一种多功能型液压支架专用防冻液及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种多功能型液压支架专用防冻液及其制备方法，解决了目前市面上防冻液在遇到矿井水水质较差时，不能有效起到防锈、润滑、稳定等保护作用且不能避免皂化产生这一技术问题，本发明专利技术是首次在液压支架防冻液中利用脂肪醇聚氧乙烯醚及醇醚羧酸，然后再添加山梨醇脂肪酸酯、太古油、乙二醇、三乙醇胺等复配代替传统矿物油，改善了产品的稳定性、润滑性和防锈性，更使得产品抗硬水性增强，让产品适用更广地域范围的矿井水。用更广地域范围的矿井水。用更广地域范围的矿井水。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能型液压支架专用防冻液及其制备方法


[0001]本专利技术属于防冻液配方
，具体涉及一种多功能型液压支架专用防冻液及其制备方法。

技术介绍

[0002]煤炭作为我国的主体能源，而且在未来很长一段时间内煤炭依然在我国能源结构中占据主导地位。随着采煤技术、采煤工艺及综采设备自动化水平的不断提升，我国煤炭生产已发展为自动化生产。
[0003]液压支架是煤矿重要的机械设备，西北地区冬季漫长而寒冷，液压支架在转移或储存过程中，需要加注防冻液，且用量十分巨大。大多数煤矿在加注防冻液过程中因设备设计原因，不能将液压支架内残留原液(原液成分95％以上为矿井水)排尽，液压缸内通常会有10％
‑
40％矿井水残留，防冻液含量在60％
‑
90％之间。矿井水质量参差不齐，水质较差时直接影响液压支架整体的使用寿命，主要表现为析皂、防锈、防腐、润滑、相容性不合格，具体是：离子含量高导致锈蚀严重、防冻液因与矿井水中离子发生反应导致防锈、防腐、润滑、相容性性能下降，且析皂的发生也会造成支架滤芯堵塞，从而使防冻液未能起到保护液压支架的作用。
[0004]鉴于此，为了应对水质起伏不稳定时产生的不利影响，有必要研发一种多功能型液压支架专用防冻液。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于解决目前市面上防冻液在遇到矿井水水质较差时，不能有效起到防锈、润滑、稳定等保护作用且不能避免皂化产生这一技术问题，而提供一种多功能型液压支架专用防冻液及其制备方法。
[0006]为实现上述目的，本专利技术所提供的技术解决方案是：
[0007]一种多功能型液压支架专用防冻液，其特殊之处在于，按质量分数包含如下组分：
[0008]氢氧化钠0.03％～0.2％、EDTA
‑
2Na 0.5％～2％、尿素1％～3％、苯甲酸钠0.5％～2％、苯骈三氮唑0.05％～0.15％、基础油4％～6％、乙二醇35％～55％、消泡剂0.03％～0.1％、余量为纯水；
[0009]所述基础油由37％～50％的三乙醇胺、11.25％～14％的醇醚羧酸、10％～12.5％的山梨醇脂肪酸酯、7.5％～10％的脂肪醇聚氧乙烯醚、10％～13.5％的太古油和15％～20％的乙二醇组成；换算到整个防冻液中，基础油中的三乙醇胺占比1.48％～3％、醇醚羧酸占比0.45％～0.84％、山梨醇脂肪酸酯占比0.4％～0.75％、脂肪醇聚氧乙烯醚占比0.3％～0.6％、太古油占比0.4％～0.81％。
[0010]其中，氢氧化钠为pH调节剂，EDTA
‑
2Na为软水剂，尿素为防锈剂，苯甲酸钠为防腐剂，苯骈三氮唑为防铜锈剂，三乙醇胺为助溶剂，醇醚羧酸为抗硬水稳定剂，山梨醇脂肪酸酯为乳化剂，脂肪醇聚氧乙烯醚为表面活性剂，太古油为润滑剂，乙二醇为降凝剂，而基础
油中的乙二醇则是起稀释作用，因为太粘稠不便于生产。
[0011]进一步地，还包括：色素0.002％
‑
0.005％。
[0012]进一步地，氢氧化钠0.1％、EDTA
‑
2Na 1.5％、尿素2.7％、苯甲酸钠1％，苯骈三氮唑0.12％、三乙醇胺2.4％、醇醚羧酸0.5％、山梨醇脂肪酸酯0.6％、脂肪醇聚氧乙烯醚0.38％、太古油0.5％、乙二醇48％、消泡剂0.1％、色素0.003％、余量为纯水，该配方是等级为MFD
‑
40的防冻液。
[0013]同时，本专利技术还提供了上述多功能型液压支架专用防冻液的制备方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
[0014]1)制备基础油
[0015]按100％的质量分数合计，依次加入37％～50％的三乙醇胺、11.25％～14％的醇醚羧酸、10％～12.5％的山梨醇脂肪酸酯、7.5％～10％的脂肪醇聚氧乙烯醚、10％～13.5％的太古油、15％～20％的乙二醇；在制备基础油时，每加入一个组分后搅拌至完全溶解再加入下一个组分，直至搅拌溶解至透明清亮，得到基础油；注意：需要先加入三乙醇胺，三乙醇胺具有助溶作用且pH较高，之后加入醇醚羧酸，醇醚羧酸pH较低加入后溶液呈弱碱性，然后依次加入山梨醇脂肪酸酯与脂肪醇聚氧乙烯醚，最后加入太古油与乙二醇。
[0016]2)制备防冻液
[0017]按100％的质量分数合计，依次向纯水中加入0.03％～0.2％的氢氧化钠、0.5％～2％的EDTA
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2Na、1％～3％的尿素、0.5％～2％的苯甲酸钠、0.05％～0.15％的苯骈三氮唑、4％～6％的基础油、35％～50％的乙二醇、0.03％～0.1％的消泡剂；在制备防冻液时，每加入一个组分搅拌至完全溶解后再加入下一个组分，直至搅拌溶解至透明均一状态，得到防冻液，即完成防冻液的制备。注意：先将氢氧化钠加入纯水中，调节为碱性水溶液，再加入易溶于碱性水溶液的软水剂EDTA
‑
2Na，然后加入易溶于水溶液的固体原料尿素、苯甲酸钠、苯骈三氮唑，最后加入液体原料基础油以及乙二醇。
[0018]进一步地，步骤2)中，在加入消泡剂，搅拌至溶解完全后，再加入0.002％
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0.005％的色素，搅拌溶解至透明均一状态。
[0019]进一步地，搅拌速率均为120
‑
180r/min。
[0020]进一步地，步骤1)和步骤2)制备时，均在调和罐中进行。
[0021]本专利技术的原理：
[0022]本专利技术利用表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚兼有非离子和阴离子的特点，由于其含有聚氧乙烯醚基团，具有非离子的化学性能，有很好的抗电解质稳定性及钙皂分散能力，可作为抗硬水剂，且性能非常好；但是脂肪醇聚氧乙烯醚有一定的发泡能性，因此在防冻液中只能少量添加，还必须同时配合加入醇醚羧酸和山梨醇脂肪酸酯。醇醚羧酸分子结构是在亲水羧基和疏水长碳链之间嵌入了一定数量的亲水EO基团；羧基在水中发生电离后可以捕捉钙镁离子，不析皂。山梨醇脂肪酸酯则是一种稳定的添加剂，有很强的润滑、乳化、分散效果。添加脂肪醇聚氧乙烯醚、醇醚羧酸和山梨醇脂肪酸酯按照本专利技术方案中的比例混合后能不受水质变化带来的影响，使产品在水质变化起伏较大的地域范围内均能使用，可降低传统EDTA
‑
2Na的添加量(EDTA
‑
2Na抗硬水能力一般，很难做到一款产品在不同地域的水质环境中通用)，同时就具有广泛的适用性。
[0023]本专利技术的优点是：
[0024]1.本专利技术是首次在液压支架防冻液中利用脂肪醇聚氧乙烯醚及醇醚羧酸，然后再添加山梨醇脂肪酸酯、太古油、乙二醇、三乙醇胺等复配代替传统矿物油，改善了产品的稳定性、润滑性和防锈性，更使得产品抗硬水性增强，让产品适用更广地域范围的矿井水。
[0025]2.本专利技术通过调节防冻剂乙二醇和纯水的比例可以制备出不同等级的防冻液，比如：等级代号分别为MFD
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20、MFD
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25、MF本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能型液压支架专用防冻液，其特征在于，按质量分数包含如下组分：氢氧化钠0.03％～0.2％、EDTA
‑
2Na 0.5％～2％、尿素1％～3％、苯甲酸钠0.5％～2％、苯骈三氮唑0.05％～0.15％、基础油4％～6％、乙二醇35％～50％、消泡剂0.03％～0.1％、余量为纯水；所述基础油由37％～50％的三乙醇胺、11.25％～14％的醇醚羧酸、10％～12.5％的山梨醇脂肪酸酯、7.5％～10％的脂肪醇聚氧乙烯醚、10％～13.5％的太古油和15％～20％的乙二醇组成。2.根据权利要求1所述多功能型液压支架专用防冻液，其特征在于，还包括：色素0.002％
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0.005％。3.根据权利要求2所述多功能型液压支架专用防冻液，其特征在于：氢氧化钠0.1％、EDTA
‑
2Na 1.5％、尿素2.7％、苯甲酸钠1％，苯骈三氮唑0.12％、三乙醇胺2.4％、醇醚羧酸0.5％、山梨醇脂肪酸酯0.6％、脂肪醇聚氧乙烯醚0.38％、太古油0.5％、乙二醇48％、消泡剂0.1％、色素0.003％、余量为纯水。4.权利要求1
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3任一所述多功能型液压支架专用防冻液的制备方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨侠，周奋螓，刘小艳，纪海波，
申请(专利权)人：榆林市金世源矿用油品有限公司，
类型：发明
国别省市：