měla dále obsahovat mezi 0.3% a 1 % bráněného polyfenolu, jako je bis (3,5- dialkyl-4-hydroxyaryl)methan, například bis (3,5di-t-butyl-4-hydroxyfenyl)methan, prodávaný pod obchodním názvem Ethanox(R) 702 firmou Ethyl Corp. a 1,3,5trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-terc-butyl-4-hydroxyfenyl)benzen prodávaný pod obchodním názvem Ethanox (R) 330 firmou Ethyl Corp., nebo jejich směsi. Komposice může také obsahovat aminový antioxidant, s výhodou diarylamin, jako je například fenyl-alfa-naftylamin nebo alkylfenyl- alfa- naftylamin, nebo reakční produkt N- fenylbenzylaminu s 2,4,4- trimethylpentenem prodávaný pod obchodním názvem Irganox L-57 firmou Ciba-Geigy, difenylamin, ditolylamin, fenyl tolylamin, 4,4'-diaminodifenylamin, di-p-methoxydifenylamin nebo 4cyklohexylaminodifenylamin; karbazolovou sloučeninu, jako je N-methylkarbazol, N-ethylkarbazol, nebo 3- hydroxykarbazol, aminofenol, jako je N-butylaminofenol, N-methyl-N- amylaminofenol nebo N-isooktyl-p-amino-fenol, aminodifenylalkan, jako jsou aminodifenylmethany, 4,4'-diaminodifenylmethan a podobně, aminodifenylethery; aminodifenyl thioethery; aryl substituované alkylendiaminy, jako jsou 2-di-o- toluidoethan, 1,2-dianilinoethan nebo 2-dianilinopropan; aminobifenyly, jako jsou 5-hydroxy-2-aminobifenyl a podobně, reakční produkt aldehydu nebo ketonu s aminem, jako je reakční produkt acetonu a difenylaminu; reakční produkt komplexního diarylaminu a ketonu nebo aldehydu; morfolin, jako je N-(phydroxyfenyl)morfolin a podobně; amidin, jako je Ν,Ν’-Φίβ(hydroxyfenyl)acetamidin a podobně, akridan, jako je 9,9'20 dimethylakridan, fenathiazin, jako je 3,7- dibutylfenathiazin nebo 6,6- dioktylfenathiazin, cyklohexylamin nebo jejich směsi. Dává se přednost alkyl substituovanému difenylaminu, jako je di(p-oktylfenyl) amin. Jisté aminové komponenty také mohou sloužit jako mazivová aditiva. Aminový antioxidant je také s výhodou obsažen v proporci mezi 0.3 a 1 %.

Když se udržuje obsah Ionolu v kapalné kompozici pod 1.0 %, preferovaně pod 0.7 %, a ještě preferovaněji pod 0.5 % hmotnostního, toxicita komposice je ještě nižší než hydraulické kapaliny Skydrol LD-4.

Jako inhibitor koroze mědi komposice podle tohoto vynálezu s výhodou zahrnuje derivát benzotriazolu, jako se prodává pod obchodním názvem Petrolite 57068. Tento inhibitor koroze je přítomen v takovém množství, aby deaktivoval kovové povrchy ve styku s kapalnou kompozicí, čímž se snižují rychlosti rozpouštění mědi do hydraulické kapaliny a také se snižuje rozpouštění náhodných částí vyrobených ze slitin mědi. Komposice s výhodou obsahuje mezi 0.005 % a 0.09 % hmotnostních benzotriazolového derivátu, s výhodou mezi 0.02 a 0.07 % hmotnostních.

Je známo, že funkční kapaliny na bázi fosfátových esterů korodují slitiny železa stejně jako slitiny mědi. Jsou dostupné četné inhibitory koroze železa pro použití ve funkčních kapalinách, ale je o nich známo, že v mnoha případech zvyšují rychlosti eroze, a tedy mají čistá škodlivý účinek na výkonnostní vlastnosti hydraulické kapaliny. Avšak v souladu s vynálezem bylo zjištěno, že jisté 4,5- dihydroimidazolové sloučeniny jsou efektivní inhibitory koroze železa a přes to neovlivňují škodlivě erosní vlastnosti kapaliny. Užitečné 4,5- dihydroimidazolové sloučeniny odpovídají vzorci

R kde R^x je vodík, alkyl, alkenyl, hydroxyalkyl, hydroxyalkenyl, alkoxyalkyl nebo alkoxyalkenyl, a R² je alkyl, alkenyl nebo alifatickým karboxylát. Příkladné skupiny, které mohou tvořit R^x, zahrnují vodík, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, oktyl, vinyl, propenyl, oktenyl, hexenyl, hydroxyethyl, hydroxyhexyl, methoxypropyl, propoxyethyl, butoxypropenyl, etc. Příkladné skupiny, které mohou tvořit R², zahrnují oktyl, dodecyl, hexadecyl, heptadecenyl nebo substituenty mastných kyselin, jako je 8-karboxyoktyl, 12karboxydodecyl, 16-karboxyhexadecenyl nebo 18- karboxyoktadecyl. Ve zvlášť účinném provedení R¹ je vodík nebo nižší alkyl a R² je zbytek mastných kyselin obsahující alespoň 9 uhlíkových atomů, například -Ce-COOH až -Cxe COOH, , s výhodou Ci6-Cxa-COOH. Ve jiném preferovaném provedení R¹ je nižší hydroxyalkyl a R² je ^-ca“^cie alkenyl. V tomto případě se však nejuspokojivější inhibice koroze železa dosahuje jen když 4,5- dihydroimidazol se použije v kombinaci s derivátem amino kyseliny, jmenovitě N-substituované amino kyseliny, ve které N-substituent obsahuje jak polární tak oleofilní skupiny, například N-alkyl-N-oxo-alkenyl amino kyselina.

Dále bylo neočekávaně zjištěno, že přítomnost takové

4,5- dihydroimidazolové sloučeniny, typicky v proporci mezi 0.01 % a 0.1 % hmotnostním, nejen inhibuje korozi železa, ale přispívá význačně k stabilitě funkční kapaliny, měřené podle úbytku epoxidu. Bylo zjištěno, že ozdravný účinek

4.5- dihydroimidazolové sloučeniny se zvýrazní, jestliže se použije v kombinaci s fenolickým antioxidantem, zejména s komplexním bráněným polyfenolem, jako je bis(3,5-dialkyl4-hydroxyaryl) methan nebo l,3,5-trialkyl-2,4,6-tris(3,5-tbutyl- 4-hydroxyaryl)benzen. Příklady takových komplexních bráněných polyfenolů jsou bis (3,5-di-t-butyl-4- hydroxyfenyl) methan, a l,3,5-trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-terc- butyl- 4-hydroxyfenyl)benzen. Optimální efekt na stabilitu se pozoroval při použití kombinace kondensačního produktu 4,5dihydroimidazolu a C -C mastné kyseliny (prodávaný pod obchodním názvem Vanlube RI-G firmou Vanderbilt Co.) s bráněným polyfenolem a alkylem substituovaným diarylaminem, jako je di(p-oktylfenyl)amin. Stejně efektivní jako

4.5- dihydroimidazolová sloučenina v takové kombinaci je 2(8-heptadecenyl)-4,5-dihydro-lH-imidazol-l-ethanol) (prodávaný pod obchodním názvem Amine-0 firmou Ciba-Geigy). Aby fungoval jako inhibitor koroze železa, tato poslední sloučenina se používá s výhodou v kombinaci s derivátem amino kyseliny, jako je například N-methyl-N(l-oxo-9-oktadecenyl) glycin, který se prodává pod obchodním názvem Sarkosyl (R)-0 firmou Ciba-Geigy.

Bylo zjištěno, že ještě další zlepšení stability za zvýšených teplot se realizuje při použití 4,5- dihydroimidazolové sloučeniny v kombinaci s bází fosfátových esterů, ve které alkylové substituenty vázané na fosfátovou skupinu jsou podstatně isoalkylové C₄ nebo C_s skupiny (jmenovitě isobutyl nebo isopentyl).

Ačkoliv u jiných inhibitorů koroze železa se nenašel podstatný výhodný účinek na zlepšení stability za zvýšených teplot, jako se realizuje při použití 4,5- dihydroimidazolové sloučeniny, bylo zjištěno, že jsou účinné ve funkční kapalině podle tohoto vynálezu bez škodlivého vlivu na erosní charakteristiku. Přijatelné inhibitory koroze železa zahrnují například produkt, který firma Petrolite prodává pod obchodním názvem Petrolite P-31001.

Pokud je to nutné, kapalná kompozice může také obsahovat přísadu proti pěnění. S výhodou je to silikonová kapalina, výhodněji polyalkylsiloxan, například polymethylsiloxan, který se prodává pod obchodním názvem DC 200 firmou Dow Corning. S výhodou se přísada proti pěnění zahrnuje v proporci dostatečné pro inhibici tvorby pěny za zkušebních podmínek podle ASTM metody 892. Obsah přísady proti pěnění kompozici je obvykle 0.0001 % až 0.001 % hmotnostních, typicky alespoň

0.0005 % hmotnostních.

Preferovaně je pH komposice podle tohoto vynálezu alespoň 7.5, výhodněji mezi 7.5 a 9.0. Aby se dosáhlo pH tomto rozmezí a zvýšila se kapacita formulace pro neutralizaci kyseliny, komposice může dále obsahovat mezi 0.0035 % a 0.10 %, s výhodou mezi 0.01 % a 0.1 % , a nejvýhodněji mezi asi

0.02 % a asi 0.07 % hmotnostního fenátu alkalického kovu nebo jiný arenát. Dává se přednost fenátu draselnému. Vedle neutralizace kyselých složek komposice, arenát alkalického kovu deaktivuje kovové povrchy, když se kompozice uvádí do hydraulického systému a tím snižuje korozi.

Ačkoliv optimální vlastnosti se realizují v komposici s nízkým obsahem alkyl diaryl fosfátu a zejména v komposicích používajících bázi podle tohoto vynálezu , jak je popsáno shora, kombinace aditiv podle tohoto vynálezu rovněž dosahuje příznivé výsledky při použití s kteroukoliv variací báze známé v oboru. Výhody použití esterů, jejichž alkyiové substituenty jsou převážně tvořeny isoalkylovými C₄ nebo C_sskupinami (jmenovitě isobutylem nebo isopentylem) se také realizují mimo rozsah preferovaných koncentrací uvedených shora. V širokém pojetí kombinace aditiv se může použít s bázi organofosfátových esterů obsahující mezi 10 % a 90 %, s výhodou mezi 10 % a 72 % hmotnostními trialkyl fosfátu, ve kterém alkyiové substituenty jsou podstatně C₄ nebo C_s(jmenovitě butyl nebo pentyl), s výhodou isoalkylové (ý nebo C_s skupiny (jmenovitě isobutyl nebo isopentyl), maximálně 70 % hmotnostními dialkylaryl fosfátu, ve kterém alkyiové substituenty jsou podstatně C₄ nebo C_s (jmenovitě butyl nebo pentyl), s výhodou isoalkylové C₄ nebo C_s skupiny (jmenovitě isobutyl nebo isopentyl), maximálně až 25 % hmotnostních alkyl diaryl fosfátu, ve kterém alkyiové substituenty jsou podstatně (ý nebo C_s (jmenovitě butyl nebo pentyl), s výhodou isoalkylové C₄ nebo C_s skupiny (jmenovitě isobutyl nebo isopentyl). V preferovaném provedení se kombinace aditiv používá s bází fosfátových esterů obsahující mezi 10 % a 90 %, s výhodou mezi 10 % a 72 % hmotnostními tributyl nebo tripentyl fosfátu, výhodněji triisobutyl nebo triisopentyl fosfátu, maximálně až 35 % hmotnostními dibutylaryl nebo dipentylaryl fosfátu, výhodněji diisobutylaryl nebo diisopentylaryl fosfátu a maximálně až 20 % hmotnostních triaryl fosfátu. Kombinace aditiv je také efektivní se složením bází uvedeným níže v tabulce l.

Tabulka 1

Fosfátový ester

Základ	% hmotnostní
	I	II	III	IV
Tri(C₄/C_s alkyl)	10-72	10-25	50-72	80-90
Di(C₄/C_s alkyl) Aryl	18-70	45-70	18-25
Alkyl diaryl	0-25	5-25	0-10
Triaryl				10-20
Poznámka: V preferovaném	provedení	alkylové	substituenty
jsou isoalkylové C₄	nebo C 5	skupiny.

Jak se diskutovalo shora, optimální vlastnosti se dosahují v kombinaci preferovaných isoalkylových C₄ nebo C_s(jmenovitě isobutyl nebo isopentyl) fosfátových esterů báze s kombinací aditiv podle tohoto vynálezu. Avšak významné výhody nižší toxicity, nižší hustoty, hydrolytické stability, termické stability a těsnící integrity se dosahují rovněž při použití isoalkylových esterů s jinými kombinacemi aditiv. V preferovaném provedení báze isoalkylových C₄ nebo C₌fosfátových esterů obsahuje mezi 10 % a 90 %, s výhodou mezi 10 % a 72 % hmotnostními trialkyl fosfátu, ve kterém alkylové substituenty jsou podstatně isoalkylové C₄ nebo C_s skupiny (jmenovitě isobutyl nebo isopentyl), mezi 18 % a 35 % hmotnostními dialkylaryl fosfátu, ve kterém alkylové substituenty jsou podstatně isoalkylové C* nebo C_s skupiny (jmenovitě isobutyl nebo isopentyl), a mezi 0 % a 10 %, výhodněji maximálně až 5 % hmotnostními alkyl diaryl fosfátu, ve kterém alkylové substituenty jsou podstatně isoalkylové C₄ nebo C_s skupiny (jmenovitě isobutyl nebo isopentyl). Výhody použití isoalkylových substituentů jsou však tak podstatné, že se dosahují ve význačné míře při podstatně širším rozsahu komposice. Obecně tedy báze používající isoalkylové estery může obsahovat mezi 10 % a 90 % hmotnostními triisobutyl nebo triisopentyl fosfátu, maximálně až 70 % hmotnostními diisobutylaryl nebo diisopentylaryl fosfátu a maximálně 25 % hmotnostními alkyldiaryl fosfátu. Alkylový substituent alkyldiaryl fosfátu je rovněž s výhodou isobutyl nebo isopentyl, zejména když obsah alkyldiaryl fosfátu překročí 5 %. Arylový substituent v těchto esterech je typicky fenyl, ale může to být i fenyl substituovaný alkyly (alkylfenyl), kde alkylové substituenty jsou C až C_g, s výhodou C₃ až CJ. Neomezující příklady zahrnují tolyl (také známý jako methylfenyl, ethylfenyl, isopropylfenyl, isobutylfenyl, terc-butylfenyl, a podobně.

Isoalkylová fosfátová esterová báze by se měla kombinovat s látkou neutralizující kyseliny v takovém množství, aby neutralizovalo parciální estery kyseliny fosforečné, které se tvoří in šitu hydrolýzou kterýchkoliv fosfátových esterů základu. Dává se přednost látkám, neutralizujícím kyseliny popsaným shora, avšak lze použít i jiná látky neutralizující kyseliny známé v oboru. Funkční kapaliny s isoalkylovou fos27 fátovou esterovou bází by měly také obsahovat antierosní aditivum v takovém množství, aby inhibovalo elektrochemickou korozi, vyvolanou prouděním, hran hydraulických servo ventilů měřících proudění v hydraulických systémech. Tyto kapalné kompozice by také měly obsahovat zlepšovač viskositního indexu v takovém množství, aby kapalná kompozice měla kinematickou viskozitu uvedenou výše, jmenovitě 3.0 mm²/s při 99 °C (210 °F), alespoň 9.0 mm²/s při 38 °C (100 °F), a méně než 4200 mm²/s při -54 °C (-65 °F).

Kompozice by také měla dále obsahovat antioxidant v takovém množství, aby inhiboval oxidaci složek kapaliny v přítomnosti oxidačních činidel. S výhodou jsou to též antierosní aditivum, zlepšovač viskositního indexu a kompozice antioxidantu, jak se popisovalo shora, ale výhody použití isoalkylové fosfátové esterové báze se také realizují s jinými kombinacemi aditiv, které jsou známé v oboru.

Pro přípravu kompozic podle tohoto vynálezu lze použít způsoby známé odborníkům. Například esterové báze obsahující fosfátové estery lze připravit mícháním v míchaných nádobách z nerezové oceli. Aditiva se pak zamíchají do báze ve stejné nádobě. Jak se uvedlo shora, zlepšovač viskositního indexu se s výhodou přidává ve formě roztoku v rozpouštědle fosfátových esterů.

Při teplotách nad 93 °C (200 °F) preferovanější funkční kapalné kompozice podle tohoto vynálezu vykazují termické, hydrolytické a oxidační stability dva až třikrát větší než hydraulická kapalina Skydrol LD-4, měřeno podle úbytku epoxidického zhášedla kyseliny jako funkce času. Lepší stabili28 ta se vykazuje i v přítomnosti sloučenin obsahujících halogeny, jako je trichlorethan. Když se zahrne 4,5- dihydroimidazol, míra zlepšení je ještě větší. Jako výsledek relativně nízkého obsahu fenyl esterů, kompozice podle tohoto vynálezu má relativně nízkou hustotu, menší než jeden gram na centimetr kubický (1 g / cm³), typicky mezi 0.98 až 0.99 g / cm³. To je žádoucí rys z hlediska spotřeby paliva v letadlech.

Střižná stabilita kapalné kompozice se také příznivě srovnává s komerčně dostupnými leteckými hydraulickými kapalinami. Tak například po 500 hodinách vystavení urychlenému degradačnímu testu v typickém leteckém hydraulickém systému čerpadel, viskozita při -54 °C (-65 °F) poklesne z 4000 jen na 2400 mm²/s. Domníváme se, že z části je tato výhoda výsledkem užšího rozpětí molekulové hmotnosti zlepšovače viskositního indexu. Vystavení smykovým podmínkám vede k degradaci výše molekulárních zlepšovačů viskositního indexu, takže kompozice, ve kterých zlepšovač viskositního indexu je rozdělen v širokém rozpětí, trpí větší ztrátou účinnosti během doby v důsledku štěpení druhů s vyšší molekulovou hmotnosti .

V části ovlivněné relativně nízkým obsahem 2,6-di-tbutyl-p-kresolu, toxicita kapalné kompozice podle tohoto vynálezu je velmi nízká. Když obsahuje isoalkylovou fosfátovou esterovou bázi, toxicita je ještě nižší.

Příklady

Níže uvedené příklady osvětlují vynález.

Příklad 1

Hydraulická kapalina se složením uvedeným v tabulce 1 se připravila mícháním za teploty okolí v 190 litrové nádobě z nerezové oceli míchané kotvovým míchadlem o 18,6 kW. Nejprve se do tanku zavedly komponenty fosfátových esterů a po 30 minutovém období počátečního míchání se přidala další aditiva v pořadí uvedeném v tabulce 2.

TABULKA 2

Základ:	100 g várka	300 litrová várka
Složka	Gramů	Gramů/0	,453kg
Tributylfosfát, čistý	49.0135	148,216.8 /	326.8
Dibutylfenylfosfát¹	26.34	79,652.2 /	175.6
Methakrylátový ester²	16.56	50,077 /	110.4
3,4- epoxycyklohexan	6.3	19,051 /	42
karboxylát
Perfluoroktylsulfonát	0.05	151.2 /
draselný (FC98)
Petrolite 57068³	0.05	151.2 /
Petrolite P-31001⁴	0.05	151.2 /
Barvivo	0.001	3.024 /
Fenát draselný	0.035	105.84/
Ethanox(R) 702^s	0.90	2,722 /	6
Di(p-oktylfenyl)amin	0.45
2,6-di-t-butyl-p- kresol	0.25	756 /	1.667
Dow Corning Antifoam	0.0005	1.512 /

Poznámky: ¹ nízký obsah difenylfosfátu (menší než 2 % hmotnostní) ² zlepšovač viskositního indexu (PA6477, 45.3 % pevných látek v 54.7 % tributylfosfátu) ³ inhibitor koroze mědi benzotriazolového typu (50 % aktivní, EXI663) ⁴ inhibitor koroze železa (50 % aktivní) ⁵ bis (3,5- di-t- butyl -4-hydroxyfenyl)methan

Tato kompozice měla hustotu 0.0996 g / cm³ při teplotě °c. Ze zdroje dibutylfenyl fosfátu 77.135 % hmotnostních byl dibutylfenyl fosfát nebo butyldifenyl fosfát, takže 20.3 % hmotnostních celkové kompozice tvořily fosfátové estery obsahující fenylovou skupinu. Avšak obsah butyldifenyl fosfátu byl menší než 1 % hmotnostní. Obsah trifenyl fosfátu byl podstatně nulový.

Přiklad 2

Druhá letecká hydraulická kapalná kompozice se připravila způsobem obecně popsaným v příkladu 1. Složení kompozice je uvedeno v tabulce 3.

TABULKA 3

Základ:	100 g várka	300 litrová várka
Složka	Gramů	Gramů/	0,453kg
Tr ibuty1fosfát	50.5988	152,999.3/	337.3
Dibutylfenylfosfát¹	24.0947	72,862.3/	106.63
Methakrylátový ester²			22,684.9
3,4- epoxycyklohexan	6.3	19,051 /	42
karboxylát
Perfluoroktylsulfonát
draselný (FC98)	0.05	151.2 /
Petrolite 57068³	0.05	151.2 /
Petrolite 90-31001⁴	0.05	151.2 /
Barvivo	0.001	3.024 /

Fenát draselný	0.035	105.84	/
Ethanox(R) 702^s	0.90	2,722	/	6
Di(p-oktylfenyl)amin	0.45	1,361	/	3
Dow Corning Antifoam	0.0005	1.512	/
2,6-di-t-butyl-p- kresol	0.25	756 /		1,667

Poznámky: ^x nízký obsah difenylfosfátu (menší než 2 % hmotnostní ) ² zlepšovač viskositního indexu (PA6477, 43.8 % pevných látek v 56.2 % tributylfosfátu), gSLDS ³ inhibitor koroze mědi benzotriazolového typu (50 % aktivní) ^A inhibitor koroze železa (50 % aktivní, EXI663) ⁵ bis (3,5- di-t- butyl -4-hydroxyfeny1)methan

Tato kompozice také měla hustotu 0.0996 g / cm³ při teplotě 25 °C. Ze zdroje dibutylfenyl fosfátu 84.751 % hmotnostních byly estery neobsahující fenylovou skupinu. Celkové kompozice obsahovala 20.3 % hmotnostních fosfátových esterů obsahující fenylovou skupinu, ale obsah butyldifenyl fosfátu byl menší než 1 % hmotnostní a obsah trifenyl fosfátu byl podstatně nulový.

V tabulce 4 uvedeny parciální elementární analýzy a měřené fyzikální vlastnosti kompozic z příkladů 1 a 2. Tyto údaje dokazují, že složení kapalin z příkladů 1 a 2 vyhovuje nebo převyšuje specifikace výrobců leteckých trupů u vlastností potřebných, aby se produkt kvalifikoval pro použití jako letecká hydraulická kapalina.

TABULKA 4

Barva	várka 1 prochází	várka 2 procház:
Chlor, ppm	20	21
K+	106	99
S	57	83
Ca	pod 1	pod 1
Na	1.4	1.5
Specifická hmotnost	0.9972	0.9975
Viskozita 99 °C (210 °F)	4.75	4.81
mm²/s 38 °Č (100 °F)	13.65	13.91
-54 °C (-65 °F)	1635	1628
Vlhkost	0.10	0.12
Číslo neutralizace	0.01	0.02
Teplota tečení °C (°F)	62 (-80)	-62 (-80)
AIT °C (°F)	454 (850)	493 (920)
Tepl. vzplanutí °C (°F)	177 (350)	182 (360)
Tepl. hoření °C (°F)	182 (360)	199 (390)
Vodivost	0.65	0.55
Oxiranové číslo	0.39	0.40
Pěnivost 1	170/65	180/20
2	30/10	40/44
3	80/35	140/56
Počítání částic 5-15	7247	3116
15-25	1444	513
25-50	460	180
50-100	75	53
přes 100	14	10
Index zanášení	1.18	1.05

Přiklad 3

Prováděly se testy srovnávající termickou, hydrolytickou a oxidační stabilitu hydraulických kapalných kompozic z příkladů 1 a 2 s komerčně dostupnými hydraulickými kapalinami. Při každé zkoušce se trubice z nerezové oceli 301 naplnila na 80 % kapacity zkoušenou kapalinou. V každém testu se teplota udržovala konstantní. Srovnávací testy se prováděly při 121 °C (250 °F) a 135 °C (275 °F), další testy kompozice podle tohoto vynálezu se prováděly při 149 °C (300 °F). Ve všech zkouškách bylo v kapalin ponořeno pět korozních kuponů.

Při některých zkouškách se volný prostor trubice plnil vzduchem při jiných se plnil dusíkem; Když se každá trubice z naplnila vhodnou zkušební kompozicí, uzavřela se a zahřívala na předem určenou testovací teplotu a udržovala se na této teplotě tak, aby se mohla stanovit hydrolytická stabilita při této teplotě. Každá trubice se během testu sledovala a odebíraly se vzorky, aby se mohly sledovat trendy v chemickém složení kompozice, zejména koncentrace zhášedla kyseliny (epoxidu) přítomného ve vzorku. Když byl epoxid na 100 % vyčerpán, kapalina je typicky degradována do stavu, kdy její užitečnost jako letecké hydraulické kapaliny byla podstatně vyčerpána. Když se vyčerpání epoxidu přiblížilo 100 %, zkoušené vzorky se titrovaly na kyselost. Když číslo neutralizace kapaliny dosáhlo 1.5 nebo více, test se zastavil.

Na obrázcích 1 až 3 jsou znázorněny křivky vyčerpání epoxidu kompozic podle tohoto vynálezu ve srovnání s dříve dostupnými hydraulickými kapalinami. V těchto křivkách i v těch, které se týkají dalších příkladů uvedených dále, legendy W17 a W17R označují kompozici podle tabulky 1 nebo 2 shora. ”2495B1” odkazuje specificky na kompozici podle tabulky 1 a 2495B2 na kompozici podle tabulky 2. H4A odkazuje na komerčně dostupnou hydraulickou kapalinu prodávanou Chevronem pod obchodním názvem Hyjet IVA (R)'·. Epox A” znamená, že zkouška proběhla vzduchem ve volném prostoru trubice z nerezové oceli, takže zkoušený vzorek byl vystaven termickým, hydrolytickým a oxidačním účinkům. Epox T znamená, že volný prostor se plnil dusíkem, takže zkouška primárně měřila jen termické a oxidační účinky.

Přiklad 4

Prováděly se další testy termické, hydrolytické a oxidační stability kompozic z příkladů 1 a 2. Tyto testy se prováděly způsobem obecně popsaným v příkladu 3, pouze se do zkoušených vzorků přidalo 0.5 % vlhkosti, aby se stanovil vliv vlhkosti na termickou stabilitu. Zkušební teploty byly 121 °C (250 °F) a 135 °C (275 °F). Výsledky těchto testů jsou znázorněny na obrázcích 4 a 5.

Přiklad 5

Dodatečné testy termické, hydrolytické a oxidační stability srovnávající kompozice podle tohoto vynálezu s dříve dostupnými v oboru se prováděly v zatavených pyrexových trubicích. V jistých testech byly v kapalině obsažené v pyrexové trubici ponořeny korozní kupony. S výjimkou použití pyrexových skleněných trubic místo trubic z nerezové oceli se testy prováděly podstatně způsobem popsaným v příkladu 3. Jak kompozice podle tohoto vynálezu, tak srovnávací kapaliny se testovaly při 149 °C (300 °F) v přítomnosti 0.1 až 0.5 % vlhkosti s pěti korozními kupony ponořenými ve zkoušených vzorcích. Výsledky těchto testů jsou znázorněny na obrázcích 6 až 8. Dodatečné testy kompozic se prováděly při 191 °C (375 °F) bez přidání vlhkosti. Výsledky těchto testů jsou znázorněny na obrázku 9.

Přiklad 6

Dodatečné testy termické, hydrolytické a oxidační stability se prováděly způsobem obecně popsaným v příkladu 3, pouze se do zkoušených vzorků přidával trichlorethan, aby se stanovil jeho vliv na stabilitu. Zkušební teploty byly 135 °C (275 °F) a 149 °C (300 °F). Výsledky těchto testů jsou znázorněny na obrázcích 10 a 11.

Přiklad 7

Oxidační a korozní odolnost kompozic z příkladů 1 a 2 se srovnávala s odolností leteckých hydraulických kapalin dříve dostupných v souladu s federální zkušební metodou FTM 5308.7. Tento test silně namáhá kapalinu v ohledu oxidační stability.

V každém testu se kapalina plnila do skleněné trubice a zkoušela se v souladu s FTM 5308.7. Kapalina se zahřála na pevnou teplotu 177 °C (350 °F). Pak se proháněl testovanou kapalinou sušený vzduch rychlostí 5 litrů za hodinu. Každých 24 hodin nebo častěji se odebíraly vzorky a test se zastavil, když číslo neutralizace kapaliny dosáhlo 1.5 nebo více. Výsledky testů z tohoto příkladu jsou znázorněny na obrázku

12.

Přiklad 8

Protože eroze je formou elektrochemické koroze, erosní charakteristiky hydraulické kapalné kompozice lze měřit stěnovými proudy získanými během proudění kapaliny malými simulovanými otvory podobnými otvorům v zkoušených servo ventilech. Při použití standardního přístroje pro testy eroze se prováděly testy srovnávající erosní vlastnosti kompozic z příkladů 1 a 2 s leteckými hydraulickými kapalinami dříve dostupnými v oboru. V zkušebním systému příznivé erosní vlastnosti se projevily malými stěnovými proudy a nejpříznivější charakteristiky se projeví záporným stěnovým proudem. V tabulce 5 je uveden souhrn dat získaných při zkoušení kompozic podle tohoto vynálezu a dříve dostupných komerčně.

Další testy eroze se prováděly na kapalných kompozicích po skladování v skleněných nádobách ve styku se vzduchem při 107 °C (225 °F). V tabulce 6 jsou uvedeny výsledky těchto testů pro vzorky skladované ukázaný počet hodin.

V těchto tabulkách se uvádějí dvě měření vodivosti vzorku, jeden braný pověřencem přihlašovatele a druhý nezávislou zkušební laboratoří. I znamená stěnový proud, I znamená mezní proud, R_v je rychlost eroze. R_v se vztahuje s I a i funkcí

W -fc

R = 150 I - 18 I

V W -fc

V tabulkách 5 a 6 výraz LD-4” odkazuje na produkt prodávaný pod obchodním názvem Skydrol(R) LD-4 firmou Monsanto, SKY500B a B4 odkazují na jiné kapalné produkty dostupné od Monsanto pod obchodním názvem Skydrol(R) 500B4,

LD5 odkazuje na kompozici podle vynálezu, FC96 odkazuje na antierosní aditivum obsahující draselnou sůl perfluorhexylsulfonové kyseliny, Ca+2 odkazuje na přítomnost Ca*²di( perfluormethylsulfonátu) v testované kapalině, AO znamená, že byl přítomný antioxidant, typicky kombinace Ionolu a bráněného polyfenolu, jako je bis (3,5-dialkyl-4- hydroxyaryl) methan, XI s odkazem na antierosní činidlo v LD-4 znamená, že bylo přítomné antierosní činidlo FC98 v standardní komerční koncentraci, X2” a ”X3'· znamená, že koncentrace FC98 byla zdvojnásobena a ztrojnásobena, TBP odkazuje na tributylfosfát, DBPP odkazuje na dibutylfenylfosfát, TEHP odkazuje na triethylhexylfosfát, Si-HC odkazuje na tetraalkylsilanovou kompozici, HT se používá k označení funkční kapaliny Skydrol(R) HT, dříve prodávané pověřencem přihlašovatele firmou Monsanto, TiBP odkazuje na triisobutylfosfát, FC98 odkazuje na antierosní aditivum obsahující draselnou sůl perfluoroktylsulfonové kyseliny, 'ΈΧΙ 663 odkazuje na benzotriazolový inhibitor koroze mědi, 31001 odkazuje na inhibitor koroze železa Petrolite, HALS odkazuje na bráněný aminový světelný stabilizátor, H4A odkazuje na různé vzorky komerčně dostupné hydraulické kapaliny prodávané Chevronem pod obchodním názvem Hyjet IVA (R). W6, W7, W8 atd. odkazuje na kompozice podle tohoto vynálezu, ERT znamená, že vzorek se použil v testu erosní resistence a ECT znamená, že vzorek se použil v testu erosní kontroly.

Poznámka: Další text je shodný s textem podané přihlášky a to od str. 35 - od tabulky 5 až po str. 59 - včetně prvního odstavce. Následující text už doznal změn.

Pokračování - Další (změněný) text

Tyto údaje spolu s údaji z příkladu 9 demonstrují, že oba inhibitory koroze železa, Petrolite 31001 a Vanlube RI-G jsou vyhovující s ohledem vlivu na erozi. Žádný z nich se nezdá významně urychlovat erozi a kompozice obsahující tato aditiva vykazují vyhovující antierosní vlastnosti.

Kombinace triisobutylfosfátové a diisobutylfenylfosfátové báze s deriváty 4,5- dihydroimidazolu ve Vanlube RI-G má pozoruhodný a neočekávaně příznivý vliv na stabilitu kompozice za zvýšených teplot. Tento vliv se nepozoruje s jinými inhibitory koroze železa než 4,5- dihydroimidazoly shora popsaného typu.

Přiklad 12

Kapalné kompozice se připravily v souladu se způsobem popsaným v příkladu 1 s použitím množství materiálů a složek uvedených v tabulce 11. Měly dokázat lepší charakterizující vlastnosti vykazované kompozicemi podle tohoto vynálezu. Charakterizující vlastnosti stanovené v souladu s postupem daným v Materiálové specifikaci pro hydraulické kapaliny odolné ohni firmy Boeing, BMS 3-11G (Rev 17/7/86) jsou rovněž uvedené v tabulce 11. V této tabulce TBP odkazuje na tributylfosfát, TIBP odkazuje na triisobutylfosfát, DIBPP odkazuje na diisobutylfenylfosfát, DBPP odkazuje na dibutylfenylfosfát, DBPP (přes 99%) odkazuje na dibu39 tylfenylfosfát s větší čistotou než 99 %, S-154 odkazuje na bázi kapalné kompozice obsahující asi 42.8 % trifenylfosfátu asi 41.7 % terc-butyldifenylfosfátu, asi 12.8 % di (terc-butylfenyl)fenylfosfátu, 1.3 % tri(terc-butylfenyl) fosfátu a 1.4 % lehkých zbytků a jiných neidentifikovaných materiálů, všechny tyto koncentrace jsou hmotnostní, Kronitex 100” odkazuje na tri(isopropylfenyl) fosfát, komerčně dostupný od firmy FMC, ”6703”, ”6477, 6477 a 6961-PMN odkazují na póly(alkylmethakrylátové) zlepšovače viskositního indexu, komerčně dostupné od firmy Rohm a Haas, HF411 a HF460 odkazují na póly(butyl/hexylmethakrylátové) zlepšovače viskositního indexu, C₆-C_xo polyakrylát odkazuje na zlepšovač viskositního indexu, komerčně dostupné od firmy Union Carbide Corporation, FC98” odkazuje na antierosní aditivum obsahující draselnou sůl perfluoroktylsulfonové kyseliny, také známé jako perfluoroktansulfonová kyselina, NH4PF6/CA(SO3CF3)2” odkazuje na antierosní aditivum obsahující směs hexafluorfosfátu amonného (NH₄PF_e) a perfluormethansulfonátu vápenatého (CA(SO₃CF₃) _J , MCS 1562 odkazuje na 2-ethylhexyl 3,4- epoxycyklohexan karboxylát, látka neutralizující kyseliny typu popsaného v US patentu 3,723, 320, ERL 4234 odkazuje na 2-(3,4-epoxycyklohexyl)-5,5'-spiro(3,4-epoxy) cyclohexan-m-dioxan látka neutralizující kyseliny, komerčně dostupné od firmy Union Carbide Corporation, DODPA odkazuje na antioxidant di(p- oktylfenyl) amin, Ionol odkazuje na 2,6-di- t-butyl-p- kresol, antioxidant komerčně dostupný od firmy Shell Chemical Company, E-702 odkazuje na bis (3,5- di- t-buty1-4-hydroxyfenyl)methan komerčně dostupný pod obchodním názvem Ethanox(R) 702 od firmy Ethyl Corporation, ”E-3 30” odkazuje na l,3,5-trimethyl-2,4,6-tris(3,5-diterc-butyl-4-hydroxyfenyl)benzen, antioxidant komerčně dostupný pod obchodním názvem Ethanox (R) 330 od firmy Ethyl

Corporation, Kophen odkazuje na fenát draselný, ”P-57068” odkazuje na benzotriazolový derivát, inhibitor koroze mědi komerčně dostupný pod obchodním názvem Petrolite 57068 od firmy Petrolite Corporation, ^,,FH-132 odkazuje na inhibitor koroze mědi difenyl dithioethan, P-31001 odkazuje na inhibitor koroze železa komerčně dostupný pod obchodním názvem Petrolite P-31001 od firmy Petrolite Corporation, Vanl RI-G odkazuje na kondensační produkt 4,5-dihydroimidazolu a C - C_i8 mastné kyseliny komerčně dostupný pod obchodním názvem Vanlube RI-G od firmy Vanderbilt Commpany, Sarkosyl (R)-0 odkazuje na N-methyl-N(l-oxo-9- oktadecenyl) glycin, komerčně dostupný pod obchodním názvem Sarkosyl (R)-0 od firmy Ciba-Geigy Corporation, “Unamine C odkazuje na inhibitor koroze železa l-hydroxyethyl-2-coca-imidazolin.

Vysvětlivky k tabulce 11 ¹ Množství složek je vyjádřeno v % hmotnostních, pokud není uvedeno jinak.

² Skydrol (R) LD-4, letecká hydraulická kapalina komerčně dostupná od firmy Monsanto Company.

³ Hyjet (R)IVA, letecká hydraulická kapalina komerčně dostupná od firmy Chevron International Oil Company.

⁴ Základní fosfátový ester obsahuje 75.03 % hmotnostních TBP a 24.97 % hmotnostních DBPP.

^s Základní fosfátový ester obsahuje 75.82 % hmotnostních

TIBP a 24.18 % hmotnostních DIBPP.

⁶ Základní fosfátový ester obsahuje 73.81 % hmotnostních

TIBP a 24.39 % hmotnostních DIBPP.

^v Základní fosfátový ester obsahuje 89.75 % hmotnostních

TIBP a 10.25 % hmotnostních DIBPP.

⁸ Základní fosfátový ester obsahuje 94.31 % hmotnostních

TIBP a 5.69 % hmotnostních DIBPP.

⁹ Základní fosfátový ester obsahuje 76.13 % hmotnostních TIBP a 23.87 % hmotnostních DBPP (přes 99 %).

¹⁰ Základní fosfátový ester obsahuje 79.33 % hmotnostních TIBP a 20.67 % hmotnostních DBPP (přes 99 %).

¹¹ Základní fosfátový ester obsahuje 96.57 % hmotnostních

TIBP a 3.43 % hmotnostních triaryl fosfátu (trifenyl fosfát

42.8 % (TPP) , 41.7 % terc-butyldifenylfosfát (TBPDP), 12.8 % di(terc-butylfenyl)fenylfosfát (DTBPP), 1.3 % tri(tercbutylfenyl) fosfát (TTBPP) a 1.4 % lehkých zbytků a jiných neidentifikovaných materiálů.

X2

Základní fosfátový ester obsahuje 96.58 % hmotnostních

TIBP a 3.42 % hmotnostních triaryl fosfátu ( TPP 42.8 %,

TBPDP 41.7 %).

¹³ Základní fosfátový ester obsahuje 100.003 % hmotnostních

TIBP.

Přiklad 13

Prováděly se testy srovnávající hydrolytickou stabilitu reprezentativních formulací uvedených v tabulce 11 s komerčně dostupnými hydraulickými kapalinami, aby se ukázala lepší hydrolytická stabilita kapalných kompozic podle tohoto vynálezu obsahující buď jak soupravu aditiv vhodných pro použití v kapalných kompozicích podle tohoto vynálezu a bázi isoalkylových fosfátových esterů a bázi isoalkylových fosfátových esterů /arylových fosfátových esterů. Při každé zkoušce se trubice z nerezové oceli 301, mající vnitřní průměr asi 1.90 cm (0.75 palce) a délku 22.86 cm (9.0 palců) a kapacitu asi 53 cc naplnila na asi 85 % kapacity (asi 45 cc) zkoušenou kapalinou. Při všech zkouškách se volný prostor trubice plnil vzduchem. Trubice se uzavřela a zahřívala na předem určenou testovací teplotu 162.7 °C (325 °P) a udržovala se na této teplotě během testu. Každá trubice se během testu sledovala a odebíraly se vzorky, aby se mohly sledovat trendy v chemickém složení kompozice, zejména koncentrace zhášedla kyseliny (epoxidu) přítomného ve vzorku. Když byl epoxid na 100 % vyčerpán, kapalina je typicky degradována do stavu, kdy její užitečnost jako letecké hydraulické kapaliny je podstatně vyčerpána. Když se vyčerpání epoxidu přiblížilo 100 %, zkoušené vzorky se titrovaly ne kyselost. Když číslo neutralizace kapaliny dosáhlo 1.5 nebo více, test se zastavil. Parametry a výsledky jsou uvedeny ve formě tabulky v tabulce 12.

TABULKA 12

Hydrolytická stabilita kapalin při 162.7 °C (325 °F)

Kapalina z tabulky 11	Stabilita hodin Obsah vody pod 0.2 %(čistá)	0.5 %
Skydrol (R) LD-4¹	300	37
Hyjet (R)IVA²	200	28
2	450	85
5	1000	310
11	přes 1000	350

¹ komerčně dostupná od firmy Monsanto Company.

² komerčně dostupná od firmy Chevron International Oil Company.

Claims

1. Kapalnáw kompozice vhodná pro použití jako letecká hydraulická kapalina obsahující (a) základní fosfátový ester odolný ohni, řečený základní fosfátový ester obsahující mezi 10 % a 90 % hmotnostních trialkyl fosfátu, ve kterém alkylové substituenty obsahují mezi 3 a 8 uhlíkovými atomy a jsou vázány na fosfátovou skupinu přes primární uhlíkový atom, s nejvíce 70 % hmotnostními dialkylaryl fosfátu, ve kterém alkylové substituenty jsou jak dříve definováno, a mezi nejvíce 25 % hmotnostních alkyl diaryl fosfátu, ve kterém alkylové substituenty jsou jak dříve definováno, s výhradou, že součet proporčního množství všech bází fosfátových esterů se musí rovnat 100 %, (b) látku neutralizující kyseliny v množství mezi 1,5 až 10% hmotnostními kapalné kompozice, aby neutralizovalo parciální estery kyseliny fosforečné, které se tvoří in sítu hydrolýzou kterýchkoliv esterů řečeného fosfátového základu, (c) antierosní aditivum v množství mezi 0,02 až 0,08% hmotnostních kapalné kompozice, aby inhibovalo elektrochemickou či zeta korozi, vyvolanou prouděním, hran hydraulických servo ventilů měřících proudění v hydraulických systémech, (d) zlepšovač viskositního indexu v množství 3 až 10% hmotnostních kapalné kompozice, aby kapalná kompozice měla viskositní index alespoň 3.0 mm²/s při asi 99 °C (210 °F), alespoň 9.0 mm²/s při asi 38 °C (100 °F), a méně než 4200 mm²/s při -54 °C (-65 °F), (e) antioxidant v množství mezi 0,4 až 3% hmotnostních kapalné kmpozice, aby inhiboval oxidaci složek kapalné kompozice v přítomnosti oxidačních činidel.

2. Kapalná kompozice podle nároku 1, ve které látka neutralizující kyseliny je vybráno ze skupiny tvořené derivátem 3,4- epoxycyklohexan karboxylátu a diepoxidovou sloučeninou odpovídají vzorci kde R³ je organická skupina obsahující 1 až 10 uhlíkových atomů, od 0 do 6 kyslíkových atomů a od 0 do 6 dusíkových atomů, a R^{4 * * *} až R⁹ jsou nezávisle vybrány z vodíku a alifatických skupin obsahujících 1 až 5 uhlíkových atomů a směsí 3,4- epoxycyklohexan karboxylátu a diepoxidové sloučeniny .

3. Kapalná*?kompozice podle nároku 1, ve které antierosní aditivum obsahuje sůl alkalického kovu perfluoralkylsulfonové kyseliny, jejíž alkylový substituent je vybrán ze skupiny tvořené hexylem, heptylem, oktylem, nonylem, decylem a jejich směsmi.

4. Kapaliná^kompozice podle nároku 1, ve které zlepšovač viskositního indexu je polymerní methakrylátový ester, jehož opakované jednotky podstatně obsahují butyl a hexyl methakry lát, a alespoň 95 % hmotnostních řečeného polymeru má mo46 lekulovou hmotnost mezi asi 50,000 a asi 1,500,000.

5. Kapalná«kompozice podle nároku 1, ve které antioxidant je vybrán ze skupiny tvořené 2,4,6- trialkylfenolem, di(alkylfenyl)aminem, bráněným polyfenolem a jejich směsmi.

6. Kapal’nd« kompozice podle nároku 5, ve které 2,4,6trialkylfenol je 2,6-di-t-butyl-p- kresol.

7. Kapalňiá*» kompozice podle nároku 5, ve které di (alkylfenyl) amin je di(p-oktylfenyl) amin.

ompozice podle nároku 5, ve které bráněný polyfenol je vybrán ze skupiny tvořené bis (3,5-dialkyl-4hydroxyaryl) methanem, l,3,5-trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-tbutyl-4-hydroxyaryl) benzenem a jejich směsmi.

9. Kapalin^*/ kompozice podle nároku 5, ve které 2,4,6trialkylfenol je přítomný v proporci mezi 01 % a 1.0 % hmotnostní kapalné kompozice, di (alkylfenyl) amin je přítomný v proporci mezi 0.3 % a 1 % hmotnostní kapalné kompozice a bráněný polyfenol je přítomný v proporci mezi 0.3 % a 1 % hmotnostní kapalné kompozice.

10. Kapalináw kompozice podle nároku 1, ve které alkylové substituenty základního fosfátového esteru jsou podstatně isoalkylové C₄ nebo C_s skupiny.

11. Kapalinám kompozice podle nároku 10, ve které trialkyl fosfát je triisobutylfosfát.

12. Kapalinárt kompozice podle nároku 10, ve které dialkylaryl je diisobutylfenyl fosfát.

13. Kapalná*?kompozice podle nároku 1, ve které základní fosfátový ester obsahuje mezi 35 % a 90 % hmotnostními tri47 alkyl fosfátu, maximálně 35 % hmotnostních dialkylaryl fosfátu a maximálně 20 % hmotnostních alkyl diaryl fosfátu.

14. Kapainé«/kompozice podle nároku 13, ve které základní fosfátový ester obsahuje mezi 50 % a 85 % hmotnostními trialkyl fosfátu, mezi 18 % a 35 % hmotnostními dialkylaryl fosfátu a maximálně 10 % hmotnostních alkyl diaryl fosfátu.

15. Kapalině*/ kompozice podle nároku 14, ve které obsah trialkyl fosfátu v základní fosfátové esterové bázi je mezi 50 % a 72 % hmotnostními a obsah alkyl diaryl fosfátu v základní fosfátové esterové bázi je maximálně 10 % hmotnostních.

!

16. Kapalině/» kompozice podle nároku 14, ve které alkylové substituenty základního fosfátového esteru jsou podstatně isoalkylové nebo C_s skupiny.

17. Kapalně» kompozice podle nároku 1, ve které základní fosfátový ester obsahuje mezi 80 % a 90 % hmotnostními trialkyl fosfátu a mezi 10 % a 20 % hmotnostními tri(alkylaryl) fosfátu.

18. Kapalné^/kompozice podle nároku 17, ve které tri (alkylaryl) fosfát je vybrán ze skupiny tvořené tri (isopropylfenyl) fosfátem, tri(isobutylfenyl) fosfátem a tri(tercbutylfenyl) fosfátem.

. I

19. Kapalněn/kompozice podle nároku 1, ve které základní fosfátový ester obsahuje maximálně 5 % hmotnostních alkyl diaryl fosfátu.

20. Kapalnáifkompozice podle nároku 1, ve které fosfátové estery obsahující arylový substituent tvoří maximálně 25 % hmotnostních základního fosfátového esteru.

21. Kapal'ná*/kompozice podle nároku 1, která dále obsahuje inhibitor koroze mědi.

22. Kapaináďkompozice podle nároku 21, kde inhibitor koroze mědi je vybrán ze skupiny tvořené benzotriazolem, deriváty benzotriazolu a jejich směsmi.

23. Kapalnáa^compozice podle nároku 21, kde inhibitor koroze mědi je přítomný v proporci mezi 0.005 % a 0.09 % hmotnostních kapalné kompozice.

24. Kapalináýkompozice podle nároku 23, kde inhibitor koroze mědi je přítomný v proporci mezi 0.02 % a 0.07 % hmotnostních kapalné kompozice.

• j

25. Kapalinétfkompozice podle nároku 1, která dále obsahuje inhibitor koroze železa.

26. Kapalná/kompozice podle nároku 25, kde inhibitor koroze železa je 4,5-dihydroimidazolová sloučenina vzorce

I kde R¹ je vybrán ze skupiny tvořené vodíkem, alkylem, alkenylem, hydroxyalkylem, hydroxyalkenylem, alkoxyalkylem a alkoxyalkenylem, a R² je vybrán ze skupiny tvořené alkylem, alkenylem nebo alifatickým karboxylátem.

/

27. Kapalné?kompozice podle nároku 26, kde 4,5- dihydroimidazol je vybrán ze skupiny tvořené 2-(8-heptadecenyl)4,5-dihydro-lH-imidazol-l-ethanol)em a kondensačnim produktem C ~C mastné kyseliny a 4,5- dihydroimidazol a kondensačním produktem C -C mastné kyseliny s 4,5- dihydro-lH49 imidazolem.

28. Kapalná-rkompozice podle nároku 26, kde 4,5- dihydroimidazolová sloučenina je přítomna v proporci mezi 0.01 % a 0.1 % hmotnostních kapalné kompozice., aby zvýšila při

149 °C (300 °F) alespoň o 25 % stabilitu kapalné kompozice , měřenou podle úbytku epoxidu.

29. KapalnáMfkompozice podle nároku 27, kde 4,5- dihydroimidazolová sloučenina je přítomna v kombinaci s derivátem amino kyseliny.

30. Kapalíná^compozice podle nároku 29, kde derivát amino kyseliny je N-methyl-N(l-oxo-9-oktadecenyl) glycin.

31. Kapalnáf^kompozice podle nároku 27, kde 4,5- dihydroimidazolová sloučenina je kondensační produkt C_xe-C_xs mastné kyseliny s 4,5- dihydro-ΙΗ- imidazolem.

32. Kapalná^kompozice podle nároku 1, která dále obsahuje přísadu proti pěnění.

33. KapaináaAompozice podle nároku 32, kde přísada proti pěnění je polyalkylsiloxan.

34. Kapalnáp/kompozice podle nároku 33, kde přísada polyalkylsiloxan je polymethylsiloxan,

35. Kapalináp/kompozice podle nároku 32, kde přísada proti pěnění je přítomna v proporci mezi 0.0001 % a 0.001 % hmotnostních kapalné kompozice.

36. Kapaln^/kompozice podle nároku 35, kde přísada proti pěnění je přítomna v proporci 0.0005 % hmotnostních kapalné kompozice.

37. Kapalná^kompozice vhodná pro použití jako letecká hydraulická kapalina obsahující (a) základní fosfátový ester odolný ohni, řečený základní fosfátový ester obsahující mezi 10 % a 90 % hmotnostních trialkyl fosfátu, ve kterém alkylové substituenty jsou podstatně isoalkylové C₄ nebo C_s skupiny a jsou vázány na fosfátovou skupinu přes primární uhlíkový atom, až maximálně 70 % hmotnostních dialkylaryl fosfátu, ve kterém alkylové substituenty jsou jak dříve definováno, a maximálně 25 % hmotnostních alkyl diaryl fosfátu, ve kterém alkylové substituenty jsou jak dříve definováno, s výhradou, že součet proporčního množství všech bází fosfátových esterů se musí rovnat 100 %, (b) zlepšovač viskositního indexu přítomný v proporci mezi 3 % a 10 % hmotnostními kapalné kompozice, zlepšovač viskositního indexu obsahuje polymerní methakrylátový ester, jehož opakované jednotky podstatně obsahují butyl a hexyl methakrylát, a alespoň 95 % hmotnostních řečeného polymeru má molekulovou hmotnost mezi 50,000 a 1,500,000, (c) antierosní aditivum přítomné v proporci mezi 0.02 % do 0.08 % hmotnostních kapalné kompozice, antierosní aditivum obsahuje sůl alkalického kovu perfluoralkylsulfonové kyseliny, jejíž alkylový substituent je vybrán ze skupiny tvořené hexylem, heptylem, oktylem, nonylem, decylem a jejich směsmi (d) látku neutralizující kyseliny v proporci mezi 1.5 % a 10 % hmotnostními kapalné kompozice, látka neutralizující kyseliny obsahuje epoxidovou sloučeninu, (e) 2,4,6- trialkylfenol v proporci od 0.1 % do 1 % hmotnostních kapalné kompozice, (f) di(alkylfenyl)amin v proporci mezi 0.3 % a 1 % hmotnostních kapalné kompozice, (g) bráněný polyfenol, která je vybrán ze skupiny tvořené bis (3,5-dialkyl-4-hydroxyaryl)methanem, 1,3,5- trimethyl- 2,4,6-tris(3,5-di-t-butyl-4- hydroxyaryl) benzenem a jejich směsmi v proporci mezi 0.3 % a 1 % hmotnostních kapalné kompozice.