РАБОЧАЯ ЖИДКОСТЬ Российский патент 1994 года по МПК C10M141/08 C10M141/08 C10M135/10 C10M133/12 C10M145/14 C10M105/74 C10N40/08 

Изобретение относится к созданию взpывопожаробезопасной рабочей жидкости, предназначенной для использования в гидравлических системах самолетов.

К авиационным рабочим жидкостям предъявляются жесткие требования: они должны быть огнестойки, термически и термоокислительно стабильны, не вызывать повреждения и износ металлических деталей, контактирующих с жидкостью, за счет аэрозионной активности жидкости.

Известна авиационная взрывопожаробезопасная рабочая жидкость для гидросистем самолетов (1), имеющая состав, мас. % :
Эпоксидное соедине- ние 0,1-10,0
Полиалкилметак- рилат 2,0-20,0 Вода 0,2
Дибутилфенил- фосфат До 100
В качестве эпоксидного соединения используется алкил-3,4-эпоксициклогексан. Указанная композиция имеет высокую огнестойкость. Недостатком этой композиции является низкая термическая стабильность: жидкость выдерживает без ухудшения свойств 200 ч термостатирования при 125^оС. Свыше 200 ч кислотное число жидкости повышается до 0,5 мг КОН/г, коррозия меди достигает 0,40 мг/см².

Кроме того, недостатком этой композиции является ее высокая эрозионная активность, о чем свидетельствует низкое значение удельной электрической проводимости - 4,98 см/м ˙ 10^-6, измеренной для образца, приготовленного согласно данному патенту.

Наиболее близкой по составу и технической сущности является рабочая жидкость для гидросистем самолетов (2), имеющая следующий состав, мас. % :
Эпоксидное соедине- ние 0,1-5,0
Полиалкилметак- рилат 2,0-20,0 Вода 0,2
Дибутилфенилфос- фат До 100
В качестве эпоксидного соединения в данном составе использован 2-этилгексил-5,6-эпокси-1,4-этиленциклогексан-2-карбо- ксилат. Эта композиция является прототипом предлагаемой жидкости. Недостатком этой композиции является ее низкая термическая стабильность и высокая эрозионная активность: испытание указанной композиции на термическую стабильность при 125^оС свыше 150 ч сопровождается повышением кислотного числа до 0,5 мг КОН/г, коррозией магния, равной 1,18 мг/см², кадмия - 0,26 мг/см² и хрома - 0,47 мг/см². Для образца жидкости, приготовленного по пат. N 4076642, была измерена удельная электропроводимость, значение которой составило 5,75 См/м ˙ 10^-6.

Указанные недостатки ограничивают срок службы жидкости, а также агрегатов гидравлической системы, контактирующих с жидкостью.

Изобретение направлено на создание рабочей жидкости, обладающей повышенной термической стабильностью и низкой эрозионной активностью.

Для решения поставленной задачи предлагается рабочая жидкость на основе дибутилфенилфосфата, содержащая эпоксидное соединение, полибутилметакрилат, 4-трифторметил-перфтор-3,6-диоксаоктан-сульфонат калия и антрахиноновый краситель при следующем соотношении компонентов, мас. % :
Эпоксидное соедине- ние 0,5-5,0
Полибутилметак- рилат 5,0-7,5
4-Трифторметил-пер-
фтор-3,6-диоксаоктан- сульфонат калия 0,05-0,2
Антрахиноновый краситель 0,0015-0,0025
Дибутилфенилфос- фат До 100
В качестве основы предлагаемая рабочая жидкость содержит дибутилфенилфосфат (ТУ 6-02-985-81).

В качестве эпоксидного соединения может быть использована эпоксидная смола УП-632 (ТУ 38.402-62-114-90), представляющая собой 3,4-эпоксициклогексилметил (3', 4'-эпоксициклогексан) карбоксилат формулы
^O
Кроме того, в качестве эпоксидного соединения может быть использована диокись-1-винил-циклогексана-3 формулы
O (эпоксидная смола ERL-4206). Поверхностно-активное вещество 4-трифторметил-перфтор-3,6-диоксаоктансульфонат калия (ТУ 6-00-0209321-26-89) формулы CF₃-CF₂-O-CF₂-CF(CF₃)-O-CF₂-CF₂-SO₃K используется в качестве поверхностно-активной добавки в процессах электрохимической и химической обработки металлов в авиационной и автомобильной промышленности.

Для придания характеристической окраски жидкости в качестве красителя используется фиолетовый жирорастворимый антрахиноновый краситель (ТУ 6-14-118-80), представляющий собой 1-окси-4-п-толуидиноантрахинон формулы

В качестве загустителя используют полибутилметакрилат мол. м. 5000-6500 (СТП-0-19950-401-016-81 с изм. N 1,2). Изобретение иллюстрируется примерами 1-3.

Образцы жидкости по примерам 1-3 готовили путем смешения в установленном соотношении, согласно табл. 1, дибутилфенилфосфата - основы, полибутилметакpилата - загустителя при перемешивании при температуре 60-80^оС до полного растворения, затем в загущенную основу добавляли остальные присадки, перемешивали смесь при температуре 60-80^оС до растворения. После охлаждения смесь отфильтровывали.

Приготовленные образцы жидкости были оценены на термическую стабильность и на эрозионную активность. Полученные результаты представлены в табл. 2.

Испытания на термическую стабильность заключалось в термостатировании при 125^оС 100 мл жидкости в герметичных контейнерах из нержавеющей стали в присутствии пластин металлов из меди, стали, алюминия и бронзы и определении изменений физико-химических характеристик жидкости (внешнего вида и кислотного числа) через каждые 100 или 50 ч испытаний.

По достижении кислотного числа жидкости выше 01,5 мг КОН/г испытание прекращали, измеряли вязкость жидкости при 50 и -55^оС, а также определяли показатель коррозии металлов взвешиванием пластинок и отнесением изменении веса к площади пластинки.

Для оценки эрозионной активности жидкости измеряли электрическую проводимость, по которой рассчитывали удельную электрическую проводимость по формуле γ = K ˙ G, где γ - удельная электрическая проводимость, См/м; G - электрическая проводимость, См; К - постоянная измерительной ячейки, м^-1.

Как видно из данных табл. 2, использование сочетания поверхностно-активного соединения 4-трифторметилперфтор-3,6-диоксаоктансульфоната калия, эпоксидного соединения и антрахинонового фиолетового красителя в составе предлагаемой рабочей жидкости на основе дибутилфенилфосфата приводит к повышению термической стабильности жидкости, что выражается в увеличении в 2,0-2,5 раза ресурса ее работы при рабочей температуре, снижении коррозии металлов по сравнению с прототипом; к снижению эрозионной активности жидкости, что выражается в увеличении удельной электрической проводимости в 10 раз по сравнению с прототипом. (56) Патент США N 3976585, кл. 252-78,5, 1976.

Патент США N 4076642, кл. 252-78,5, 1978.

Использование: в гидравлических системах самолетов. Сущность изобретения: рабочая жидкость содержит, мас. % : эпоксидное соединение 0,5 - 5,0, полибутилметакрилат 5,0 - 7,5; 4-трифторметилперфтор-3,6-диоксаоктансульфонат калия 0,05 - 0,2; антрахиновый краситель 0,0015 - 0,0025; дибутилфенилфосфат до 100. 2 табл.

РАБОЧАЯ ЖИДКОСТЬ, содержащая дибутилфенилфосфат, эпоксидное соединение и полибутилметакрилат, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит 4-трифторметилперфтор-3,6-диоксаоктансульфонат калия и антрахиноновый краситель при следующем соотношении компонентов, мас. % :
Эпоксидное соединение 0,5 - 5,0
Полибутилметакрилат 5,0 - 7,5
4-Трифторметил-перфтор-3,6-диоксаоктансульфонат калия 0,05 - 0,2
Антрахиноновый краситель 0,0015 - 0,0025
Дибутилфенилфосфат До 100