CN103013635A - 一种酯型难燃液压油及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种酯型难燃液压油，其原料的重量配比如下：由质量比为95-99%的基础油，1.0-5.0%的二酚基丙烷，0.005%甲基硅油或甲基硅油酯，0.05%磷酸三甲酚酯，0.1%苯并三氮唑，100PPM的破乳剂T1001或LZ5957，以及0.2-0.3%的苯三唑衍生物、噻二唑衍生物、N-亚水杨乙胺、N，N`-二亚水杨乙二胺、N，N`-二亚水杨丙二胺或乙二胺四乙酸组成。其生产方法是：按配方量将各物料在室温下充分搅拌均匀，过滤即可。本发明有益的效果是：极大提高了产品的高温使用性能，延长液压系统的使用寿命和油品的换油期，并且阻燃效果好，使用安全。本发明的制备方法具有操作方便、工艺及设备简单、能耗低、成本低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种液压油及其制备方法，具体地说涉及一种酯型难燃液压油及其制备方法。
背景技术
液压油引就是利用液体压力能的液压系统使用的液压介质，在液压系统中起着能量传递、系统润滑、防腐、防锈、冷却等作用。对于液压油来说，首先应满足液压装置在工作温度下与启动温度下对液体粘度的要求，由于油的粘度变化直接与液压动作、传递效率和传递精度有关，还要求油的粘温性能和剪切安定性应满足不同用途所提出的各种需求。液压油的种类繁多，分类方法各异。长期以来，习惯以用途进行分类，如分为普通液压油、抗磨液压油、抗燃液压油等。
中国发明专利申请CN1362501 A(公开日 2002-08-07)公开了一种难燃液压油，含有乳化剂(A)，(B)，极压剂(C)，防锈剂(D，减压馏分脱蜡油和水的油包水组合物。其中乳化剂(A)是由碳四、碳五单烯烃原料聚合成聚烯烃类型的油包水乳化剂，极压剂(C)是硼酸酯或硼酸盐的一种或其混合物组成。该种液压油的稳定性随着温度的升高开始下降，导致使用寿命缩短；并且水能够与液压油起反应，形成酸、胶质和油泥，容易腐蚀、锈蚀金属；水也能析出油中的添加剂，影响油品的过滤性能；水的最主要影响是降低润滑性，溶于液压油中的微量水能加速高应力部件的磨损，仅从含水（100~400）×10-6的矿物油滚动轴承疲劳寿命研究表明，轴承寿命降低了30%~70%。
中国发明专利申请CN200710069908.8A(公开日 2008-01-30)公开了通过添加纳米抗磨添加剂制备了阻燃液压油，其中所述的纳米抗磨添加剂是由市售纳米金属铜粉晶或碳酸钙表面改性、分散处理而成的稳定透明液体，成本较高。同时，其中用到金属，而金属在高温下容易被氧化，并且各中添加剂中的氮、磷、硫等元素经高温氧化容易造成酸性环境，从而容易使被氧化的金属元素以金属离子的形式存在。而金属离子的存在，尤其是铜离子的存在往往对液化油的氧化起到催化作用，从而大大加速了液化油的变质。为此，需要找到一条途径，来减缓这种催化形式的存在。
吉坤日矿日石能源株式会的中国专利申请CN102695785A（公布日 2012-09-26）公开了一种阻燃性液压油组合物，其包括(A) 选自由各自特征在于在构成酯部分的脂肪酸中不饱和脂肪酸的含量比为20 摩尔% 以上和酯部分的酸值为1.0mgKOH/g 以下的合成酯和油脂组成的组的至少一种基础油，和(B) 相对于组合物总量为0.001-1.0 质量% 的量的烷基噻二唑。优选地，所述组合物额外地包括(C) 相对于组合物总量为0.001-5.0 质量% 的量的双(4- 二烷氨基苯基) 甲烷和/ 或(D) 相对于组合物总量为0.0001-1.0 质量% 的量的选自由三唑衍生物、苯并三唑衍生物和甲苯三唑衍生物组成的组的至少一种三唑化合物。其具有令人满意的抗氧化活性、对锌溶出的优异抑制活性和良好的抗磨耗性，但不饱和脂肪酸及其酯在高温下很容易被氧化，致使其使用寿命相对不长。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种制备工艺简单、成本低、性能稳定的酯型难燃液压油。该液压油由质量比为95-99%的基础油，1.0-5.0%的二酚基丙烷，0.005%的甲基硅油或甲基硅油酯，0.05%的磷酸三甲酚酯，0.1%的苯并三氮唑，100PPM的破乳剂T1001或LZ5957，以及0.2-0.3%的苯三唑衍生物、噻二唑衍生物、N-亚水杨乙胺、N，N`-二亚水杨乙二胺、N，N`-二亚水杨丙二胺或乙二胺四乙酸组成。
其中所述的基础油是动物或植物油的三羟甲基丙烷酯、季戊四醇酯或新戊二醇酯；其中所述的植物油是指饱和植物油或者是经氢化后达到饱和的植物油，比如芥酸、桐油酸、蓖麻油，或氢化花生油、氢化豆油、氢化亚麻油、氢化蓖麻油、氢化菜籽油等。
上述酯型难燃液压油的合成工艺可以按如下步骤进行：
按配方量将基础油、二酚基丙烷、甲基硅油或甲基硅油酯、磷酸三甲酚酯、苯并三氮唑、破乳剂T1001或LZ5957加入釜中，在室温下搅拌20-60分钟；然后加入配方量的苯三唑衍生物、噻二唑衍生物、N-亚水杨乙胺、N，N`-二亚水杨乙二胺、N，N`-二亚水杨丙二胺或乙二胺四乙酸的基础油润湿液。充分搅拌均匀，过滤，取样测40℃、100℃的粘度、闪点、铜片腐蚀及外观，合格后包装。
所述的基础油润湿液是将苯三唑衍生物、噻二唑衍生物、N-亚水杨乙胺、N，N`-二亚水杨乙二胺、N，N`-二亚水杨丙二胺或乙二胺四乙酸中加入等质量的基础油，充分搅拌均匀即得。
产品是以特种酯类油为基础油，添加多功能添加剂调制而成。使用温度范围为-20℃－150℃。
与传统工艺相比，本发明的技术方案具有以下优异的特点：
1.本品中的特定添加剂可与油品中的活泼金属离子（铜、铁、镍、锰）形成螯合物、抑制金属离子对油品的催化氧化作用，增强油品的安定性，防止胶质产生，延长油品贮存期。
2.有效延长液化油的使用寿命，并且能提高抗氧剂的抗氧效果、降低抗氧剂的添加量。
3.阻燃效果良好：闪点达270℃以上，燃点在300℃以上。
4.换油期显著延长，油品使用成本降低。延长润滑油的使用寿命，循环用油，原来半年换一次，现在2年换一次。
5.制备工艺简单，设备简单，成本低，适宜大生产。本发明制备过程将原料直接入釜反应，省去了多步骤加热等工艺，简化了工艺路线，大降低了成本。
6.本发明生产所酯型难燃液压油的运动粘度（40℃，mm2/S）在40到50之间，闪点达270℃以上，燃点达300℃以上，倾点在-35℃以下；通过岐管着火试验，铜片腐蚀为一级，可直接广泛应用于冶金、电力、煤炭等行业的高温火或有明火危险环境下工作的液压系统的液力传递及润滑。
具体实施方式
以下内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围，本发明用到、但未进行说明的技术和指标部分，均为现有技术。
运动粘度反映油品的内摩擦力，是表示油品油性和流动性的一项指标。在某一恒定的温度下，测定一定体积的液体在重力下流过一个标定好的玻璃毛细管粘度计的时间，粘度计的毛细管常数与流动时间的乘积，即为该温度下测定液体的运动粘度。本发明产品的运动粘度测试采用《GB/T 265石油产品运动粘度测定法和动力粘度计算法》。
粘度指数表示油品粘度随温度变化的程度。粘度指数表示石油产品的运动粘度随温度变化这个特征的一个约定值，通过40℃和100℃的运动粘度值计算得出。GB/T 1995 ，ASTM D2270石油产品粘度 指数计算法。
开口闪点是表示油品蒸发性与安全性的指标。把试样装入试验杯至规定的刻线。先迅速升高试样的温度，然后缓慢升温。当接近闪点时，恒速升温。在规定的时间间隔，以一个小的试验火焰横着越过试验杯，使试样表面上的蒸气闪火的最低温度，作为闪点。实验的杯子为开口杯。GB/T 3536 ，ASTM D92石油产品闪点与燃点测定法( 开口杯法)。
倾点衡量润滑油低温流动性的指标试样经预热后，在规定速度下冷却，每间隔3℃检查一次试样的流动性.记录观察到试样能流动的最低温度作为倾点。GB/T 3535 ，ASTM D97石油倾点测定法。
岐管着火试验是衡量液压油的阻燃能力。本发明的测试试验采用标准SH/T0567。
铜片腐蚀：油品的氧化或添加剂常常会造成钢和其它有色金属的腐蚀。把一块已磨光好的铜片浸没在一定量的试样中，并按产品标准要求加热到指定的温度，保持一定的时间，待试验周期结束时，取出铜片，经洗涤后与腐蚀标准色板进行比较，确定腐蚀级别。GB/T 5096，ASTM D130石油产品铜片腐蚀试验法。
液相锈蚀表示润滑油抵抗水和水汽在金属表面形成锈蚀的能力将300ml 试样和300ml 蒸馏水或合成海水混合，把圆柱形的试验钢棒全部浸在其中，在60℃下进行搅拌。通常试验周期为24h，但是根据合同双方的要求，时间可长可短。试验周期结束后观察试样钢棒锈的痕迹和程度。GB/T 11143，ASTM D665加抑制剂矿物油在水存在下防锈性能实验法。
实施例1
将948kg蓖麻油三羟甲基丙烷酯，50kg的二酚基丙烷，0.05kg甲基硅油酯，0.5kg磷酸三甲酚酯，1kg苯并三氮唑，0.1kg的破乳剂T1001加入釜中，在室温下搅拌20分钟；然后加入由2kg的N-亚水杨乙胺与2kg的蓖麻油三羟甲基丙烷酯在室温下混合均匀所得基础油润湿液，充分搅拌均匀，过滤，取样测40℃、100℃的粘度、闪点、铜片腐蚀及外观，合格后包装。
实施例2
将958kg氢化蓖麻油季戊四醇酯，30kg的二酚基丙烷，0.05kg甲基硅油，0.5kg磷酸三甲酚酯，1kg苯并三氮唑，0.1kg的破乳剂T1001加入釜中，在室温下搅拌30分钟；然后加入由2.2kg的N，N`-二亚水杨乙二胺与2.2kg的氢化蓖麻油季戊四醇酯在室温下混合均匀所得基础油润湿液，充分搅拌均匀，过滤，取样测40℃、100℃的粘度、闪点、铜片腐蚀及外观，合格后包装。
实施例3
将968kg氢化菜籽油新戊二醇酯，20kg的二酚基丙烷，0.05kg甲基硅油，0.5kg磷酸三甲酚酯，1kg苯并三氮唑，0.1kg的破乳剂T1001加入釜中，在室温下搅拌40分钟；然后加入由2.4kg的N，N`-二亚水杨丙二胺与2.4kg的氢化菜籽油新戊二醇酯在室温下混合均匀所得基础油润湿液，充分搅拌均匀，过滤，取样测40℃、100℃的粘度、闪点、铜片腐蚀及外观，合格后包装。
实施例4
将968kg蓖麻油三羟甲基丙烷酯，10kg的二酚基丙烷，0.05kg甲基硅油，0.5kg磷酸三甲酚酯，1kg苯并三氮唑，0.1kg的破乳剂T1001加入釜中，在室温下搅拌40分钟；然后加入由2.6kg的乙二胺四乙酸与2.6kg的蓖麻油三羟甲基丙烷酯在室温下混合均匀所得基础油润湿液，充分搅拌均匀，过滤，取样测40℃、100℃的粘度、闪点、铜片腐蚀及外观，合格后包装。
实施例5
将977kg氢化蓖麻油季戊四醇酯，10kg的二酚基丙烷，0.05kg甲基硅油，0.5kg磷酸三甲酚酯，1kg苯并三氮唑，0.1kg的破乳剂T1001加入釜中，在室温下搅拌50分钟；然后加入由2.6kg的乙二胺四乙酸与2.6kg的氢化蓖麻油季戊四醇酯在室温下混合均匀所得基础油润湿液，充分搅拌均匀，过滤，取样测40℃、100℃的粘度、闪点、铜片腐蚀及外观，合格后包装。
实施例6
将987kg氢化菜籽油新戊二醇酯，10kg的二酚基丙烷，0.05kg甲基硅油，0.5kg磷酸三甲酚酯，1kg苯并三氮唑，0.1kg的破乳剂LZ5957加入釜中，在室温下搅拌60分钟；然后加入由3kg的N，N`-二亚水杨丙二胺与3kg的氢化菜籽油新戊二醇酯在室温下混合均匀所得基础油润湿液，充分搅拌均匀，过滤，取样测40℃、100℃的粘度、闪点、铜片腐蚀及外观，合格后包装。
实施例7
将各实施例1-6中所得产品按本发明所述的上述标准进行检测，测试结果如下：
Claims (9)
1.一种酯型难燃液压油，其特征在于，它包含以下质量分数的各物质：95-99%的基础油，1.0-5.0%的二酚基丙烷，0.005%的甲基硅油或甲基硅油酯，0.05%的磷酸三甲酚酯，0.1%的苯并三氮唑，100PPM的破乳剂T1001或LZ5957，以及0.2-0.3%的苯三唑衍生物、噻二唑衍生物、N-亚水杨乙胺、N，N`-二亚水杨乙二胺、N，N`-二亚水杨丙二胺或乙二胺四乙酸；
其中，所述的基础油是动物或植物油的三羟甲基丙烷酯、季戊四醇酯或新戊二醇酯。
2.如权利要求1所述的酯型难燃液压油，其特征在于，所述的植物油是指饱和植物油或者是经氢化后达到饱和的植物油。
3.如权利要求2所述的酯型难燃液压油，其特征在于，所述的植物油是芥酸、桐油酸或蓖麻油。
4.如权利要求2所述的酯型难燃液压油，其特征在于，所述的植物油是氢化花生油、氢化豆油、氢化亚麻油、氢化蓖麻油或氢化菜籽油。
5.如权利要求1所述的酯型难燃液压油，其特征在于，所述的基础油为蓖麻油三羟甲基丙烷酯、氢化蓖麻油季戊四醇酯或氢化菜籽油新戊二醇酯。
6.如权利要求1所述的酯型难燃液压油，其特征在于，所述的基础油为蓖麻油三羟甲基丙烷酯。
7.如权利要求1-6任一权利要求所述的酯型难燃液压油，其特征在于，包含97%的基础油，1.0-5.0%的二酚基丙烷，0.005%的甲基硅油，0.05%的磷酸三甲酚酯，0.1%的苯并三氮唑，100PPM的破乳剂T1001，以及0.26%的乙二胺四乙酸。
8.一种如权利要求1所述的酯型难燃液压油的制备方法，包括以下步骤：按配方量将基础油、二酚基丙烷、甲基硅油或甲基硅油酯、磷酸三甲酚酯、苯并三氮唑、破乳剂T1001或LZ5957加入釜中，在室温下搅拌时间t为20-60分钟；然后加入配方量的苯三唑衍生物、噻二唑衍生物、N-亚水杨乙胺、N，N`-二亚水杨乙二胺、N，N`-二亚水杨丙二胺或乙二胺四乙酸的基础油润湿液；充分搅拌均匀，过滤，取样检测合格后包装即可；
其中，所述的基础油润湿液是将苯三唑衍生物、噻二唑衍生物、N-亚水杨乙胺、N，N`-二亚水杨乙二胺、N，N`-二亚水杨丙二胺或乙二胺四乙酸中加入等质量的基础油，充分搅拌均匀即得。
9.如权利要求1所述的酯型难燃液压油的制备方法，其特征在于，所述的t为40分钟。
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