ТОРМОЗНАЯ ЖИДКОСТЬ Российский патент 1997 года по МПК C10M105/00 C10M105/00 C10M105/18 C10M105/68 C10M145/30 C10N40/08 

Изобретение относится к химмотологии гидравлических жидкостей, а именно к составам тормозных жидкостей, используемых в гидроприводах тормозов и сцеплений автомобилей.

Современные уровень автомобильной техники предъявляет высокие требования к тормозным жидкостям, используемым в гидроприводах тормозов. В зависимости от климатических условий эксплуатации автомобильной техники в соответствии со стандартами общества инженеров-автомобилестроителей SAE J 1702 и SAE J 1703 из широкого круга физико-химических свойств тормозных жидкостей выделяют наиболее важные показатели, являющиеся ответственными за обеспечение надежности работы тормозной системы автомобиля в конкретных условиях его эксплуатации. Такие показатели приведены в табл.1.

Например, согласно стандарту SAE J 1703 (нормальные климатические условия эксплуатации) наиболее важными показателями являются высокая температура кипения сухой и увлажненной жидкостей и полагая вязкостно-температурная кривая в широком интервале температур.

Известны тормозные жидкости, в частности содержащие в своем составе алкиловые эфиры гликолей и эфиры борной кислоты на основе гликолей и их производных, обеспечивающие необходимые значения таких показателей, как температура кипения сухой и увлажненной жидкостей (1).

Недостаток таких композиций заключается в том, что последние имеют повышенные значения вязкости при низких температурах, что затрудняет их применение при низких температурах, например в условиях Крайнего Севера. В той связи требования стандарта SAE J 1702 могут быть удовлетворены введением в состав тормозных жидкостей добавок, позволяющих улучшить низкотемпературные свойства тормозной жидкости.

Так, известна тормозная жидкость, содержащая около 50 мас. моноэтилового эфира диэтиленгликоля, 31 мас. полипропиленгликоля с молекулярной массой (ММ) 1000, 20 мас. борных эфиров на основе смеси диэтиленгликоля и моноэтилового эфира триэтиленгликоля [2]
Указанная композиция имеет температуру кипения сухой жидкости 205 - 210^oC, температуру кипения увлажненной жидкости 140 142^oC и, соответственно отвечает требованиям стандарта SAE 1703 по классу DOT-3.

Недостатком тормозной жидкости в соответствии с [2] является высокая вязкость при низких температурах, что по видимому, обусловлено вязкостно-температурными свойствами ее основы (50 мас. моноэтилового эфира диэтиленгликоля). Этот недостаток ограничивает применение данной тормозной жидкости в условиях Крайнего Севера и других регионах с суровой зимой.

Целью изобретения является создание тормозной жидкости, обладающей высокими температурами кипения сухой и увлажненной жидкостей и обеспечивающей бесперебойную работу тормозов при низких температурах, например в условиях Крайнего Севера и других регионах с суровой зимой.

Для достижения этой цели в соответствии с изобретением предлагается тормозная жидкость, содержащая моноэтиловые эфиры ди- и три-этиленгликолей, полипропиленгликоль с молекулярной массой 400 1000, эфиры борной кислоты на основе смеси моноэтилового эфира триэтиленгликоля и монобутилового эфира диэтиленгликоля, пластификатор, антиокислительную и антикоррозионную присадки при следующем содержании компонентов, мас.

Моноэтиловый эфир триэтиленгликоля 25,0 50,0
Полипропиленгликоль с молекулярной массой 400 1000 5,0 15,0
Эфиры борной кислоты на основе смеси моноэтилового эфира триэтиленгликоля и монобутилового эфира диэтиленгликоля 20,0 40,0
Пластификатор 1,0 5,0
Антиокислительная присадка 0,1 1,0
Антикоррозионная присадка 0,3 1,5
Моноэтиловый эфир диэтиленгликоля До 100
Моноэтиловый эфир триэтиленгликоля, входящий в рецептуру тормозной жидкости представляет собой гигроскопичную жидкость светло-желтого цвета. Этот эфир хорошо растворяется в воде, спирте, гликолях. При 20^oC плотность его составляет 1,01 г/см³, температура кипения при 760 торр. 240^oC, температура застывания (-44)^oC.

Используемый в рецептуре тормозной жидкости полипропиленгликоль с ММ 400 1000 получают взаимодействием пропиленоксида с пропиленгликолем в присутствии гидроксида щелочного металла под давлением (P) 0,29 0,35 МПа и температуре (T) 100 130^oC. В зависимости от количества расходуемого пропиленоксида ММ получаемого аддукта колеблется в диапазоне 400 1000. В этом интервале функционально важные свойства загустителя заметных изменений не претерпевают. Продукт синтеза нейтрализуют затем фосфорной кислотой и при (P) 50 100 торр. и T=80 100^oC отгоняют воду. Продукт отделяют фильтрованием от осадка. Полученный в соответствии с описанной технологией полипропиленгликоль с ММ 400 1000 имеет следующие характеристики: гидроксильное число 3,4 6,8 мас. кинематическая вязкость при 25^oC, 80 130 сСт, температура застывания ниже (-40)^oC.

Указанные выше эфиры борной кислоты на основе смеси моноэтилового эфира триэтиленгликоля и монобутилового эфира диэтиленгликоля (олигофирбораты) получают при растворении борной кислоты в упомянутой смеси (массовое соотношение простых эфиров 1:1) с последующей отгонкой воды из реакционной массы. Полученный олигоборат представляет собой жидкость светло-желтого цвета, хорошо растворимую в спирте; кинематическая вязкость его при (+50)^oC составляет 6 6,5 сСт, температура кипения при давлении 760 торр. не ниже 302^oC, температура застывания (-60)^oC и ниже, содержание борной кислоты 10,8 11 мас.

Введение в композицию пластификатора обеспечивает сохранение эксплуатационных характеристик резиновых деталей тормозной системы. В этой связи целесообразно использовать пластификатор, одинаковый с содержащимся в резине в равновесном количестве (т.е. не вызывающим ни чрезмерного набухания резины, ни чрезмерного ее охрупчивания по причине поглощения избытка или потери необходимости количества пластификатора, соответственно). Обычно в качестве пластификатора используют эфир ЛЗ-ЭК (сложный эфир моноэтилового эфира диэтиленгликоля и жирных кислот фракции C2-C5) или диоктиладипинат (ГОСТ 8728-84).

В качестве антиокислительной присадки целесообразно использовать дифенилолпропан или ионол.

Защиту металлов от коррозии под воздействием влаги и торморзной жидкости обеспечивают введением в состав тормозной жидкости антикоррозионной присадки, например смеси бензотриазола и морфолина. Возможно использование и других антикоррозионных присадок, известных из уровня техники.

Моноэтиловый эфир диэтиленгликоля, используемый при приготовлении тормозной жидкости выпускается промышленностью в соответствии с требованиями ТУ 6-01-5757583-6-89 с содержанием основного вещества не менее 95,0 мас.

Приведенные ниже примеры иллюстрируют некоторые из возможных воплощений изобретения. Оценку физико-химический свойств тормозной жидкости проводят по методике Т-Н 6-01-1276-82, принятой для тормозной жидкости "Томь".

Пример. Образцы тормозной жидкости готовят в металлическом реакторе объемом 5,0 л путем смешения жидких компонентов при 60 70^oC с последующим растворением твердых реагентов в жидкой фазе. В реактор загружают расчетные количества реагентов и полученную массу перемешивают при 70^oC до полного растворения компонентов. Затем полученный продукт фильтруют.

Рецептура полученных образцов жидкости приведены в табл.2, а их физико-химические свойства в табл.3.

Данные табл. 2 и 3 показывают, что введение в рецептуру тормозной жидкости вышеуказанных олигоэфирборатов улучшает низкотемпературные свойства и повышает температуру кипения. Повышение концентрации олигоэгоэфирборатов в рецептуре до величин свыше 45 мас. или ниже 20 мас. приводит к ухудшению низкотемпературных свойств.

Образцы тормозных жидкостей в соответствии с изобретением характеризуются более высокими температурами кипения сухой и увлажненной жидкостей при улучшенных низкотемпературных характеристиках, что расширяет возможность применения данной жидкости в меняющихся температурных условиях, т.е. обеспечивает получение нового технического результата.

Приведенный пример иллюстрирует некоторые из возможных воплощений изобретения, но не ограничивает его объем, определяемый исключительно приведенной ниже формулой изобретения.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Патент США N 3711412, кл. C 10 M 3/48, 1973.

2. Хаврова Л.Е. и др. Защита гликолевых тормозных жидкостей от воздействия воды. Химия и технология топлив и масел, 1983, N 11, с. 21-22.

Сущность изобретения: жидкость содержит в %: моноэтиловый эфир триэтиленгликоля 25-50, полипропиленгликоль м.м. 400 - 1000 5 -15, эфиры борной кислоты на основе смеси моноэтилового эфира триэтиленгликоля и монобутилового эфира диэтиленгликоля в соотношении 1:1 20-40, пластификатор 1-5, антиокислителя присадка 0,1 - 1,0, антикоррозионная присадка 0,3 - 1,5, моноэтиловый эфир диэтиленгликоля до 100. 3 табл.

Тормозная жидкость, содержащая моноэтиловые эфиры ди- и триэтиленгликолей, полипропиленгликоль с мол.м. 400 1000, эфиры борной кислоты и моноалкиловых эфиров гликолей, пластификатор, антиокислительную и антикоррозионную присадки, отличающаяся тем, что жидкость дополнительно содержит моноэтиловый эфир триэтиленгликоля, а в качестве эфиров борной кислоты содержит эфиры борной кислоты на основе смеси моноэтилового эфира триэтиленгликоля и монобутилового эфира диэтиленгликоля в массовом соотношении 1 1 при следующем содержании компонентов, мас.

Моноэтиловый эфир триэтиленгликоля 25,0 50,0
Полипропиленгликоль с мол.м. 400 1000 5,0 15,0
Эфиры борной кислоты на основе смеси моноэтилового эфира триэтиленгликоля и монобутилового эфира диэтиленгликоля 20,0 40,0
Пластификатор 1,0 5,0
Антиокислительная присадка 0,1 1,0
Антикоррозионная присадка 0,3 1,5
Моноэтиловый эфир диэтиленгликоля До 100н