CN105176652B - 一种合成型抗燃液压油及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种合成型抗燃液压油及其制备方法，属于液压油技术领域，采用的技术方案是，一种合成型抗燃液压油，包括如下质量百分比的原料：98.3‑98.8wt.%的饱和多元醇酯类基础油，1.2‑1.7 wt.%的添加剂。其制备方法包括以下步骤：①将添加剂加入到三羟甲基丙烷辛癸酸酯中，常温下充分搅拌均匀，使添加剂完全溶解，得预混油；②向预混油中加入季戊四醇异十八酸酯，搅拌20‑60 min，过滤、包装。本发明优点是：（1）抗氧化稳定性好，使用寿命长，降低了使用成本；（2）添加剂少，可生物降解，环境友好；（3）不燃性好，适用范围广；（5）制备简单，易于工业化生产。

Description

一种合成型抗燃液压油及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种液压油及其制备方法，具体及一种合成型抗燃液压油及其制备方法。

背景技术

随着润滑油的广泛使用，润滑油在使用过程中能通过各种不正当途径进入土壤和水源中，如果进入土壤和水源中的润滑油不能自然降解，将对土壤和水源造成污染。目前，在欧洲和美国对润滑油脂的使用带来的环境影响非常重视，他们都制定了相应的环保法规来限制非降解类润滑油（矿物油、磷酸酯和聚醚）的使用。所以，可降解型润滑油——合成酯类油在欧美国家得到了很好的发展和使用。我国也早在十一五规划中，就提出了要建设“环境友好型社会”的建议。在这种环境下，国内市场对于环境友好型润滑油的需求在逐年增加。

液压油是液压系统的工作介质，是润滑油中的一大家族，随着对设备运行工况的要求越来越苛刻，对防火、防锈、环保的要求也不断提高。目前市场上的抗燃液压油主要有水乙二醇型、合成酯型和磷酸酯型液压油，其中水乙二醇液压油含有大量水，这大大限制了其使用温度（不能超过100℃），且其存在润滑性差和设备易生锈的问题。而磷酸酯型液压油价格非常高，且使用后污染环境。所以，合成酯型液压油鉴于其温度、压力使用范围比较广，在市场中越来越被更多的用户所接受。但是，目前市场上的合成酯型液压油主要为多元醇与油酸的酯化物即多元醇不饱和脂肪酸酯。该类油品因为含有不饱和的“-C=C-”基团，大大降低了油品的抗氧化性能，从而缩短了设备的换油周期，给使用企业增加了用油成本。另一方面，为了提高抗氧化性能和润滑性，往往添加剂较多，造成抗燃液压油灰分多、降解率低，对环境污染严重。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种合成型抗燃液压油及其制备方法，通过以较大比例的饱和多元醇酯作为基础油，辅以添加少量的复合添加剂的技术方案，制备了抗氧化性能稳定、制备工艺简单和环境友好的合成型难燃液压油。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是，一种合成型抗燃液压油，包括如下质量百分比的原料：98.3-98.8wt.%的饱和多元醇酯类基础油，1.2-1.7 wt.%的添加剂。

优选的，所述的饱和多元醇酯类基础油是季戊四醇异十八酸酯和三羟甲基丙烷辛癸酸酯的混合物。

更优选的，所述季戊四醇异十八酸酯和三羟甲基丙烷辛癸酸酯的质量比为0.3 -20：1。

优选的，所述添加剂包括占总油质量百分比为1.0-1.2 wt.%的主抗氧剂IRGANOX_L_57和/或T531和/或T501、0.05-0.1 wt.%助抗氧剂412S、0.05-0.1 wt.%的金属减活剂T551和0.05-0.3 wt.%的极压抗磨剂T306。

更优选的，所述的主抗氧剂中IRGANOX_L_57：T531：T501的质量比为0.1-0.3：0.2-0.4：0.3-0.5。

本发明还提供上述的合成型抗燃液压油的生产方法，所述方法包括以下步骤：①将添加剂加入到三羟甲基丙烷辛癸酸酯中，常温下充分搅拌均匀，使添加剂完全溶解，得预混油；

②向预混油中加入季戊四醇异十八酸酯，搅拌20-60 min，过滤、包装。

上述技术方案中，以饱和多元醇酯类作为基础油，占总油的质量百分比为98.3-98.8 wt.%，饱和多元醇酯类分子结构中无“-C=C-”基团，大大提高了分子的抗氧化稳定性，同时基础油的添加剂感受性好、性能稳定和润滑效果好，减少了添加剂的使用，使得添加剂的总添加量仅为总油的质量百分比的1.2-1.7 wt.%，在一定程度上降低了成本，保护了环境。

本发明提供了上述合成型抗燃液压油的生产方法，作为方法的关键步骤，由于三羟甲基丙烷辛癸酸酯（Priolube 3970）极性较大，对添加剂的溶解性好，先将添加剂加入三羟甲基丙烷辛癸酸酯中溶解，这样做能够提高添加剂的感受性，提高油品的综合性能，再加入预定量的季戊四醇异十八酸酯。

本发明的有益效果是：（1）与传统合成酯型抗燃液压油相比，本发明的抗燃液压油抗氧化稳定性好，使用寿命长，延长了换油周期，降低了使用成本；（2）添加剂少，成本降低，环境友好；（3）可生物降解，环境污染小；（4）不燃性好，可以用于各种高温、低温及其他苛刻工况，比如：钢铁连铸生成系统、高炉、热轧、电厂和煤矿等要求抗燃和安全性设备的液压系统；（5）制备简单，易于工业化生产；（6）进一步改进的技术方案中，以季戊四醇异十八酸酯和三羟甲基丙烷辛癸酸酯（商品名：Priolube 3970）的混合物为基础油，一方面使得基础油中分子结构不对称性更高，油品拥有更低的倾点和更高的闪点，大大拓展了其使用的范围；另一方面通过调节两种油品用量可制备粘度范围宽的油品，可针对不同用油设备制备出不同粘度的油品，使油品更好的适用于设备，保障了设备的健康运转。

为便于理解，下面结合具体实施例对本发明进行详细说明，但不限制本发明。

具体实施方式

本发明提供一种合成型抗燃液压油，包括如下质量百分比的原料：98.3-98.8wt.%质量分数的饱和多元醇酯类基础油，1.2-1.7 wt.%质量分数的添加剂。

其中，饱和多元醇酯类基础油优选的是季戊四醇异十八酸酯和三羟甲基丙烷辛癸酸酯的混合物，具体的，季戊四醇异十八酸酯和三羟甲基丙烷辛癸酸酯的质量比为0.3 -20：1。添加剂包括占总油质量百分比为1.0-1.2 wt.%的主抗氧剂IRGANOX_L_57和/或T531和/或T501、0.05-0.1 wt.%助抗氧剂412S、0.05-0.1 wt.%的金属减活剂T551、0.05-0.3wt.%的极压抗磨剂T306，具体的，主抗氧剂中IRGANOX_L_57：T531：T501的质量比为0.1-0.3：0.2-0.4：0.3-0.5，以下给出具体的配比示例，见表1。

表1 抗燃液压油原料的质量百分比配比示例

上述抗燃液压油在原料选择上，以饱和多元醇酯类为基础油，饱和多元醇酯为季戊四醇酯和三羟甲基丙烷酯，其中，相对于其他酯类油，由于异十八酸酯和辛癸酸酯都具有极好的高低温性能（即高温稳定性和低温流动性好），本发明优选季戊四醇异十八酸酯和三羟甲基丙烷辛癸酸酯。季戊四醇异十八酸酯，又名季戊四醇四异硬脂酸酯，（CAS号62125- 22-8）结构式为，具有极好的高温抗结焦性、高温耐挥发性和高温抗氧化性能；三羟甲基丙烷辛癸酸酯（商品名：Priolube 3970），润滑性和添加剂的感受性尤其突出。同时两种分子的结构中无“-C=C-”基团，大大提高了分子的抗氧化稳定性， 同时分子的不对称性更高，使得油品拥有更低的倾点和更高的闪点，大大拓展了其使用范围，基础油由上述两种酯调和而成，质量比控制在0.3 -20。通过调节两种酯用量的不同，可制备40℃粘度在20 mm²/s-138 mm²/s（粘度单位， 1 mm²/s=1 cSt）之间的油品，针对不同用油设备制备出不同粘度的油品，使油品更好的适用于设备，保障了设备的健康运转。

为实现本发明的目的，还添加了多种添加剂，主抗氧化剂中，IRGANOX_L_57为胺类抗氧剂，是液体辛基丁基二苯胺抗氧剂，经美国FDA认证，含氮量高，有良好的密封相容性，能有效的控制润滑油由于氧化引起的粘度增加，稳定润滑油脂，延长油脂使用寿命；T531属于芳胺型高温抗氧剂，主成分为N-苯基-α-萘胺，对于苛刻条件下使用的润滑油的热氧化有特效抑制作用，延长氧化诱导期和提高油品的氧化起始温度。T501是采用对甲酚和异丁烯为原料制得的油品添加剂，在油中起抗氧化及防胶作用，本发明中的T501主成分为2,6-二叔丁基对甲酚。三种抗氧化剂IRGANOX_L_57 、T531 和/或T501按照一定比例混合，具有少量高效抗氧化性能。

助抗氧剂412S（季戊四醇类十二硫代丙酯）是一种低挥发性和高分子量含有机硫的抗氧化剂，为非传统润滑油添加剂，本发明中412S主成分为季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)，与上述抗氧剂配合使用，呈现出卓越的稳定性，有效提高提高油品的抗氧化性能；同时其挥发性低，无异味，环境友好。

T551为苯三唑衍生物，本发明中的金属减活剂T551的主成分为N,N`-二烷基氨基亚甲基苯三唑，能在金属表面形成惰性膜或与金属离子形成螯合物，阻止金属氧化，具有优秀的抗氧化性能和抑制铜腐蚀性能，与抗氧剂T501复合，在表现出优异的增效作用的同时大大降低了T501的用量。

极压抗磨剂T306，中文别名：磷酸三甲苯酯，本发明中的T306主成分为磷酸三甲酚酯，具有极压抗磨性能和防火性能。

本发明通过合理的选择基础油和添加剂的种类，并科学的配比，实现了以少量添加剂与基础油相辅相成，达到抗燃液压油的抗氧化稳定性好，使用寿命长，不燃性好、可生物降解，环境友好和成本低，对抗燃液压油领域具有重要意义。

以下通过具体实施例说明本发明的抗燃液压油的制备方法，并同时考察了制备的液压油的性能。

制备实施例6：将3 kg的IRGANOX_L_57、3 kg的T531、5 kg的T501、0.5 kg的412S、0.5 kg的T551和2 kg的T306加入到720 kg的Priolube 3970中，常温搅拌90 min，然后加入266 kg的季戊四醇异十八酸酯，搅拌30 min，取样测试，合格后过滤装桶。

制备实施例7：将3 kg的IRGANOX_L_57、3 kg的T531、5 kg的T501、0.5 kg的412S、0.5 kg的T551和3 kg的T306加入到522 kg的Priolube 3970中，常温搅拌120 min，然后加入463 kg的季戊四醇异十八酸酯，搅拌20 min，取样测试，合格后过滤装桶。

制备实施例8：将3 kg的IRGANOX_L_57、3 kg的T531、5 kg的T501、1 kg的412S、1kg的T551和3 kg的T306加入到325 kg的Priolube 3970中，常温搅拌120 min，然后加入659kg的季戊四醇异十八酸酯，搅拌60 min，取样测试，合格后过滤装桶。

表2 合成型抗燃液压油测试参数

综上可见，本发明的抗燃液压油制备方法简单，易于工业化，且性能良好，适用范围广泛。

本发明公开了一种合成型抗燃液压油及其制备方法，属于液压油技术领域，采用的技术方案是，一种合成型抗燃液压油，包括如下质量百分比的原料：98.3-98.8wt.%的饱和多元醇酯类基础油，1.2-1.7 wt.%的添加剂。其制备方法包括以下步骤：①将添加剂加入到三羟甲基丙烷辛癸酸酯中，常温下充分搅拌均匀，使添加剂完全溶解，得预混油；②向预混油中加入季戊四醇异十八酸酯，搅拌20-60 min，过滤、包装。本发明优点是：（1）抗氧化稳定性好，使用寿命长，降低了使用成本；（2）添加剂少，可生物降解，环境友好；（3）不燃性好，适用范围广；（5）制备简单，易于工业化生产。

Claims (7)

1.一种合成型抗燃液压油，其特征在于，包括如下质量百分比的原料：98.3-98.8wt.%的饱和多元醇酯类基础油，1.2-1.7 wt.% 的添加剂；

所述的饱和多元醇酯类基础油是季戊四醇异十八酸酯和三羟甲基丙烷辛癸酸酯的混合物；

所述添加剂包括占总油质量百分比为1.0-1.2 wt.%的主抗氧剂、0.05-0.1wt.%助抗氧剂412S、0.05-0.1 wt.%的金属减活剂T551和0.05-0.3 wt.% 的极压抗磨剂T306；

所述主抗氧剂由IRGANOX_L57、T531和T501组成，IRGANOX_L57：T531：T501的质量比为0.1-0.3：0.2-0.4：0.3-0.5。

2.根据权利要求1 所述的一种合成型抗燃液压油，其特征在于：所述季戊四醇异十八酸酯和三羟甲基丙烷辛癸酸酯的质量比为0.3 -20 ：1。

3.根据权利要求1所述的一种合成型抗燃液压油，其特征在于，所述的T531 主成分为N-苯基-α-萘胺，所述的T501 的主成分为2,6- 二叔丁基对甲酚。

4.根据权利要求1所述的一种合成型抗燃液压油，其特征在于，所述的412S 的主成分为季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)。

5.根据权利要求1所述的一种合成型抗燃液压油，其特征在于，所述的T551 的主成分为N,N`- 二烷基氨基亚甲基苯三唑。

6.根据权利要求1所述的一种合成型抗燃液压油，其特征在于，所述的T306 的主成分为磷酸三甲酚酯。

7.根据权利要求1所述的一种合成型抗燃液压油的生产方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

①将添加剂加入到三羟甲基丙烷辛癸酸酯中，常温下搅拌均匀，使添加剂完全溶解，得预混油；

②向预混油中加入季戊四醇异十八酸酯，搅拌20-60 min，过滤、包装。