RU2236440C1

RU2236440C1 - Hydraulic fluid

Info

Publication number: RU2236440C1
Application number: RU2003111446/04A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Есенин (RU); В.Н. Есенин; Е.Б. Чижов (RU); Е.Б. Чижов; Н.Ю. Башкирцева (RU); Н.Ю. Башкирцева; Л.Р. Идиатуллин (RU); Л.Р. Идиатуллин; О.В. Выдрыган (RU); О.В. Выдрыган
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Булгар-Синтез"
Priority date: 2003-04-22
Filing date: 2003-04-22
Publication date: 2004-09-20

Abstract

FIELD: special-destination fluids.

SUBSTANCE: hydraulic fluid for use, in particular, in fluid power systems of jet molding machines contains, wt %: glycol 25-40, thickener 14-18, sodium hydroxide 0.2-0.3, oleic acid 0.1-2.5, benzoic acid 0.5-0.9, 2-mercaptobenzothiazole 0.05-0.06, distilled tallow oil 0.1-2.5, alkanolamine 0.5-1.5, morpholine 1.5-2.5, butyl cellosolve 4.5-5.5, interaction product of o-phenylenediamine with sodium nitrite and benzoic acid i ethylene glycol 0.5-1.5, foam suppressor 0.01-0.04, dye 0.0025-0.0035, and water - the balance.

EFFECT: improved antiwear and anticorrosive properties.

4 tbl, 17 ex

Description

Изобретение относится к области химической технологии, в частности к негорючим гидравлическим жидкостям нового поколения, используемым в качестве рабочей жидкости в гидравлических системах машин литья под давлением.The invention relates to the field of chemical technology, in particular to a new generation of non-combustible hydraulic fluids used as a working fluid in hydraulic systems of injection molding machines.

Известны негорючие гидравлические жидкости на водно-гликолевой основе, содержащие противоизносные добавки, ингибиторы коррозии, антиокислительные добавки и другие (US 2602780, кл. 252-73, 1952; US 2947699, кл. 252-76, 1960; US 3005776, кл. 252-77, 1961; US 3992312, кл. 252-77, 1976; ЕР 0221212, кл. С 23 F 11/173, 1985; PL 149256, кл. С 10 М 169/06, 1990; RU 2081154, кл. С 10 М 173/02, 1997).Non-combustible water-glycol-based hydraulic fluids are known containing antiwear additives, corrosion inhibitors, antioxidant additives and others (US 2602780, CL 252-73, 1952; US 2947699, CL 252-76, 1960; US 3005776, CL 252 -77, 1961; US 3992312, class 252-77, 1976; EP 0221212, class C 23 F 11/173, 1985; PL 149256, class C 10 M 169/06, 1990; RU 2081154, class C 10 M 173/02, 1997).

Рассмотренные гидравлические жидкости обладают невысокими противоизносными свойствами.The considered hydraulic fluids have low anti-wear properties.

Наиболее близкой по составу и свойствам является гидравлическая жидкость, имеющая следующий состав, мас.% (RU 2083646, кл. С 10 М 173/02, 1997 - прототип):The closest in composition and properties is a hydraulic fluid having the following composition, wt.% (RU 2083646, class C 10 M 173/02, 1997 - prototype):

Гликоль 15-35Glycol 15-35

Вода 37-42Water 37-42

Едкий натр 0,58-0,63Caustic soda 0.58-0.63

2-меркаптобензтиазол 0,045-0,0552-mercaptobenzthiazole 0.045-0.055

Олеиновая кислота 0,75-0,85Oleic acid 0.75-0.85

Морфолин 3,3-3,8Morpholine 3.3-3.8

Бутилцеллозольв 4,8-5,3Butyl cellosolve 4.8-5.3

Циклогексанон 1,3-1,8Cyclohexanone 1.3-1.8

Бензойная кислота 1,6-1,8Benzoic acid 1.6-1.8

Пеногаситель 0,01-0,1Defoamer 0.01-0.1

Краситель 0,0025-0,0035Dye 0.0025-0.0035

Загуститель ОстальноеThickener Else

Недостатком прототипа являются невысокие противоизносные и антикоррозионные свойства.The disadvantage of the prototype are low anti-wear and anti-corrosion properties.

Целью изобретения является разработка гидравлической жидкости с повышенными противоизносными и антикоррозионными свойствами.The aim of the invention is the development of a hydraulic fluid with enhanced anti-wear and anti-corrosion properties.

Поставленная цель достигается тем, что негорючая гидравлическая жидкость, содержащая гликоль, воду, загуститель, олеиновую кислоту, морфолин, 2-меркаптобензтиазол, бутилцеллозольв, бензойную кислоту, едкий натр, кремнийорганический пеногаситель и краситель, дополнительно содержит дистиллированное талловое масло, алканоламин и продукт взаимодействия о-фенилендиамина с нитритом натрия и бензойной кислотой в этиленгликоле при следующем соотношении компонентов, мас.%:This goal is achieved in that the non-combustible hydraulic fluid containing glycol, water, a thickener, oleic acid, morpholine, 2-mercaptobenzthiazole, butyl cellosolve, benzoic acid, caustic soda, silicone antifoam and dye, additionally contains distilled tall oil and the product of the interaction of alkanol -phenylenediamine with sodium nitrite and benzoic acid in ethylene glycol in the following ratio, wt.%:

Гликоль 25,0-40,0Glycol 25.0-40.0

Загуститель 14,0-18,0Thickener 14.0-18.0

Олеиновая кислота 0,1-2,5Oleic acid 0.1-2.5

Едкий натр 0,2-0,3Caustic soda 0.2-0.3

Бензойная кислота 0,5-0,9Benzoic acid 0.5-0.9

2-меркаптобензтиазол 0,05-0,062-mercaptobenzthiazole 0.05-0.06

Дистиллированное талловое масло 0,1-2,5Distilled tall oil 0.1-2.5

Алканоламин 0,5-1,5Alkanolamine 0.5-1.5

Морфолин 1,5-2,5Morpholine 1.5-2.5

Бутилцеллозольв 4,5-5,5Butyl cellosolve 4.5-5.5

Продукт взаимодействияInteraction product

о-фенилендиамина с нитритом натрияo-phenylenediamine with sodium nitrite

и бензойной кислотой в этиленгликоле 0,5 -1,5and benzoic acid in ethylene glycol 0.5 -1.5

Пеногаситель 0,01-0,04Defoamer 0.01-0.04

Краситель 0,0025-0,0035Dye 0.0025-0.0035

Вода ОстальноеWater Else

В качестве гликоля используют этиленгликоль (ГОСТ 19710-83) или диэтиленгликоль (ГОСТ10136-77).Ethylene glycol (GOST 19710-83) or diethylene glycol (GOST10136-77) is used as glycol.

В качестве загустителя используют водорастворимый полимер, получаемый сополимеризацией оксидов этилена и пропилена, согласно ТУ 2422-010-57253465-2003.A water-soluble polymer obtained by copolymerization of ethylene and propylene oxides is used as a thickener, according to TU 2422-010-57253465-2003.

Олеиновую кислоту используют согласно ГОСТ 7580-91.Oleic acid is used according to GOST 7580-91.

В качестве пеногасителя используют органический пеногаситель на кремнийорганической основе, например ЭАП -40 согласно ТУ 6-02-892-79.As an antifoam, an organosilicon-based organic defoamer is used, for example, EAP-40 according to TU 6-02-892-79.

В качестве алканоламина используют триэтаноламин согласно ТУ 6-02-916-79 или диэтаноламин согласно ТУ 6-09-2652-91, дистиллированное талловое масло - по ТУ 13-00281074-26-95.As alkanolamine, triethanolamine according to TU 6-02-916-79 or diethanolamine according to TU 6-09-2652-91 is used; distilled tall oil is used according to TU 13-00281074-26-95.

Морфолин используют согласно ТУ 6-14-366-80, бутилцеллозольв - по ТУ 6-01-646-84.Morpholine is used according to TU 6-14-366-80, butyl cellosolve - according to TU 6-01-646-84.

В качестве красителя используют спиртоводорастворимый краситель, например Бордо С согласно ТУ 6-14-759-80.As a dye, an alcohol-soluble dye is used, for example, Bordeaux C according to TU 6-14-759-80.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленный состав негорючей гидравлической жидкости отличается от известного введением новых компонентов - дистиллированного таллового масла, алканоламина и продукта взаимодействия о-фенилендиамина с нитритом натрия и бензойной кислотой в этиленгликоле. Таким образом, заявленное техническое решение соответствует критерию новизна.Comparative analysis with the prototype shows that the claimed composition of the non-combustible hydraulic fluid differs from the known introduction of new components - distilled tall oil, alkanolamine and the product of the interaction of o-phenylenediamine with sodium nitrite and benzoic acid in ethylene glycol. Thus, the claimed technical solution meets the criterion of novelty.

Применение в данном составе гидравлической жидкости новых компонентов в сочетании с известными при указанных в формуле изобретения соотношениях обеспечивает свойства, которые проявляются только в данном техническом решении: высокую смазывающую и антикоррозионную способность негорючей гидравлической жидкости при сохранении требуемых технологических свойств. При изучении других технических решений в данной области технологии признаки, отличающие данное изобретение от прототипа, не были выявлены, что обеспечивает соответствие данного технического решения критерию существенные отличия.The use of new components in this hydraulic fluid composition in combination with the ratios known in the claims provides properties that are manifested only in this technical solution: high lubricating and anti-corrosion ability of a non-combustible hydraulic fluid while maintaining the required technological properties. When studying other technical solutions in this field of technology, the features that distinguish this invention from the prototype were not identified, which ensures that this technical solution meets the criterion of significant differences.

Негорючую гидравлическую жидкость данного состава готовят последовательным растворением компонентов в водно-гликолевой смеси путем их перемешивания при 45-60°С в течение 1,5 ч с последующей фильтрацией полученного раствора.A non-combustible hydraulic fluid of this composition is prepared by sequentially dissolving the components in a water-glycol mixture by stirring them at 45-60 ° C for 1.5 hours, followed by filtering the resulting solution.

Для испытания готовят образцы, составы которых приведены в таблице 1.For testing, samples are prepared, the compositions of which are shown in table 1.

Пример 1. Сначала готовят продукт взаимодействия о-фенилендиамина с нитритом натрия и бензойной кислотой в этиленгликоле последовательным растворением компонентов в этиленгликоле в массовом соотношении, соответственно, (1,3-1,5):(0,9-1,1):(1,5-1,7):(10-12) при 50-60°С в течение 1 ч. Емкость с раствором 32,3 г диэтиленгликоля в 39,517 г воды нагревают до 55°С. Далее при перемешивании в ней последовательно растворяют 1,5 г дистиллированного таллового масла, 0,5 г олеиновой кислоты, 1,0 г триэтаноламина, 2,0 г морфолина, 0,06 г 2-меркаптобензтиазола, 0,3 г едкого натра, 0,8 г бензойной кислоты, 5,0 г бутилцеллозольва, 0,02 г пеногасителя, 0,003 г красителя, 16,0 г загустителя и 1,0 г продукта взаимодействия о-фенилендиамина с нитритом натрия и бензойной кислотой в этиленгликоле. Смесь выдерживают 1,5 ч до полного растворения всех компонентов. Полученный раствор фильтруют через фильтровальную бумагу, бельтинг или другие фильтрующие материалы.Example 1. First, the product of the interaction of o-phenylenediamine with sodium nitrite and benzoic acid in ethylene glycol is prepared by successively dissolving the components in ethylene glycol in a mass ratio, respectively, (1.3-1.5) :( 0.9-1.1) :( 1.5-1.7) :( 10-12) at 50-60 ° C for 1 h. A container with a solution of 32.3 g of diethylene glycol in 39.517 g of water is heated to 55 ° C. Then, with stirring, 1.5 g of distilled tall oil, 0.5 g of oleic acid, 1.0 g of triethanolamine, 2.0 g of morpholine, 0.06 g of 2-mercaptobenzthiazole, 0.3 g of sodium hydroxide are successively dissolved in it, 0 , 8 g of benzoic acid, 5.0 g of butyl cellosolve, 0.02 g of antifoam, 0.003 g of dye, 16.0 g of thickener and 1.0 g of the reaction product of o-phenylenediamine with sodium nitrite and benzoic acid in ethylene glycol. The mixture is kept for 1.5 hours until all components are completely dissolved. The resulting solution is filtered through filter paper, belting or other filter materials.

Аналогично готовят и другие составы.Other formulations are prepared similarly.

Образцы негорючей гидравлической жидкости, составы которых приведены в таблице 1, подвергают противоизносным испытаниям на четырехшариковой машине при 20°С и числе оборотов 1500 об/мин по ГОСТ 9490-75, при этом определяют диаметр пятна износа (d_изн.), критическую нагрузку (Р_к) и нагрузку сваривания (Р_с). Сравнительные результаты противоизносных испытаний представлены в таблице 2.Non-combustible hydraulic fluid samples, the compositions of which are shown in Table 1, are subjected to anti-wear tests on a four-ball machine at 20 ° C and a speed of 1500 rpm according to GOST 9490-75, and the diameter of the wear spot (d _out ), critical load ( P _k ) and the welding load (P _s ). Comparative results of antiwear tests are presented in table 2.

Коррозионные испытания проводят при 90°С в течение 168 ч. Коррозионную активность жидкости оценивают по потере в массе стандартных образцов металлов. Сравнительные результаты коррозионных испытаний приведены в таблице 3.Corrosion tests are carried out at 90 ° C for 168 hours. Corrosion activity of the liquid is evaluated by the loss in mass of standard metal samples. Comparative results of corrosion tests are shown in table 3.

Основные физико-химические свойства негорючей гидравлической жидкости представлены в таблице 4.The main physical and chemical properties of a non-combustible hydraulic fluid are presented in table 4.

Как видно из данных таблиц 1, 2, и 3 составы 1-4 обладают высокими смазывающими и антикоррозионными свойствами.As can be seen from the data in tables 1, 2, and 3, compositions 1-4 have high lubricating and anti-corrosion properties.

Уменьшение содержания дистиллированного таллового масла ниже 0,1 мас.% вызывает снижение противоизносных свойств жидкости (пример 5), а увеличение его концентрации выше 2,5 мас.% не приводит к повышению положительного эффекта (пример 6).A decrease in the content of distilled tall oil below 0.1 wt.% Causes a decrease in the antiwear properties of the liquid (example 5), and an increase in its concentration above 2.5 wt.% Does not lead to an increase in the positive effect (example 6).

Увеличение содержания триэтаноламина и морфолина выше верхних пределов не приводит к увеличению смазывающих свойств жидкости (примеры 7, 8).The increase in the content of triethanolamine and morpholine above the upper limits does not lead to an increase in the lubricating properties of the liquid (examples 7, 8).

Увеличение концентрации 2-меркаптобензтиазола выше 0,06 мас.% не влияет на противоизносные свойства (пример 9), а ее уменьшение ниже 0,05 мас.% приводит к увеличению пятна износа (пример 10).An increase in the concentration of 2-mercaptobenzthiazole above 0.06 wt.% Does not affect the anti-wear properties (example 9), and its decrease below 0.05 wt.% Leads to an increase in the wear spot (example 10).

Уменьшение содержания бензойной кислоты ниже 0,5 мас.% приводит к снижению смазывающих свойств жидкости (пример 12), а при ее концентрации выше 0,9 мас.% положительный эффект не усиливается (пример 11).The decrease in the content of benzoic acid below 0.5 wt.% Leads to a decrease in the lubricating properties of the liquid (example 12), and at its concentration above 0.9 wt.% The positive effect is not enhanced (example 11).

Уменьшение концентрации продукта взаимодействия о-фенилендиамина с нитритом натрия и бензойной кислотой в этиленгликоле ниже нижнего предела приводит к усилению коррозии всех испытуемых металлов (пример 13), а ее увеличение выше верхнего предела не приводит к усилению положительного эффекта (пример 14). Смазывающие свойства жидкости в обоих случаях сохраняются достаточно высокими.A decrease in the concentration of the product of the interaction of o-phenylenediamine with sodium nitrite and benzoic acid in ethylene glycol below the lower limit leads to increased corrosion of all tested metals (example 13), and its increase above the upper limit does not lead to an increase in the positive effect (example 14). The lubricating properties of the fluid in both cases remain quite high.

Уменьшение содержания загустителя ниже 14,0 мас.% приводит к снижению смазывающих свойств жидкости (пример 15).The decrease in the content of the thickener below 14.0 wt.% Leads to a decrease in the lubricating properties of the liquid (example 15).

Уменьшение содержания олеиновой кислоты ниже 0,1 мас.% вызывает снижение противоизносных свойств жидкости (пример 16), а увеличение ее концентрации выше 2,5 мас.% не приводит к повышению положительного эффекта (пример 17).A decrease in the content of oleic acid below 0.1 wt.% Causes a decrease in the antiwear properties of the liquid (example 16), and an increase in its concentration above 2.5 wt.% Does not lead to an increase in the positive effect (example 17).

Уменьшение содержания триэтаноламина ниже 0,5 мас.% приводит к опалесценции раствора с последующим его расслоением (пример 16).The decrease in the content of triethanolamine below 0.5 wt.% Leads to opalescence of the solution, followed by its separation (example 16).

Уменьшение содержания диэтаноламина ниже 0,5 мас.% приводит к расслоению жидкости (пример 17).A decrease in diethanolamine content below 0.5 wt.% Leads to separation of the liquid (example 17).

Уменьшение содержания морфолина ниже 1,5 мас.% приводит к расслоению жидкости.A decrease in the morpholine content below 1.5 wt.% Leads to the separation of the liquid.

Увеличение концентрации загустителя выше 18,0 мас.% приводит к превышению нормативной величины кинематической вязкости жидкости.An increase in the concentration of the thickener above 18.0 wt.% Leads to an excess of the standard value of the kinematic viscosity of the liquid.

Увеличение содержания едкого натра выше 0,3 мас.% приводит к превышению нормативной величины водородного показателя рН.An increase in the content of caustic soda above 0.3 wt.% Leads to an excess of the standard value of the hydrogen pH.

Уменьшение содержания едкого натра ниже 0,2 мас.% приводит к появлению осадка.A decrease in caustic soda content below 0.2 wt.% Leads to the appearance of a precipitate.

Уменьшение содержания бутилцеллозольва ниже 4,5 мас.% приводит к повышенному ценообразованию жидкости.A decrease in the content of butyl cellosolve below 4.5 wt.% Leads to increased fluid pricing.

Таким образом, предложенный состав негорючей гидравлической жидкости обладает повышенными антикоррозионными и противоизносными свойствами.Thus, the proposed composition of non-combustible hydraulic fluid has increased anti-corrosion and anti-wear properties.

Claims

A hydraulic fluid containing glycol, water, a thickener, oleic acid, morpholine, 2-mercaptobenzthiazole, butyl cellosolve, benzoic acid, sodium hydroxide, antifoam and dye, characterized in that it additionally contains distilled tall oil, alkanolamine and the interaction product with sodium nitrite and benzoic acid in ethylene glycol, in the following ratio, wt.%:

Glycol 25.0 - 40.0

Thickener 14.0 - 18.0

Oleic acid 0.1 - 2.5

Caustic soda 0.2 - 0.3

Benzoic acid 0.5 - 0.9

2-Mercaptobenzthiazole 0.05 - 0.06

Distilled tall oil 0.1 - 2.5

Alkanolamine 0.5 - 1.5

Morpholine 1.5 - 2.5

Butyl cellosolve 4.5 - 5.5

Interaction product

o-phenylenediamine with sodium nitrite

and benzoic acid in ethylene glycol 0.5 - 1.5

Defoamer 0.01 - 0.04

Dye 0.0025 - 0.0035

Water Else