FI112799B - Trimetyyliglysiiniä käsittävän vesiliuoksen käyttö hydrauliikkanesteenä - Google Patents

Trimetyyliglysiiniä käsittävän vesiliuoksen käyttö hydrauliikkanesteenä Download PDF

Info

Publication number
FI112799B
FI112799B FI20010970A FI20010970A FI112799B FI 112799 B FI112799 B FI 112799B FI 20010970 A FI20010970 A FI 20010970A FI 20010970 A FI20010970 A FI 20010970A FI 112799 B FI112799 B FI 112799B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
trimethylglycine
water
aqueous solution
salts
agents
Prior art date
Application number
FI20010970A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20010970A0 (fi
FI20010970A (fi
Inventor
Kaj Pikulinsky
Original Assignee
Fortum Oyj
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fortum Oyj filed Critical Fortum Oyj
Priority to FI20010970A priority Critical patent/FI112799B/fi
Publication of FI20010970A0 publication Critical patent/FI20010970A0/fi
Priority to EP02722319A priority patent/EP1385916A1/en
Priority to PCT/FI2002/000396 priority patent/WO2002090463A1/fi
Publication of FI20010970A publication Critical patent/FI20010970A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI112799B publication Critical patent/FI112799B/fi

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M173/00Lubricating compositions containing more than 10% water
    • C10M173/02Lubricating compositions containing more than 10% water not containing mineral or fatty oils
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/18Materials not provided for elsewhere for application to surfaces to minimize adherence of ice, mist or water thereto; Thawing or antifreeze materials for application to surfaces
    • C09K3/185Thawing materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/20Antifreeze additives therefor, e.g. for radiator liquids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M133/00Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing nitrogen
    • C10M133/02Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing nitrogen having a carbon chain of less than 30 atoms
    • C10M133/04Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines
    • C10M133/06Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines having amino groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/02Water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2215/00Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2215/02Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines
    • C10M2215/04Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines having amino groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2215/00Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2215/26Amines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/08Hydraulic fluids, e.g. brake-fluids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2050/00Form in which the lubricant is applied to the material being lubricated
    • C10N2050/01Emulsions, colloids, or micelles

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

Description

112799
Trimetyyliglysiiniä käsittävän vesiliuoksen käyttö hydrauliikkanesteenä Användning av en vattenlösning omfattande trimetylglycin som hydraulikvätska 5
Esillä olevan keksinnön kohteena on vesipohjaisen nestekoostumuksen käyttö hydrauliikkanesteenä sekä voitelunesteenä, leikkausnesteenä tai porausnesteenä. Nestekoostumus soveltuu erityisesti olosuhteisiin, joissa lämpötila voi laskea alle 0°C.
10
Hydrostaattinen voimansiirto keksittiin jo yli 90 vuotta sitten, mutta silloiset laitteistoissa käytetyt materiaalit eivät soveltuneet jatkuvaan käyttöön. Veden etuja ovat myrkyttömyys, edullinen hinta, palamattomuus, turvallisuus ja helppo saatavuus eikä veden käytöstä aiheudu ympäristöongelmia. Vesihydrauliikkajärjestel-15 miä onkin kehitetty voimakkaasti viime aikoina korvaamaan vastaavia öljypohjaisia järjestelmiä, koska teollisuudessa tarvitaan yhä puhtaampia prosesseja ilman ei-toivottuja ympäristövaikutuksia. Lisäksi öljypohjaisesta järjestelmästä mahdollisesti vuotava hydrauliikkaöljy saattaa pilata valmistettavia tuotteita, jolloin .* useissa kohteissa onkin päädytty käyttämään mekaanisen voimansiirron kom- ’ " 20 ponentteja tuottamaan voimaa käyttökohteessa.
Vesihydrauliikkajärjestelmät koostuvat kuten tavanomaisetkin hydrauliikkajärjes- * : - f telmät pumppuyksiköistä säiliöineen, pyörivistä ja lineaarisista toimilaitteista sekä toimilaitteita ohjaavista ja suojaavista venttiileistä. Tehonsiirron väliaineena ja 25 voiteluun käytetään tavallista vesijohtovettä. Vesihydrauliikkajärjestelmissä käytettävät komponentit ovat materiaaliltaan ja laadultaan soveltuvia käytettäväksi ' erityisesti tavallisen juomavesilaatuisen veden kanssa. Vedellä on kuitenkin eräitä ’ ’ ratkaisevia haittoja vesihydrauliikkajärjestelmissä. Vesi jäätyy lämpötiloissa, jotka ; ovat alle 0 °C. Lisäksi vesi aiheuttaa korroosiota metallipinnoilla varsinkin rauta- '> "· 30 pitoisten aineiden yhteydessä ja vedessä voi kasvaa mikrobeja, joka saattaa aihe- 112799 2 uttaa laitteiston likaantumista ja toimintahäiriöitä. Veden voiteluominaisuudet eivät ole parhaat mahdolliset.
Etyleeniglykolin ja propyleeniglykolin vesiliuoksia voidaan käyttää alle 0 °C 5 lämpötiloissa vesihydrauliikkajäqestelmissä. Nämä usein jäätymisen estoaineina käytetyt glykolit aiheuttavat korroosio-ongelmia, haihtuessaan ne levittävät ilmavirran mukana epämiellyttävää hajua, osalla niistä on korkea viskositeetti ja melko huomattava myrkyllisyys. Lisäksi niiden käyttöä, erityisesti elintarviketeollisuudessa, on viime aikoina rajoitettu. Etyleeniglykolin haittapuolena on aineen 10 myrkyllisyys ja vähäinen ympäristöystävällisyys. Propyleeniglykolia käytetäänkin usein etyleeniglykolin sijasta käyttökohteissa, joissa tarvitaan vähemmän myrkyllisiä ominaisuuksia. Propyleeniglykoli on kuitenkin ympäristöä saastuttava yhdiste, jonka haittapuoli on lisäksi suuri viskositeetin kasvu alhaisissa lämpötiloissa. Käytetyt öljypohjaiset tai glykolipohjaiset hydrauliikkanesteet joudutaan käsitte-15 lemään ongelmajätelaitoksella.
Veteen pohjautuvien hydraulisten nesteiden (HF-C-nesteet) tyypilliset koostumukset sisältävät 15 - 30 % korkeaviskoosista polyeetteriglykolia ja 35 - 45 % ' ·' vettä lopun ollessa (enintään 50 %:iin asti) yksinkertaista glykolia ja pieniä määriä • ’’ 20 alan ammattimiehen tuntemia lisäaineita. Yleisesti tavoitteena onkin vähentää ; t hydraulisten nesteiden polyeetteriglykolipitoisuus 10 %:iin tai mahdollisesti vielä alemmaksi, ja valmistaa tuotteita, joista käytetään nimitystä "runsaaseen veteen pohjautuvat nesteet" (HWBFs = High Water Based Fluids), jotka sisältävät tyypillisesti 50 - 98 % vettä, poistamalla osa glykolista tai glykoli kokonaan.
25 ··, Yllä esitetyn perusteella voidaan havaita, että on olemassa ilmeinen tarve vesihyd- rauliikkajäqestelmiin hydrauliikkanesteeksi sekä voitelunesteeksi, leikkausnes-teeksi ja porausnesteeksi soveltuvalle biologisesti hajoavalle vesipohjaiselle nes-1 ’ tekoostumukselle, jota voidaan käyttää myös alle 0 °C lämpötiloissa, joka on • : 30 myrkytön eikä aiheuta korroosiota.
3 112799
Patentissa FI 99260 on kuvattu 15-50 % trimetyyliglysiiniä tai sen johdannaisia sekä 50-85 % vettä sisältävä lämmönsiirto/jäähdytysneste. Patenttihakemuksessa FI 973551 on kuvattu trimetyyliglysiinin vesiliuosta käsittävän nesteen käyttö kostutus- ja sumutusjäähdytysjäqestelmissä ja patenttihakemuksessa FI 973552 5 on kuvattu trimetyyliglysiiniä tai sen johdannaisia ja vettä sisältävän nesteen käyttö lentokoneiden ja kiitoratojen jäätymisen estoon.
Esillä olevan keksinnön päämääränä on vesipohjaisen nestekoostumuksen käyttö vesihydrauliikkajäqestelmiin hydrauliikkanesteeksi sekä voitelunesteeksi, leik-10 kuunesteeksi ja porausnesteeksi. Neste soveltuu käytettäväksi myös alle 0 °C lämpötiloissa ja sen avulla pystytään ratkaisemaan tai oleellisesti vähentämään tekniikan tasosta tunnettujen ratkaisujen ongelmat ja epäkohdat.
Keksinnön mukaiselle nestekoostumuksen käytölle vesihydrauliikkajärjestelmien 15 hydrauliikkanesteeksi on tunnusomaista, mitä on esitetty patenttivaatimuksissa.
On havaittu, että trimetyyliglysiiniä tai sen johdannaisia sisältävää vesiliuosta voidaan käyttää vesihydrauliikkajärjestelmissä ja -laitteissa jatkuvassa käytössä hydrauliikkanesteenä sekä voitelunesteenä, leikkuunesteenä ja porausnesteenä , 20 myös alle 0 °C lämpötiloissa. Keksinnön mukainen vesipohjainen nestekoostumus ,1 . käsittää trimetyyliglysiiniä (anhydraatti tai hydraatti) tai trimetyyliglysiinihydraa- : tin suoloja tai trimetyyliglysiinin johdannaisia tai niiden yhdistelmiä. Edullinen ' ; yhdiste on trimetyyliglysiini eli betaiini. Betaiinia voidaan valmistaa synteettisesti sekä esimerkiksi eristämällä sitä luonnossa esiintyvistä tuotteista kuten sokerijuu- ; 25 rikkaasta, joka mahdollistaa biologisperäisen ja elinkaariketjultaan edullisen vesi- hydrauliikkanesteen, voitelunesteen, leikkuunesteen ja porausnesteen tuoton.
: . Keksinnön mukaisesti vesihydrauliikkajäqestelmiin hydrauliikkanesteeksi sekä voitelunesteeksi, leikkuunesteeksi ja porausnesteeksi soveltuva nestekoostumus ' . käsittää 1-60 p-%, edullisesti 20 - 35 p-% trimetyyliglysiiniä tai trimetyyliglysii- ' 30 nihydraatin suoloja tai trimetyyliglysiinin johdannaisia tai niiden yhdistelmiä ja 4 112799 40 - 99 p-% vettä. Vetenä nestekoostumuksessa käytetään sopivasti ionivaihdettua vettä tai juomavesilaatuista vesijohtovettä, edullisesti ionivaihdettua vettä.
Nestekoostumukseen voidaan haluttaessa lisätä tavanomaisia vesipohjaisissa hyd-5 rauliikkanesteissä, voitelunesteissä, leikkuunesteissä ja porausnesteissä käytettyjä alan ammattimiehen tuntemia ja alalla tunnettuina määrinä lisäaineita, kuten stabilointiaineita, korroosioinhibiittoreita, viskositeetin ja pintajännityksen säätöaineita riippuen kulloisestakin erityissovellutuksesta. Edullisesti käytetään yhdisteitä, jotka eivät ole ympäristölle haitallisia. Eräitä sopivia lisäaineita on esitetty seulo raavassa.
Kulumista estävät aineet vähentävät metalliosien kulumista. Esimerkkejä konventionaalisista kulumista estävistä aineista ovat sinkkidialkyylitiofosfaatti ja sinkkidiaryy-liditiofosfaatti. Kulumista estäviä yhdisteitä ovat tyypillisesti myös orgaanisten 15 rikki-, fosfori- tai boorijohdannaisten tai karboksyylihappojen metalli- tai amiini-suolat. Näitä ovat esimerkiksi alifaattisten tai aromaattisten Ci-22 -karboksyylihappojen suolat, rikkihappojen kuten aromaattisten sulfonihappojen, fosforihappojen, happamien fosfaattiesterien ja analogisten rikkiyhdisteiden kuten ' . ' tiofosfori- j a ditiofosforihapon suolat.
j ’* 20
Korroosioinhibiittorit, jotka tunnetaan myös korroosionestoaineina, vähentävät nestekoostumuksen kanssa kosketuksiin tulevien metallisosien hajoamista. Esimerkkejä korroosionestoaineista ovat fosfosulfuroidut hiilivedyt ja tuotteet, jotka on saatu rea-goittamalla fosfosulfuroitu hiilivety maa-alkalimetallioksidin tai -hydroksidin kans-25 sa. Metallien korroosiota ehkäisevät aineet voivat olla myös muita orgaanisia tai ' · epäorgaanisia yhdisteitä kuten metallinitriitit, hydroksyyliamiinit, neutraloidut ras- vahappokarboksylaatit, fosfaatit, sarkosiinit ja sukkinimidit jne. Käyttökelpoisia ovat amiinit, kuten alkanoliamiinit, esim. etanoliamiini, dietanoliamiini ja trietanoliamii-ni. Ei-rautametallityyppisiä estoaineita ovat esimerkiksi aromaattiset triatsolit.
30 5 112799
Koostumukseen voidaan sisällyttää pinta-aktiivista ainetta sakeutusaineeksi, joka voi olla ei-ionisoituva, kationinen, anioninen tai amfoteerinen. Esimerkkejä sopivista pinta-aktiivisista aineista ovat lineaariset alkoholialkoksylaatit, nonyylifenolietoksy-laatit, rasvahapposaippuat, amiinioksidit jne.
5
Vaahtoamisenestoaineita käytetään vaahtoamisen säätämiseen. Vaahtoamista voidaan säätää molekyylipainoltaan suurilla dimetyylisiloksaaneilla ja polyeettereillä. Joitakin esimerkkejä polysiloksaanityyppisistä vaahtoamisenestoaineista ovat sili-koniöljy ja polydimetyylisiloksaani.
10
Detergentit ja metallin ruostumisen estoaineet käsittävät sulfonihappojen, alkyyli-fenolien, sulfuroitujen alkyylifenolien, alkyylisalisylaattien, naftenaattien ja muiden öljyyn liukenevien mono- ja dikarboksyylihappojen metallisuolat. Erittäin emäksisiä metallisuoloja kuten erittäin emäksisiä maa-alkalimetallisulfonaatteja (erityisesti Ca-15 ja Mg-suoloja), käytetään usein detergentteinä.
Esimerkkejä sopivista viskositeetin säätelyaineista ovat kaiken tyyppiset alalla tunnetut aineet, kuten polyisobutyleeni, etyleenin ja propyleenin kopolymeerit, polyme-takrylaatit, metakrylaattikopolymeerit, tyydyttämättömän dikarboksyylihapon ja : 20 vinyyhyhdisteen kopolymeerit, styreenin ja akryyliesterien interpolymeerit ja styree- '· ' nin/isopropeenin, styreenin/butadieenin ja isopreenin/butadieenin osittain hydratut • ' kopolymeerit sekä butadieenin sekä isopreenin osittain hydratut homopolymeerit.
Hapettumisenestoaineet käsittävät alkyyli-fenolitioesterien maa-alkalimetallisuolat, 25 joissa on edullisesti C5 - C12 -alkyylisivuketjua, esim. kalsiumnonyylifenolisulfidi, > · ’,.! bariumoktyylifenyylisulfidi, dioktyylifenyyliamiini, fenyylialfanaftyyliamiini, fosfo- ' sulfuroidut tai sulfuroidut hiilivedyt jne.
« * ’; Kitkan säätelyaineiden avulla voidaan säätää nestekoostumuksen kitkaominaisuuk- , : 30 siä. Esimerkkejä sopivista kitkan säätelyaineista ovat rasvahappoesterit ja amidit, polyisobutenyylisukkiinianhyridi-aminoalkanolien molybdeenikompleksit, dimeroi- 112799 6 tujen rasvahappojen glyseroliesterit, alkaanifosfonihapposuolat, fosfonaatti oleami-din kanssa, S-karboksialkyleenihydrokarbyylisukkinimidi, N-(hydroksialkyy- li)-alkenyylisukkinaamihapot tai -sukkinimidit, di-(alempi alkyylij-fosfiitit ja -epok-sidit ja fosfosulfuroitujen N-(hydroksialkyyli)alkenyylisukkinimidien alkyleenioksi-5 diadditiotuotteet.
Dispergointiaineet säilyttävät suspensiona nestekoostumuksessa liukenemattomat aineet, jotka syntyvät käytön aikaisen hapettumisen tuloksena, estäen siten liejun höytälöittymistä ja saostumista tai kerrostumista metalliosille.
10
Tiivisteiden turvotusaineita ovat mineraaliöljyt, jotka saavat aikaan moottorin ja laitteiden tiivisteiden turpoamisen ja ne käsittävät Cg-Cu alifaattiset alkoholit, kuten tridekyylialkoholin.
15 Lisäksi nestekoostumus voi sisältää myös muita komponentteja, kuten rajan voiteluaineita, suurta painetta kestäviä lisäaineita, väriaineita, hajusteita, antimikrobiaalisia aineita ja niiden kaltaisia, joista alan ammattimiehet ovat hyvin tietoisia.
: * Seuraavassa taulukossa I on arvioitu trimetyyliglysiinin sekä etyleeniglykolin ja ; 20 propyleeniglykolin myrkyllisyyttä kirjallisuudesta saatujen LD5o-arvojen perus teella. Käytetyt LDso-arvot on testattu rotilla oraalisesti.
Taulukko I
Yhdiste LDso/mg/kg
Etyleeniglykoli 4 700
Propyleeniglykoli 20 000 ‘ ’ Trimetyyliglysiini 11 200 ;·' 25 : Tämän vesihydrauliikkajäijestelmiin ja -laitteisiin hydrauliikkanesteeksi sekä voi- telunesteeksi, leikkuunesteeksi ja porausnesteeksi soveltuvan trimetyyliglysiiniä 7 112799 tai sen johdannaisia käsittävän vesipohjaisen nestekoostumuksen etuja ovat sen myrkyttömyys, ympäristöystävällisyys, palonkestävyys, turvallisuus, stabiilisuus ja jäätymättömyys. Keksinnön mukaisesti käytettävä nestekoostumus on tunnettuja öljy- ja glykolipohjaisia hydrauliikkanesteitä huomattavasti myrkyttömämpi ja 5 ympäristöystävällisempi. Sitä ei luokitella ongelmajätteeksi ja sen helppo hävittäminen alentaa käyttökustannuksia. Nestekoostumuksen käsittely jätteenä ei vaadi mitään erityisiä toimenpiteitä, sillä se voidaan imeyttää maahan tai laskea viemäriin.
10 Trimetyyliglysiiniä sisältävällä nestekoostumuksella on myös korroosiota inhiboivia ominaisuuksia. Korroosio tarkoittaa materiaalin kulumista sähkökemiallisen ilmiön vaikutuksesta. Jännite-ero nesteen ja kiinteän aineen välillä aiheuttaa elektronien siirtymistä materiaalien välillä. Elektronien siirtyminen aiheuttaa aineen kulumista ja ohenemista. Tätä ohenemisen nopeutta kuvataan termillä kor-15 roosionopeus yksikkönä mikrometriä vuodessa, pm/a. Korroosionopeutta voidaan mitata mittaamalla raaka-aineen ohenemista. Taulukossa II on esitetty 50 % trimetyyliglysiiniä sisältävän nestekoostumuksen vaikutus metallien korroosioon eri materiaaleille:
TAULUKKO II
i '· 20 '; _ 1 Metalli Oheneminen / 2 pm/a
Kupari 1,5...0,5
Hiiliteräs Fe52 75 ... 10 25 Messinki 1,5...0,2 * · ,··. Punametalli 125...20
Valurauta 0,9 ... 0,2 > —^___
Suurempi luku kuvaa korroosionopeutta kokeiden alussa, pienempi ajan myötä 30 vakiintunutta tilannetta.
8 112799
Nestekoostumus on stabiili ja soveltuu käytettäväksi lämpötiloissa -50 - +110 °C, edullinen käyttölämpötila alue on -15 - +30 °C. Taulukossa III on kuvattu ety-leeniglykolin, propyleeniglykolin ja trimetyyliglysiiniliuosten kinemaattista viskositeettiä jäätymispistettä -15 °C vastaavassa pitoisuudessa sekä 50 p-% pitoi-5 suudessa. Jäätymispisteeksi on annettu lämpötila, jossa ensimmäiset kiteet muodostuvat liuokseen.
Taulukko III
10
Neste Pitoisuus Kinemaattinen viskositeetti p-% mm2/s
Lämpötila 20 °C Ö°C -10 °C -15 °C
Etyleeniglykoli 30,5 2,1 4,3 6,5 8,2
Propyleeniglykoli 33 3,3 7,8 14,4 20
Trimetyyliglysiini 35 2,1 5,1 11 17,2
Etyleeniglykoli 50 3,48 7,40 11,7 19,6
Propyleeniglykoli 50 6,44 18,70 38 87
Trimetyyliglysiini 50 5,90 12,80 21,50 38 » . , Trimetyyliglysiini eli betaiini pienentää vesipisaran kokoa, joka voi johtua trime- ; 15 tyyliglysiinin molekyylin hydrofobisen metyylipään ja hydrofiilisen happopään j ‘ ; vaikutuksesta. Tämä mahdollistaa nesteen käytön alle 0 °C lämpötilassa. Seuraa- ; ; vassa taulukossa IV on esitetty trimetyyliglysiinin vaikutus vesiliuoksen jäätymis- , v, pisteeseen.
7 . 20 112799 9
Taulukko IV
Neste 50 %:n liuoksen
jäätymispiste, °C
Etyleeniglykoli -35
Propyleeniglykoli -34
Trimetyyliglysiini -40
Keksinnön mukaisesti käytettävä trimetyyliglysiiniä sisältävä vesipohjainen hyd-5 rauliikkaneste ei jäädy 0 - -50 °:n lämpötiloissa. Taulukossa V kuvataan trimetyy-liglysiinin vaikutusta vesiliuosten jäätymispisteeseen.
Taulukko V
Trimetyyliglysiinin pitoisuus, p-% Liuoksen jäätymispiste, °C
_ __ 20 25 ^2 _ . 10,7 .. _ _ 50 ^40 10
Keksinnön mukaisesti käytettävä nestekoostumus voidaan luokitella palonkestä-; ’, ’, vaksi hydrauliikka-, voitelu-, leikkuu- tai porausnesteeksi sen korkeasta vesipitoi- . ” . suudesta johtuen. Tämä tekee nestekoostumuksen käytön turvalliseksi myös sel- 15 laisissa olosuhteissa, joissa on ilmeinen tulensyttymisvaara. Tyypillisesti hydrauliset systeemit toimivat fluideilla, joiden viskositeetti ISO VG vaihtelee alueella 22 - 100 mm2/s. Nestekoostumuksen ISO VG viskositeetti vaihtelee alueella 2 -• 100 mm2/s. Näin ollen se soveltuu käytettäväksi hydraulisiin systeemeihin sekä ,0 112799 voitelunesteeksi koneisiin ja laitteisiin. Nestekoostumus luokitellaan HEPR-kategoriaan ISO/TC 28/SE4-standardin mukaisesti. Nestekoostumus toimii käyttökohteessaan energiansiirtäjänä, voiteluaineena, jäähdytysaineena, korroosiosuoja-aineena sekä laitteiston puhdistajana samanaikaisesti hydraulisten voitelunesteiden 5 määritelmän mukaisesti.
Seuraavassa taulukossa IV on vertailtu etyleeni-ja propyleeniglykolin ominaisuuksia trimetyyliglysiiniliuoksen ominaisuuksiin eri lämpötiloissa.
10 TAULUKKO IV
Eräiden nesteiden ominaisuuksien vertailua +20 °C ja -25 °C lämpötiloissa.
Aine Jäätymis- Lämpötila Tiheys Ominais- Lämmön- Dynaaminen piste lämpökapa- johtavuus viskositeetti siteetti C C kg/m3 J/kg K W/mK 10A-3Ns/m2
Vesi Ö 20 998 4180 0,63 0,65 -25
Etyleeniglyko- -35 20 1066 3220 0,37 3,7 li 50% -25 1093 2940 0,34 32,2
Propyleeni- -34 20 1038 3390 0,35 6,3 ·’ .·' glykoli 50% -25 1070 3090 0,33 134 ’ Trimetyyligly- -40 20 1090 2840 0,28 6,3 ; siini 50 % -25 1113 2680 0,27 54,1 « ’· ·* 15 Trimetyyliglysiiniä sisältävä vesipohjainen nestekoostumus ei ole otollinen mik robikasvulle kuten pelkkä vesi. Mikrobiologisissa tutkimuksissa ei trimetyyligly- ’ siinin vesiliuoksissa havaittu home-, hiiva- eikä bakteerikasvua ja yli 20 p-%:ssa ’ * '; ’ ’ liuoksissa trimetyyliglysiini estää mikrobien kasvua.
20 Trimetyyliglysiiniä sisältävällä nestekoostumuksella on yllättävän edulliset voite-• i levät ominaisuudet verrattuna pelkkään veteen.
„ 112799
Trimetyyliglysiini on myrkytön luonnosta saatava raaka-aine, joka laskee veden jäätymispistettä. Sen yhteydessä ei välttämättä tarvita korroosioinhibiittoreita estämään korroosiota, koska se jo sinänsä omaa korroosion estokyvyn. Keksinnön mukaisesti käytettävän nestekoostumuksen yllättävät voitelevat ominaisuudet, 5 stabiilisuus, jäätymättömyys ja myrkyttömyys tekevät sen käytön hydrauliik-kanesteenä vesihydrauliikkajäijestelmissä sekä voitelunesteenä, leikkuunesteenä ja porausnesteenä erittäin houkuttelevaksi. Nestekoostumus soveltuukin hydraulisiin järjestelmiin, laitteisiin, moottoreihin, pumppuihin, sekä voitelunesteeksi ja leikkuu- ja porausnesteeksi, erityisesti olosuhteissa, joissa tarvitaan palonkestä-10 vyyttä, kylmänkestävyyttä sekä hydrodynaamista voitelukykyä. Vesihydrauliikka-järjestelmien kannalta nestekoostumuksen erittäin tärkeä ominaisuus on sen jäätymättömyys alhaisissa lämpötiloissa, jotta voidaan taata laitteiston luotettava ja tasainen toiminta.
15 >

Claims (5)

112799
1. Trimetyyliglysiiniä tai trimetyyliglysiinihydraatin suoloja tai trimetyyliglysii-nin johdannaisia tai niiden yhdistelmiä käsittävän vesiliuoksen käyttö hydrauliik- 5 kanesteenä vesihydrauliikkasovellutuksisssa ja -laitteistoissa.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että trimetyyliglysiiniä käsittävä vesiliuos käsittää 1-60 p-% trimetyyliglysiiniä tai trimetyyliglysiinihydraatin suoloja tai trimetyyliglysiinin johdannaisia tai niiden yhdistelmiä, 40 - 99 10 p-% vettä sekä valinnaisesti lisäaineita.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että trimetyyliglysiiniä käsittävä vesiliuos käsittää 20 - 35 p-% trimetyyliglysiiniä tai trimetyyliglysiinihydraatin suoloja tai trimetyyliglysiinin johdannaisia tai niiden yhdistel- 15 miä sekä valinnaisesti lisäaineita.
4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että lisäaineet on valittu stabilointiaineiden, korroosioinhibiittoreiden, viskositeetin säätöaineiden, pintajännityksen säätöaineiden, kulumista estävien aineiden, sakeuttamisaineiden, 20 vaahtoamisen estoaineiden, detergenttien, hapettumisen estoaineiden, kitkan sää-telyaineiden, dispergointiaineiden, tiivisteiden turvotusaineiden, rajan voiteluai-, neiden, suurta painetta kestävien aineiden, väriaineiden, hajusteiden ja antimikro- , biaalisten aineiden joukosta.
5. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 4 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että trime- ," . tyyliglysiiniä tai trimetyyliglysiinihydraatin suoloja tai trimetyyliglysiinin johdan naisia tai niiden yhdistelmiä käsittävä vesiliuos on biologisesti hajoava, sen LD50 _!,, on suurempi kuin 11000 mg/kg, sen jäätymispiste 50 p-%:isena vesiliuoksena on noin - 40 °C ja sen viskositeetti ISO VG on 2 - 100 mm2 /s. ': 30 ,3 112799
FI20010970A 2001-05-09 2001-05-09 Trimetyyliglysiiniä käsittävän vesiliuoksen käyttö hydrauliikkanesteenä FI112799B (fi)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20010970A FI112799B (fi) 2001-05-09 2001-05-09 Trimetyyliglysiiniä käsittävän vesiliuoksen käyttö hydrauliikkanesteenä
EP02722319A EP1385916A1 (en) 2001-05-09 2002-05-08 Liquid composition for water hydraulic systems
PCT/FI2002/000396 WO2002090463A1 (fi) 2001-05-09 2002-05-08 Liquid composition for water hydraulic systems

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20010970A FI112799B (fi) 2001-05-09 2001-05-09 Trimetyyliglysiiniä käsittävän vesiliuoksen käyttö hydrauliikkanesteenä
FI20010970 2001-05-09

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20010970A0 FI20010970A0 (fi) 2001-05-09
FI20010970A FI20010970A (fi) 2002-11-10
FI112799B true FI112799B (fi) 2004-01-15

Family

ID=8561158

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20010970A FI112799B (fi) 2001-05-09 2001-05-09 Trimetyyliglysiiniä käsittävän vesiliuoksen käyttö hydrauliikkanesteenä

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1385916A1 (fi)
FI (1) FI112799B (fi)
WO (1) WO2002090463A1 (fi)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011515521A (ja) * 2008-03-18 2011-05-19 昭和シェル石油株式会社 潤滑組成物
FI124319B (fi) * 2009-05-08 2014-06-30 Dupont Nutrition Biosci Aps Kiinteän betaiinituotteen käyttö ja menetelmä sen valmistamiseksi
US10689280B2 (en) * 2009-12-31 2020-06-23 Ecolab Usa Inc. Method for the removing and reducing scaling
US20130261032A1 (en) * 2012-03-29 2013-10-03 Schlumberger Technology Corporation Additive for subterranean treatment

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2584086A (en) * 1946-06-08 1952-01-29 Shell Dev Hydraulic fluid composition
JPH03146684A (ja) * 1989-10-31 1991-06-21 Kurita Water Ind Ltd 洗浄防錆剤
US5284593A (en) * 1990-04-26 1994-02-08 Roto-Finish Company, Inc. Nonchelating metal finishing compounds
US5593952A (en) * 1995-04-12 1997-01-14 Baker Hughes Incorporated Amphoteric acetates and glycinates as shale stabilizing surfactants for aqueous well fluids
FI99260C (fi) * 1996-03-01 1998-01-26 Neste Oy Lämmönsiirtoneste
US6258859B1 (en) * 1997-06-10 2001-07-10 Rhodia, Inc. Viscoelastic surfactant fluids and related methods of use
FI107162B (fi) * 1997-08-29 2001-06-15 Fortum Power & Heat Oy Neste lentokoneiden ja kiitoratojen jäätymisen estoon
FI107163B (fi) * 1997-08-29 2001-06-15 Fortum Power & Heat Oy Neste kostutus/sumutusjäähdytyslaitteistoihin

Also Published As

Publication number Publication date
EP1385916A1 (en) 2004-02-04
WO2002090463A1 (fi) 2002-11-14
FI20010970A0 (fi) 2001-05-09
FI20010970A (fi) 2002-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1076545A (en) Water-based hydraulic fluid
CN101454429B (zh) 用于有色金属的腐蚀抑制组合物
KR100967908B1 (ko) 중알킬레이트로부터 금속가공액 제조 방법
KR20100135218A (ko) 금속 가공 유체의 포뮬레이션
US4149983A (en) Antimicrobial additive for metal working fluids
RU2741298C2 (ru) Композиция теплохладоносителя и ее применение
CN101104831A (zh) 微乳化型不锈钢切削液
KR20180096608A (ko) 금속 가공 유체
FI112799B (fi) Trimetyyliglysiiniä käsittävän vesiliuoksen käyttö hydrauliikkanesteenä
CN106367164B (zh) 一种石墨烯润滑油添加剂及其制备方法
CN103351911A (zh) 一种润滑切削液
US7833952B2 (en) Lubricant compositions
Van Voorst et al. Polyglycols as base fluids for environmentally‐friendly lubricants
CA2506201C (en) Water-based coolant fluid for engine applications
JP5063991B2 (ja) W/oエマルション型難燃性油圧作動油
US6369006B1 (en) Air conditioning and refrigeration system using a calcium salt of dialkyl aromatic sulfonic acid
CN103602392A (zh) 一种环保型切削液
CN109652189A (zh) 一种抗菌防锈水基切削液
CN105623827A (zh) 一种抗菌防锈水基切削液
US6276147B1 (en) Air conditioning and refrigeration system using a concentrated polar solution
CN113831948B (zh) 一种液压油复合剂及其制备方法
KR100844466B1 (ko) 유압작동유 조성물
CN104531312B (zh) 一种用在电火花线切割过程中的半合成介质及其制备方法
CN108070441A (zh) 一种抗菌防锈水基切削液
KR100363921B1 (ko) 초극압 자성 윤활 방청 그리이스 조성물 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
PC Transfer of assignment of patent

Owner name: NESTE OIL OYJ

Free format text: NESTE OIL OYJ