低粘度官能液组合物制造技术

低粘度官能液组合物，尤其用作防锁制动系统中的制动液，其含有硼酸酯成分，烷氧基乙二醇成分和含有腐蚀抑制剂的添加剂包。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及低粘度官能液，其在多种应用中有用，尤其用作新的防锁制动系统的制动液，该系统需要满足低温下良好操作的较低粘度液体。基于硼酸酯的官能液组合物在本领域是已知的。为了用作DOT 4或DOT 5.1制动液，这些硼酸酯基组合物必须满足严格的物理特性和性能要求，尤其是最小干平衡回流沸点(ERBP)、最小湿平衡沸点(WERBP)和最大低温(-40℃)粘度，同时维持足够的抗腐蚀性和稳定性，并满足其它物理特性要求如pH值、储备碱度、橡胶膨润等等。按照联邦机动车标准(Federal Motor Vehicle Standards)116中所定义的，最小ERBP、最小WERBP和最大粘度要求在下述表1中给出表1DOT 4 DOT 5.1ERBP℃ 230260WERBP℃ 155180-40℃粘度cSt 1800(18cm2/s) 900(9cm2/s)最新开发的装置如电子的或自动的防锁制动系统已经产生了对高性能制动液的需求，所需要的高性能制动液需要具有比表1中规定的甚至更好的物理和性能特性。具体而言，存在对于具有低温粘度的高性能制动液的强烈需求，所述低温粘度显著低于表1中规定的那些，同时满足或超过最小ERBP和WERBP温度要求。正在探索具有低温粘度的高性能制动液用于这些最新开发的制动系统中，所述低温粘度对于DOT 5.1液而言低于700厘沲(7.0cm2/s)，对于DOT 4液而言低于500厘沲(5.0cm2/s)。配制具有低温粘度的硼酸酯基制动液的能力已经证明是工业上的一个难度很大的挑战，所述低温粘度对于DOT 4液来说低于700(7.0cm2/s)厘沲和甚至更低，同时可以维持足够高的ERBP和WERBP温度。制动液中必需存在充足的硼酸酯，以提供期望的高ERBP和WERBP温度。然而，液体组合物中硼酸酯的量过高往往会提高低温粘度，使其超出可接受水平。此外，许多传统的制动液添加剂如链烷醇胺腐蚀抑制剂往往会提高液体的低温粘度，尤其在需要维持液体pH稳定性的水平。因此具有非常低粘度的制动液组合物仍然在寻找中。现有技术公开了降低硼酸酯基制动液的粘度同时维持足够高的ERBP和WERBP温度的多种努力。例如，美国专利4,371,448公开了一种硼酸酯基制动液，其含有一种显著量的必需成分双(乙二醇单烷基醚)。EP 0 750 033和EP 0 617 116公开了通过用一种络合物或化合物的混合物取代传统的腐蚀抑制剂来降低硼酸酯基制动液粘度的尝试。所有这些努力涉及将络合物和昂贵的成分加入制动液，然而却没有达到申请人的目标，即将硼酸酯基制动液的低温粘度降至低于700厘沲(7.0cm2/s)以满足DOT 5.1规格和低于500厘沲(5.0cm2/s)以满足DOT 4规格。根据本专利技术，申请人已经发现了一些组合物的独特组合，其具有足够高的ERBP和WERBP温度以满足或超过DOT 4和5.1液体的要求，和对于DOT 4和5.1液体来说低于700厘沲(7.0cm2/s)的低温粘度(-40℃)，优选对于DOT 4液体低于500厘沲(5.0cm2/s)。本专利技术的新颖的官能液组合物是用易于获得且便宜的成分制备的，该组合物包括一种特殊限定的硼酸酯成分，一种特殊限定的烷氧基乙二醇成分和许多普通的添加剂包中的一种。本专利技术的新颖的低粘度官能液包括(a)以总组合物的重量计，35-70wt％具有下式的烷氧基乙二醇硼酸酯成分，3-B其中R是甲基、乙基、丙基或丁基，或其混合物，n基本上为2-4，其中以硼酸酯成分的总重量计，n＝3的硼酸酯大于90wt％，(b)以组合物的总重量计，25-65wt％具有以下分子式的烷氧基乙二醇成分RO(CH2CH2O)nH其中R是具有1-8个碳原子的烷基或其混合物，n基本上为2-4，其中以烷氧基乙二醇成分的总重量计，n＝2的烷氧基乙二醇的存在量为1-88wt％，其中以烷氧基乙二醇成分的总重量计，n＝4的烷氧基乙二醇的存在量为0-20wt％，和(c)以组合物的总重量计，0.3-10wt％的添加剂包，其含有下述的一种或多种腐蚀抑制剂、消泡剂、pH稳定剂和抗氧化剂，其中，其中以组合物的总重量计，n＝2的成分(a)和(b)的总存在量为1-45wt％，其中以组合物的总重量计，n＝4的成分(a)和(b)的总存在量为0-10wt％。当n＝3的成分(a)大于90wt％，n＝2的成分(b)12-88wt％，n＝4的成分(b)0-10wt％，n＝2的成分(a)和(b)总量为8-45wt％且n＝4的成分(a)和(b)总量为0-6wt％时，所获得的本专利技术的液体组合物具有至少240℃的ERBP，至少165℃的WERBP和低于500厘沲(5.0cm2/s)的低温粘度。当n＝3的成分(a)大于95wt％，n＝2的成分(b)从1-12wt％且n＝4的成分(b)为0-20wt％，n＝2的成分(a)和(b)总量为1-8wt％且n＝4的成分(a)和(b)总量为0-10wt％时，所获得的本专利技术的液体组合物具有至少260℃的ERBP，至少180℃的WERBP和低于700厘沲(7.0cm2/s)的低温度粘度。在成分(a)中，n＝3的烷氧基乙二醇硼酸酯成分的存在量优选为95wt％或更高，更优选为96wt％或更高。在成分(a)中，n＝2的烷氧基乙二醇硼酸酯成分的存在量优选为0.5wt％或更高，更优选为1.0wt％或更高。在成分(a)中，R优选是甲基、乙基或其混合物，最优选是甲基。在成分(b)中，n＝2的乙二醇醚的存在量优选为1wt％或更高，更优选为2wt％或更高。优选在成分(b)中，n＝2的乙二醇醚的存在量少于65wt％，更优选为40wt％或更低。在成分(b)中，n＝4的乙二醇醚的存在量为0.5wt％或更高，更优选为1wt％或更高。在成分(b)中，n＝4的乙二醇醚的存在量优选为12wt％或更低，更优选为10wt％或更低。在成分(a)和(b)中，n＝2的硼酸酯和乙二醇醚的存在量为0.5wt％或更高，更优选为1wt％或更高，最优选为2wt％或更高。在成分(a)和(b)中，n＝2的硼酸酯和乙二醇醚的存在量优选为45wt％或更低，更优选为35wt％或更低，最优选为25wt％或更低。在成分(a)和(b)中，n＝4的硼酸酯和乙二醇醚的存在量优选为0.5wt％或更高。在成分(a)和(b)中，n＝4的硼酸酯和乙二醇醚的存在量为8wt％或更低，更优选为7wt％或更低。本专利技术的官能液组合物的成分(a)是用以下分子式表示的烷氧基乙二醇硼酸酯3-B其中R是甲基、乙基、丙基或丁基，或其混合物，n基本上为2-4，其中以硼酸酯成分的总重量计，n＝3的硼酸酯大于90wt％，硼酸酯及其制备方法在本
是已知的。用于本专利技术的官能液组合物中的硼酸酯可以通过硼酸与合适的烷氧基乙二醇成分反应制备，其中所述烷氧基乙二醇通常是含有至少90wt％，优选95wt％的烷氧基三甘醇种类的烷氧基乙二醇的选择性混合物。有用的硼酸酯的实例包括那些含有如下成分的硼酸酯甲氧基三甘醇硼酸酯、乙基三甘醇硼酸酯、丁基三甘醇硼酸酯及其混合物。当制备DOT 4液体时，用含有大于90％甲氧基三甘醇硼酸酯的硼酸酯成分已经获得了特别好的结果，当制备DOT 5.1液体时，用含有大于95％甲氧基三甘醇硼酸酯的硼酸酯成分已经本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种官能液组合物，其包括 （ａ）以总组合物的重量计，３５－７０ｗｔ％具有以下分子式的烷氧基乙二醇硼酸酯， ［ＲＯ（ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］Ｏ）↓［ｎ］］↓［３］－Ｂ 其中Ｒ是甲基、乙基、丙基或丁基，或其混合物，ｎ基本上为２－４，其中以硼酸酯成分的总重量计，ｎ＝３的大于９０ｗｔ％， （ｂ）以组合物的总重量计，２５－６５ｗｔ％具有以下分子式的烷氧基乙二醇成分， ＲＯ（ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］Ｏ）↓［ｎ］Ｈ 其中Ｒ是具有１－８个碳原子的烷基或其混合物，ｎ基本上为２－４，其中以烷氧基乙二醇成分的总重量计，ｎ＝２的烷氧基乙二醇的存在量为１－８８ｗｔ％，其中以烷氧基乙二醇成分的总重量计，ｎ＝４的烷氧基乙二醇的存在量为０－２０ｗｔ％，和 （ｃ）以组合物的总重量计，０．３－１０ｗｔ％含有腐蚀抑制剂的添加剂包， 其中，以组合物的总重量计，ｎ＝２的成分（ａ）和（ｂ）的总存在量为１－４５ｗｔ％，以组合物的总重量计，ｎ＝４的成分（ａ）和（ｂ）的总存在量为０－１０ｗｔ％。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：TT香农，BT基恩，JL汉森，PL克罗森，
申请(专利权)人：联合碳化化学及塑料技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]