液压流体制造技术

本发明专利技术提供一种液压流体，其包含：(a)以氮含量计的按重量计40至150ppm的腐蚀抑制剂，其为一种或更多种式(I)的化合物：和/或其摩擦学上可接受的盐，其中，在式(I)中：

【技术实现步骤摘要】
液压流体


[0001]本专利技术涉及提供具有改善的理想特性的平衡的液压流体，特别是关于流体的功能特性及其与含氟聚合物密封件和黄色金属(例如，铜)部件的相容性。

技术介绍

[0002]希望液压流体表现出良好的动力传输，但也希望它们表现出其他重要特性，诸如热稳定性、防锈和抗磨损性能。因此，可以将添加剂添加到液压流体中以帮助在各个不同方面实现令人满意的性能。
[0003]但是，在实现多个不同的理想特性时可能需要权衡取舍。例如，在一些情况下，可能会添加抗磨添加剂以提高泵性能，但并非所有抗磨添加剂都是热稳定的，因此在较高浓度下，它们可能会导致淤渣或漆膜的形成，和/或可能会分解而形成可导致过滤器堵塞的酸性物质。
[0004]同时，提高机械可靠性和最小化维护需求的目标意味着液压流体需要将其功能保持越来越长的时间。有利的是，液压流体不仅能够长期有效地发挥作用，而且与它们接触的材料具有良好的相容性。
[0005]例如，需要液压流体与其可能接触的任何金属表面之间的相容性，其包括含有所谓的黄色金属(例如，铜)的表面。尤其，最好是避免或最小化这些金属的腐蚀/溶解。过去解决此问题的一种方法是使用0.05
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1.0wt％的腐蚀抑制添加剂，该腐蚀抑制添加剂具有选自羧酸、苯并三唑、金属磺酸盐和烷基化羧酸的典型化学结构(Hydraulic Fluids,1996,P.K.B Hodges)。例如，为此目的描述的羧酸包括芳基和脂肪族羧酸——参见例如WO 1999035219，而GB867181描述了苯并三唑的使用，优选用量为按重量计0.25％。不过，也有人提出了苯并三唑的衍生物，诸如以商品名39出售的产品，以及甲苯基三唑(参见，例如，US6406643)。39腐蚀抑制剂具有以下结构。
[0006][0007]据报道，具有这种二烷基氨基甲基芳香族三唑结构的化合物，即使在酸性环境中也能提供出色的腐蚀抑制特性(参见，例如US4522785)。它们还具有在室温下为液体的优点，其与例如在室温下为固体的甲苯基三唑形成对比。
[0008]据报道，1H
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1,2,4
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三唑优于苯并三唑化合物，因为其具有类似的腐蚀抑制作用，但提供了无涂层的金属表面并减少了沉积物的形成(CA2442697)。还描述了 1H
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1,2,4
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三唑与苯并三唑衍生物的组合(WO0046325)，也描述了各种三唑衍生物和还有咪唑衍生物(参
见，例如WO2010021643)，以及苯并三唑化合物和/或噻二唑化合物的使用量0.1至5wt％(参见，例如US2010130394)。
[0009]最近描述的与润滑剂和液压流体更普遍相关的其他腐蚀抑制物质包括(i)不含P和S的有机钨酸盐；(ii)油溶性2,5
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二巯基
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1,3,4
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噻二唑或烃基取代的2,5
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二巯基
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1,3,4
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噻二唑衍生物；(iii)二壬基萘磺酸的Na或Ca盐；(iv)烃基取代的1,2,4
‑ꢀ
三唑；(v)氧化镧、高级羧酸的甘油三酯、烷基苯磺酸、烷醇胺、硝酸镧和有机溶剂的组合(参见，例如“A Review on Recent Patents in Corrosion Inhibitors”, Viswanathan S.Saji,Recent Patents on Corrosion Science,2010,2,6
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12)。
[0010]关于液压流体与其接触的材料的相容性的另一个考虑因素是它的与用于密封件的聚合物材料的相容性，特别是在液压系统中。密封件以前由诸如丁腈橡胶及其氢化类似物、丙烯酸酯和乙烯基改性丙烯酸聚合物等材料制成，接触提供有密封溶胀剂(诸如，邻苯二甲酸酯、环丁砜衍生物和环烷基油)的流体以溶胀和软化密封件促进有效运作。然而，最近一些系统已转向使用由诸如含氟聚合物等材料制成的密封件，其包括可称为“FKM”的含氟聚合物的子集。这种含氟聚合物密封件可以提供优势，但也可能容易降解，例如通过解聚反应或交联反应。尤其是，在液压流体中可能包含的一些不同类型的添加剂有可能引起或促进这种降解反应。例如，FKM含氟聚合物并不总是表现出对醚、酮、酯和胺或基于磷酸酯的液压流体的良好耐受性。因此，可以在提供良好功能性和良好密封相容性的潜在竞争目标之间进行权衡。因此，在不影响功能性的情况下实现良好的密封相容性可能很困难。
[0011]一些改善含氟聚合物密封件相容性的方法已经在其它流体的背景下进行了描述。例如，WO2014078702中描述的与润滑剂组合物有关的一种方法包括添加环氧化合物，诸如下面描述的环氧化物与具有至少80mg KOH/g的总碱值的胺化合物组合(当根据ASTM D4739测试时)。
[0012][0013]然而，为了提高密封相容性而引入额外的试剂并不是一个理想的解决方案，尤其是因为它会导致其他复杂的情况。例如，在WO2014178702中，应注意的是，诸如上述的环氧化合物具有与其他添加剂诸如酸、胺、酸酐、三唑和/或氧化物反应的潜力。
[0014]最近，US20160122680报道了包含分散剂、抗磨剂和抗氧化剂以及两种不同的常见普通摩擦改进剂(一种由四亚乙基五胺与异硬脂酸反应制得，另一种由四亚乙基五胺与异十八烯基琥珀酸酐反应制得)中任一种的动力传动流体的密封相容性可以通过用替代的摩擦改性剂代替商业摩擦改进剂来改进，该替代的摩擦改性剂是由(a)异硬脂酸或油酸与(b)400分子量聚乙二醇或C
‑ꢀ
15(所述物质包含聚烷氧基化烷基胺化合物)在酯化催化剂存在下反应制成的。然而，仍然需要改善其他类型流体的密封相容性。

技术实现思路

[0015]本专利技术基于令人惊讶的发现，即，使用少量某种类型的腐蚀抑制剂可以提供出乎
意料的有利的特性的平衡，特别是在与良好功能性(诸如良好的腐蚀抑制性) 和良好的含氟聚合物密封件相容性的潜在竞争目标的方面。因此，已发现本文所定义的腐蚀抑制剂在非常低的浓度下提供强腐蚀抑制，特别是当还与某些其他添加剂组合时。这样做的好处之一是，它可以最大限度地减少腐蚀抑制剂可能对含氟聚合物密封件产生的任何潜在负面影响。此外，腐蚀抑制剂对密封件的最小影响(即，其良好的密封相容性)使得有可能提高其他添加剂的水平，否则这些添加剂可能会由于担心它们可能对含氟聚合物密封件具有降解作用而被避免或相对少用，从而使得具有良好含氟聚合物密封件相容性的液压流体能够实现新的和改进的功能水平。
[0016]根据本专利技术使用的腐蚀抑制剂是一种或更多种式(I)的化合物：
[0017][0018]和/或其摩擦学上可接受的盐，其中在式(I)中，每个R1独立地为包含1至10 个碳原子的烃基基团；x为0至4；R2为氢或含有1至10个碳原子的烃基基团。
[0019]当与使用已知的腐蚀抑制剂39(其结构在上文
技术介绍
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液压流体，其包含：(a)以氮含量计的按重量计40至150ppm的腐蚀抑制剂，其为一种或更多种式(I)的化合物：和/或其摩擦学上可接受的盐，其中，在式(I)中：
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每个R1独立地是包含1至10个碳原子的烃基，
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x是0到4，并且
‑
R2为氢或含有1至10个碳原子的烃基基团；(b)按重量计1500至4000ppm的无灰含氮分散剂；和(c)主要量的基础油。2.根据权利要求1所述的液压流体，其中：
‑
每个R1独立地为包含1至4个碳原子的直链或支链烷基基团，且优选地为甲基；
‑
x为0或1；和/或
‑
R2为氢或包含1至4个碳原子的直链或支链烷基，且优选地为氢。3.根据权利要求1所述的液压流体，其中，所述腐蚀抑制剂是甲苯基三唑。4.根据权利要求1所述的液压流体，其中，所述无灰含氮分散剂是由(a)氨基化合物与(b)被数均分子量为至少300，且优选地为900至1200的烃基基团取代的琥珀酸和/或琥珀酸酐(优选琥珀酸酐)的反应获得的产物，其中所述反应涉及至少一个亚氨基、酰胺基、脒和/或酰氧基铵键的形成，其中，所述产物被数均分子量为至少300，且优选地为900至1200的烃基基团取代。5.根据权利要求1所述的液压流体，其进一步包含按重量计50至2000ppm的一种或更多种的金属洗涤剂，且其中优选地，所述流体包含选自以下的一种或更多种的碱土金属洗涤剂：酚盐洗涤剂、取代的苯磺酸盐洗涤剂和水杨酸盐洗涤剂，其中，所述一种或更多种碱土金属洗涤剂的总量为按重量计50
‑
2000ppm。6.根据权利要求1所述的液压流体，其进一步包含一种或更多种磷酸盐抗磨剂，其中所述一种或更多种磷酸盐抗磨剂的总量为按重量计100至3000ppm，并且其中优选地，所述一种或更多种磷酸盐抗磨剂不含锌；和/或其中所述一种或更多种磷酸盐抗磨剂是一种或更多种式(II)的磷酸盐化合物：或其摩擦学上可接受的盐，其中：
‑
每个R
A
和R
B
独立地为包含1至20个碳原子的烃基基团
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每个X1、X2、X3和X4独立地为S或O；
‑
R
C
是包含1至20个碳原子的二价烃基基团；
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X5是
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C(O)O
‑
或
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O
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；以及
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R

【专利技术属性】
技术研发人员：H，
申请(专利权)人：雅富顿化学公司，
类型：发明
国别省市：