一种难燃液压油及其制备与应用制造技术

技术编号:3992580 阅读:185 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了一种难燃液压油,包括如下重量百分比的组分:抗氧剂1.9~4.5%;极压抗磨剂1.5~3.5%;消泡剂5~50ppm;防锈剂0.1~0.4%;基础油92~97%;其中,基础油为新戊基多元醇二元酸复酯,所述新戊基多元醇二元酸复酯是通过先将C5~12的二元脂肪酸的羧基用新戊二醇、三羟甲基丙烷和新戊四醇组成的混合醇完全酯化后,再用C14~20的不饱和一元脂肪酸封端而制得。本发明专利技术所提供的难燃液压油可适用于各种高温高压易接触明火的液压系统。与矿物基(压缩机)液压油相比:具有节能、降低油耗、减少对环境污染和延长使用寿命的优点,能够完全满足高温高压易接触明火的液压系统的工作要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种难燃液压油及其制备与应用,属于工业润滑油

技术介绍
液压机械已广泛应用于钢铁、电力、煤炭和机械等行业。作为动力介质的液压油是液压传动技术的关键材料,也是工业润滑油耗量最大的三种重要油品之一。随着现代液压 技术的不断发展,有的液压系统常常处于高压、高温条件下工作。对所使用的液压油提出了 抗燃性更为苛刻的要求。20世纪70年代以前,各国致力于开发含水型乳化液(W/0及0/W 型)、水-乙二醇型以及不含水的磷酸酯型、氯代烃型抗燃液压油。但含水型抗燃液压液的 使用压力一般低于lOMpa,而且润滑性差,不能满足高温、高压条件下液压系统的长寿命使 用要求。不含水的磷酸酯和氯代烃抗燃液压油由于受到材料适应性、毒性、价格和日益严格 的环保要求等因素的制约,使用范围将愈来愈受到更严格的限制。随着社会的进步和科技 的发展,节约资源和环境保护已成为世界各国实现可持续发展面临的两大课题。节能、减 排、减少环境污染是工业持续发展的方向和动力。新一代酯型抗燃液压油采用酯类化合物 作基础油,具有高闪点、高燃点、低蒸发损失、高粘度指数、优异的润滑性能、无毒、可生物降 解和良好的材料适应性及主要原料来自可再生的动植物油脂经化学加工而成等优点,是一 种符合环保要求的“绿色科技产品”。由于难燃液压油的工作环境是极苛刻的,因此对润滑油的性能要求是相当全面和 严格。主要表现为(1)粘温性液压系统的工作点长期处于高温高压条件下,这就要求难燃液压油 具有良好的粘温性能、高粘度指数,能够在宽温度范围内使用;(2)抗燃性液压系统的工作点长期处于高温高压条件下,而且容易和明火接触, 这对油品的安全使用是个极大的考验,这就要求难燃液压油的抗燃性要好,油品的闪点燃 点要高,挥发性要低;矿物性液压油和一般的合成液压油是很难达到的;(3)高温高压抗氧化性液压系统长期在高温高压条件下工作,温度是油品引起 氧化反应加快的主要因素,测定表明温度每升高10°c,氧化速度增加2 4倍。同样,氧分 压随压缩空气的压力增大而提高,液压油的氧化作用与氧分压的增大而加快,这就要求液 压油具有优良的抗氧化性能;(4)环保随着社会的发展和科技的进步,对环保的要求越来越严格,节能、减排、 减少环境污染是工业持续发展的方向和动力;对于占润滑油中很大成分的液压油来说,生 物降解、无毒性、不污染环境,符合环保要求也是将来发展的趋势;(5)长寿命工作合成难燃液压油一个主要优势是采用新型的合成酯类油作为基 础油,实现了长寿命工作;目前一般可达3年,且安全可靠,如此长时间工作,液压油反复地 经受加热、冷却等苛刻条件,起到润滑、冷却、防锈及密封等效应,一般的液压油是很难达到 的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种环境友好型难燃液压油,以克服目前高温高压条件下液压系统用油存在的上述技术问题,满足相关领域发展的需要。本专利技术的目的还在于公开一种制备成本较低且易于实现工业化的上述难燃液压 油的制备方法,以及上述难燃液压油在液压系统中,特别是在高温高压易接触明火条件下 的液压设备中的应用。本专利技术采用以下技术方案来解决以上技术问题本专利技术还提供了一种难燃液压油,包括如下重量百分比的组分抗氧剂1.9 4. 5%;极压抗磨剂 1.5 3. 5%;消泡齐2CmH2m η = 13 19,m = 3 10 ;{2C6HnC00}2CmH2m η = 13 19,m = 3 10 ;{3C5H8C00}2CmH2m η = 13 19,m = 3 10。本专利技术还提供了一种上述难燃液压油中所述基础油的制备方法,包括以下步骤1)使C5^12的二元脂肪酸与新戊二醇、三羟甲基丙烷和新戊四醇组成的混合醇,在 催化剂的催化作用下发生酯化反应;2)步骤1中所述反应完成后,加入摩尔量为所述C5 12的二元脂肪酸摩尔量的至 少4倍的C14^2tl的一元脂肪酸混合酯化,获得反应产物;3)去除步骤2中所得产物中的未反应的过量脂肪酸及步骤1所述催化剂,得到所 述的新戊基多元醇二元酸复酯。步骤1)中,所述催化剂为锆酸四辛酯和对甲苯磺酸,其中,所述锆酸四辛酯的摩 尔量为所述c5 12的二元脂肪酸总摩尔量的0. 95 1. 05%,所述对甲苯磺酸的摩尔量为所 述(5 12的二元脂肪酸总摩尔量的1. 9 2. ;所述酯化反应的温度为160 180°C,反 应时间为140 180分钟。步骤2)中,反应的温度为200 220°C,反应时间为100 120分钟;所述C14^2tl的一元脂肪酸的总摩尔量需较所述混合醇中未与所述二元脂肪酸反应的羟基的总摩尔量 过量一些,以便第二步酯化反应完全。步骤3)中,通过减压蒸馏的方式进行去除所述未反应的过量脂肪酸。根据所选用 的脂肪酸的性质,本领域的技术人员能够确定所述减压蒸馏的条件,如于200°C、3. 2Kpa的 真空条件下进行蒸馏。步骤3)中,通过碱洗和水洗的方式去除所述催化剂。该碱洗和水洗的方法为本领 域的技术人员所熟知,如可将反应产物先加入3 5%的碳酸钠水溶性进行中和,然后进 行水洗。催化剂去除后,再经脱水、过滤处理后即可得到本专利技术中所述的新戊基多元醇二元酸复酯。本专利技术所提供的上述基础油的制备方法,具有工艺条件简单、制备成本较低且易 于实现工业化等方面的优点。本专利技术所提供的上述难燃液压油中,所述的抗氧剂、极压抗磨剂、消泡剂和防锈剂 的加入是为了满足高温高压环境下液压设备的全面性能要求,如满足长期工作下油品的润 滑性能、高温热氧化安定性、抗泡沫性能、抗腐蚀性能等。优选的,所述难燃液压油包括如下重量百分比的组分抗氧剂2. 4 3. 9%;极压抗磨剂 2. 3 2. 6%;消泡剂10 30ppm ;防锈剂0.1 0.2%;基础油93. 9 94. 5 %。难燃液压油在工作的时候,工作点的温度通常为80 90°C,局部温度可能更高。 在高温条件下油品更易氧化变质,生成酸性物质,对液压设备的部件产生腐蚀,影响液压设备的正常运转;同时氧化后粘度会增大,这也会影响液压设备的工作精度及增加能耗。为了 延长液压设备的使用寿命,减缓油品的氧化变质,需要添加各种抗氧剂。此外,还必须重视 抗氧剂、主抗氧剂和抗氧助剂之间的协同效应研究。经大量实验研究,本专利技术选择通过二异 辛基二苯胺、苯基- α -萘胺、2,6 二叔丁基苯酚和硫代氨基甲酸酯复配而成的抗氧剂,达到 了各种抗氧化剂的性能优势互补,极大的提高了难燃液压油的长期高温抗氧化安定性。较佳的,所述的抗氧剂包括二异辛基二苯胺、苯基- α _萘胺、2,6 二叔丁基苯酚和 硫代氨基甲酸酯,各组分的配比如下二异辛基二苯胺4 10重量份;苯基_ α -萘胺4 10重量份;2,6 二叔丁基苯酚 5 10重量份;硫代氨基甲酸酯6 15重量份。优选的,所述的抗氧剂中各组分的配比如下二异辛基二苯胺 5 8重量份;苯基_ α -萘胺5 8重量份;2,6 二叔丁基苯酚6 9重量份;硫代氨基甲酸酯 8 14重量份。本专利技术所提供的上述抗氧剂可通过常规的物理混合方法制备,即将各个原料混 合,搅拌均勻即可。本专利技术所提供的上述抗氧剂,也可以与常规的润滑油或润滑脂的基础油相配合使 用,所述的常规的基础油如,矿物油、高精(炼)矿物油、烷基化矿物油、聚α-烯本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种难燃液压油,包括如下重量百分比的组分:  抗氧剂 1.9~4.5%;  极压抗磨剂 1.5~3.5%;  消泡剂 5~50ppm;  防锈剂 0.1~0.4%;  基础油 92~97%;  其中,所述基础油为新戊基多元醇二元酸复酯,所述新戊基多元醇二元酸复酯是通过先将C↓[5~12]的二元脂肪酸的羧基用新戊二醇、三羟甲基丙烷和新戊四醇组成的混合醇完全酯化后,再用C↓[14~20]的不饱和一元脂肪酸封端而制得。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王鹏汪宪臣姜作泰
申请(专利权)人:上海海都化学科技有限公司
类型:发明
国别省市:31[中国|上海]

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