液压液组合物及其用途制造技术

技术编号:3747860 阅读:203 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
公开了由所选的(甲基)丙烯酸烷基酯单体,按一定的重量比得到的聚合物组合物,在磷酸酯航空液压液中有改进的粘度控制和低温性能。用作航空液压液的粘度指数改进添加剂的聚合物组合物含有40-100%(重量)(甲基)丙烯酸(C↓[1]-C↓[10])烷基酯和0-60%(重量)(甲基)丙烯酸(C↓[11]-C↓[20])烷基酯单体单元。含有40-70%(重量)(甲基)丙烯酸(C↓[1]-C↓[10])烷基酯和30-60%(重量)(甲基)丙烯酸(C↓[11]-C↓[15])烷基酯的优选聚合物组合物使在磷酸酯液压液中良好的溶解性与在低温和高温下良好的粘度控制相结合。(*该技术在2020年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基于所选的(甲基)丙烯酸烷基酯单体的聚合物组合物的应用,它们作为添加剂按一定重量比结合入基于磷酸酯的功能液中,以改进航空液压液的粘度指数和低温性能。聚合物添加剂通常溶于或分散在基于磷酸酯的液体中,以便最终加到航空液压液组合物中。已发现各种功能液用作电子设备冷却剂、扩散泵液、减振液、传热液、热泵液、冷冻液、传动液和液压液。用于航空液压系统如各种机构和控制系统操作的液压液必需满足各种性能要求。这些要求是良好的热稳定性、阻燃性、在宽的温度范围内低的粘度变化敏感性以及在低温下良好的流动性。粘度指数(或VI)是粘度随温度变化程度的一个量度;粘度指数值高与粘度指数值低相比,表明粘度随温度变化的变化更小。有高粘度指数值和良好的低温流动性的粘度指数改进剂添加剂使液压液能在最低的可能操作温度下,如在高空飞行条件下流动,同时又在较高的操作温度下有满意的粘度性能。聚合物添加剂已用于改进汽车发动机润滑油有关高温和低温粘度特性的性能。但是,用于航空液压系统的功能液在组成上与传统的汽车润滑油不同,以致适用于汽车发动机润滑油的聚合物添加剂不能令人满意地用于航空功能液。例如,对于用于航空系统来说,由于磷酸酯功能液的阻燃性质,对它们是感兴趣的,但是,传统的汽车发动机VI改进添加剂在这些含磷酸酯的功能液中的溶解性差,防碍了它们在航空液压液中的应用。US3718596公开了高分子量(15,000-40,000)和低分子量(2,500-12,000)(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物的混合物作为VI改进添加剂在含磷酸酯的功能液中的应用,使暴露到磷酸酯功能液中的机械部件抗腐蚀。已公开聚甲基丙烯酸丁酯和聚甲基丙烯酸己酯聚合物分别作为高分子量聚合物和低分子量聚合物用作VI改进添加剂。US5464551公开了具有高的热、水解和氧化稳定性的航空液压液组合物,其中基于磷酸酯的组合物含有起酸清除剂、抗腐蚀剂、粘度指数改进剂和抗氧化剂作用的不同添加剂。所公开的适合的VI改进添加剂是在US3718596中公开的聚甲基丙烯酸烷基酯,但有更高的分子量(50,000-100,000数均分子量),其中聚甲基丙烯酸烷基酯的重复单元基本上为甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸己酯。用传统的溶液聚合法制备的聚甲基丙烯酸丁酯和聚甲基丙烯酸丁酯/聚甲基丙烯酸十二烷基-十五烷基酯(67/33)组合物为市售的VI改进添加剂。以前的这些方法中没有一种方法可将良好的粘度指数、与磷酸酯功能液的相容性、低用量下良好的高温增稠性以及低温流动性在单一聚合物添加剂中结合起来;本专利技术的一个目的是在单一的聚合物添加剂中提供这样一种性能组合。本专利技术提供一种液压液组合物,它含有(a)一种含一种或多种磷酸三烷基酯的磷酸酯基础液,其中磷酸酯的烷基含有4-5个碳原子;(b)按液压液的总重计,1-15%的含有以下单体单元的粘度指数改进聚合物(i)按聚合物的总重计,40-100%选自一种或多种(甲基)丙烯酸(C1-C10)烷基酯的单体,其中(甲基)丙烯酸(C1-C10)烷基酯含有按聚合物的总重计,0-75%选自一种或多种(甲基)丙烯酸(C1-C2)烷基酯的单体;0-75%选自一种或多种(甲基)丙烯酸(C3-C5)烷基酯的单体;0-75%选自一种或多种(甲基)丙烯酸(C6-C10)烷基酯的单体;和至少20%(甲基)丙烯酸(C1-C2)烷基酯和(甲基)丙烯酸(C3-C5)烷基酯单体;以及(ii)按聚合物的总重计,0-60%选自一种或多种(甲基)丙烯酸(C11-C20)烷基酯的单体;以及(c)按液压液组合物的总重计,0.1-20%选自一种或多种抗氧化剂、酸清除剂和抗腐蚀添加剂的辅助添加剂;其中这样来选择磷酸酯基础液、粘度指数改进聚合物和辅助添加剂的相对量,以致液压液组合物的粘度在210°F下至少为3厘沲和在-65°F下至少为4,000厘沲;以及条件是,按聚合物总重计,当粘度指数改进聚合物中的(甲基)丙烯酸(C11-C20)烷基酯为大于30%的(甲基)丙烯酸十二烷基-十五烷基酯或粘度指数改进聚合物中的(甲基)丙烯酸(C6-C10)烷基酯为大于30%的甲基丙烯酸己酯时,粘度指数改进聚合物中的(甲基)丙烯酸(C3-C5)烷基酯为小于60%的甲基丙烯酸正丁酯。本专利技术还提供一种用于使液压液的粘度特性稳定的方法,该法包括按液压液组合物的总重计,将1-15%上述的粘度指数改进聚合物加到磷酸酯基础功能液中,其中液压液含有(i)一种或多种上述的磷酸三烷基酯,以及(ii)按液压液组合物的总重计,0.1-20%上述的辅助添加剂;其中这样来选择磷酸酯基础液、粘度指数改进聚合物和辅助添加剂的相对量,以致使液压液组合物的粘度在210°F下至少为3厘沲和在-65°F下至少为4,000厘沲;以及条件是,按聚合物的总重计,当粘度指数改进聚合物中的(甲基)丙烯酸(C11-C20)烷基酯为大于30%的甲基丙烯酸十二烷基-十五烷基酯或粘度指数改进聚合物中的(甲基)丙烯酸(C6-C10)烷基酯为大于30%的甲基丙烯酸己酯时,粘度指数改进聚合物中的(甲基)丙烯酸(C3-C5)烷基酯为小于60%的甲基丙烯酸正丁酯。本专利技术还提供一种粘度指数改进聚合物,它含有以下聚合单体单元按聚合物的总重计,(a)40-60%选自一种或多种(甲基)丙烯酸(C1-C2)烷基酯的单体;(b)0-10%选自一种或多种(甲基)丙烯酸(C3-C5)烷基酯和(甲基)丙烯酸(C6-C10)烷基酯的单体;以及(c)40-60%选自一种或多种(甲基)丙烯酸(C11-C15)烷基酯的单体;其中聚合物的重均分子量为60,000-350,000。在另一实施方案中,本专利技术提供一种粘度指数改进聚合物,它含有以下聚合单体单元按聚合物的总重计,(a)10-30%选自一种或多种(甲基)丙烯酸(C1-C2)烷基酯的单体;(b)30-50%选自一种或多种(甲基)丙烯酸(C3-C5)烷基酯的单体;(c)0-10%选自一种或多种(甲基)丙烯酸(C6-C10)烷基酯的单体;(d)30-50%选自一种或多种(甲基)丙烯酸(C11-C15)烷基酯的单体;以及(e)0-10%选自一种或多种(甲基)丙烯酸(C16-C20)烷基酯的单体;其中聚合物的重均分子量为60,000-350,000。我们已发现,与传统的VI改进添加剂相比,由所选的(甲基)丙烯酸烷基酯单体,按所选的重量比制成的粘度指数(VI)改进聚合物组合物可使每类单体的良好的溶解性和粘度控制性能结合起来,得到意想不到的改进的粘度控制和低温性能,而同时又保持在磷酸酯液体中良好的溶解性。这里所用的术语“(甲基)丙烯酸烷基酯”指相应的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。同样,这里与各种磷酸酯一起所用的术语“取代的”指烷基或芳基中的一个或多个氢例如已被羟基、(C1-C10)烷基或(C1-C10)烷氧基取代。这里所用的所有的百分数都以重量百分数(%)表示,按所涉及的聚合物或组合物的总重计,除非另加说明。在本专利技术的VI改进聚合物添加剂组合物中所用的每类单体可为单一的单体或在烷基部分有不同碳原子数的单体混合物。选择聚合物的组成范围,使粘度指数性能最大,同时又保持聚合物添加剂在基于磷酸功能液中的溶解性,特别是在低温下的溶解性。所谓低温是指低于约-40℃(对应于-40°F)的温度;在-54本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液压液组合物,它含有:(a)一种含有一种或多种磷酸三烷基酯的磷酸酯基础液体,其中磷酸酯的烷基含有4-5个碳原子;(b)按液压液组合物的总重计,1-15%含有以下单体单元的粘度指数改进聚合物:(i)按聚合物的总重计,40-10 0%选自一种或多种(甲基)丙烯酸(C↓[1]-C↓[10])烷基酯的单体;其中按聚合物的总重计,(甲基)丙烯酸(C↓[1]-C↓[10])烷基酯含有0-75%选自一种或多种(甲基)丙烯酸(C↓[1]-C↓[2])烷基酯的单体;0-75%选自一种或多种(甲基)丙烯酸(C↓[3]-C↓[5])烷基酯的单体;0-75%选自一种或多种(甲基)丙烯酸(C↓[6]-C↓[10])烷基酯的单体以及至少20%(甲基)丙烯酸(C↓[1]-C↓[2])烷基酯加上(甲基)丙烯酸(C↓[3]-C↓[5])烷基酯单体;以及(ii)按聚合物的总重计,0-60%选自一种或多种(甲基)丙烯酸(C↓[11]-C↓[20])烷基酯的单体;以及(c)按液压液组合物的总重计,0.1-20%选自一种或多种抗氧化剂、酸清除剂和抗腐蚀添加剂的辅助添 加剂;其中这样来选择磷酸酯基础液体、粘度指数改进聚合物和辅助添加剂的相对量,以致使液压液组合物在210°F下的粘度至少为3厘沲,而在-65°F下的粘度小于4,000厘沲;条件是按聚合物的总重计,当粘度指数改进聚合物中的(甲基)丙烯酸(C ↓[11]-C↓[20])烷基酯为大于30%的(甲基)丙烯酸十二烷基-十五烷基酯或粘度指数改进聚合物中的(甲基)丙烯酸(C↓[6]-C↓[10])烷基酯为大于30%的甲基丙烯酸己酯时,,粘度指数改进聚合物中的(C↓[3]-C↓[5])烷基酯为小于60%甲基丙烯酸正丁酯。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:BG金克RH格里CW辛德曼BM斯逖温斯
申请(专利权)人:罗麦斯添加剂有限公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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