ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ЖИДКОСТЬ Российский патент 1997 года по МПК C10M173/02 C10M173/02 C10M129/70 C10M129/08 C10M133/08 C10M129/16 C10M155/02 C10N40/08 

Изобретение относится к составам огнестойких рабочих жидкостей для гидравлических систем, работающих в условиях повышенной пожароопасности на предприятиях металлургической, деревообрабатывающей промышленности, литейного, сварочного, кузнечно-прессового производств.

Известна гидравлическая жидкость на основе воды (А.с. N 591493. Гидравлическая жидкость. Опубл. 05.02.78, БИ N 5), содержащая следующие компоненты, мас.

Глицерин 33 40
Триэтаноламин 1 4
Полиэтиленгликоль 18 25
Бензотриазол 0,5 3,5
Бензоат натрия 0,5 3,0
Ацетаты алифатических аминов 0,01 0,25
Антивспениватель 1,5-диокси 4,8-диаминоантрахинон 2-сульфокислота 0,005 0,5
Вода до 100
Невысокие антифрикционные свойства являются недостатком этой жидкости.

Известна гидравлическая жидкость (А. с. СССР N 615125. Гидравлическая жидкость. Опубл. 15.07.78, БИ N 26), состава, мас.

Глицерин 23 45
Полиэтиленгликоль 40 17
Ацетаты алифатических аминов 0,05 0,2
Бензотриазол 0,1 0,5
Компонент, содержащий бензоанион 0,12 0,5
Компонент, содержащий фосфатион 0,3 1,0
Триэтаноламин 1,0 4,4
Этиловый эфир п-аминофенона 0,1 0,7
Антивспениватель 0,005 0,02
Вода до 100
Недостатком этой гидравлической жидкости являются сложный состав и недостаточно высокие антифрикционные свойства.

Наиболее близким к заявленному решению по совокупности признаков, т.е. прототипом, является синтетический смазочный материал на основе воды (Патент N 4452711 США. Водные растворы синтетических смазочных материалов. Изобретения стран мира. вып. 60. 1985. N 2. с. 52), содержащий в качестве загустителей блоксополимер полиоксиэтилена-полиоксипропилена и синтетические жирные кислоты фракции C₁₁-C₃₆, триэтаноламин и антивспениватель при следующем соотношении компонентов, мас.

Блоксополимер полиоксипропилена-полиоксиэтилена 1 20
Синтетические жирные кислоты (C₁₁-C₃₆) 0,5 10
Триэтаноламин 0,5 10
Антивспениватель 0,1 0,5
Вода до 100
Недостатками прототипа являются повышенный коэффициент трения (до 0,15) и нестабильность его при изменении рабочей нагрузки и температуры.

Изобретательская задача состояла в разработке трудногорючей гидравлической жидкости, обладающей низким коэффициентом трения (высокими антифрикционными свойствами), независящими от изменения нагрузок и рабочей температуры.

Поставленная задача достигается путем создания гидравлической жидкости на основе воды, включающей загуститель, триэтаноламин, антивспенивающую присадку, отличающейся тем, что она дополнительно содержит алкиленгликоль и оксиалкилендиамин, причем в качестве загустителя она содержит оксиэтилированные жирные кислоты фракции C₁₈-C₂₅, а в качестве антивспенивающей присадки антивспениватель БА, при следующем соотношении компонентов, мас.

Оксиэтилированные жирные кислоты 20 40
Алкиленгликоль 12 25
Триэтаноламин 5,0 6,5
Оксиалкилэтилендиамин 1 3
Антивспениватель БА 0,01 0,3
Вода до 100
Заявленная гидравлическая жидкость содержит в качестве алкиленгликоля этиленгликоль или пропиленгликоль, а в качестве оксиалкилэтилендиамина - N, N'-ди (2 оксиэтил) этилендиамин или N,N,N,N'-тетра (оксипропил) этилендиамин.

Использование заявленной совокупности существенных признаков позволяет получить достигаемый технический результат, а именно: снизить коэффициент трения и стабилизировать его при изменении рабочей нагрузки и температуры.

Оксиэтилированные жирные кислоты ОЖК (ТУ 38.101417-88) представляют собой смесь оксиэтилированных синтетических жирных кислот фракции C₁₈-C₂₅ молекулярной массы 918 1246, пастообразная масса коричневого цвета.

Алкиленгликоль (ГОСТ 19710-83, изм. 2) или пропиленгликоль (ТУ 6-09-24/4-81) представляет собой двухатомные спирты фракции C₂-C₃.

Оксиалкилэтилендиамин (N, N'-ди (2 оксиэтил) этилендиамин (ТУ 6-14-19-200-86) или N, N, N, N'-тетра (оксипропил) этилендиамин (ТУ 6-14-665-84) представляет собой неионогенное ПАВ, продукт присоединения оксида этилена или оксида пропилена к этилендиамину со степенью оксиалкилирования 2 4.

Антивспениватель БА (Каталог химической продукции. ПО "Химпром", Иваново, 1990 г. ) представляет собой композицию неионогенных ПАВ с добавкой кремнийорганических соединений.

Пример 1. 20 г (20 мас. ) ОЖК нагревают до расплавления (80-90^oC), растворяют расплав ОЖК в горячей (60-70^oC) воде, взятой в количестве 61,99 г (61,99 мас.), затем вводят при перемешивании 12 г (12 мас.) этиленгликоля, 5 г (5 мас. ) триэтаноламина, 1 г (1 мас.) оксиэтилендиамина и 0,01 г (0,01 мас.) антивспенивателя БА.

Пример 2. 30 г (30 мас.) ОЖК нагревают до расплавления, растворяют в 43,1 г (43,1 мас.) горячей (60-70^oC) воды, вводят в полученный раствор при перемешивании 19 г (19 мас.) пропиленгликоля, 5,75 г (5,75 мас.) триэтаноламина, 2 г (2 мас.) оксипропилэтилендиамина и 0,15 г (0,15 мас.) антивспенивателя БА.

Пример 3. 40 г (40 мас.) ОЖК нагревают до расплавления, растворяют в 35,2 г (35,2 мас. ) горячей воды, в полученный раствор при перемешивании поочередно вводят 25 г (25 мас.) этиленгликоля, 6,5 г (6,5 мас.) триэтаноламина, 3 г (3 мас.) оксиэтилэтилендиамина и 0,3 г (0,3 мас.) антивспенивателя БА.

Полученные составы гидравлических жидкостей были испытаны на трение на серийной машине трения ИИ 5018. Условия испытания: пара трения - "диск-колодка"; материал диска сталь 45 (HRC 48 52), материал колодки - сталь 45, бронза БрАЖ 9-4. Режим трения: скорость скольжения 1 м/с, нагрузка изменялась от 0,2 до 1,8 kH, температура камеры, в которой проводилось трение образцов, регулировалась нагревом спирали или подачей жидкого азота в пределах от -30 до +120^oC.

Результаты испытаний приведены в табл. 1.

Свойства разработанной гидравлической жидкости (по примеру 2) при различных рабочих температурах и давлениях приведены в табл. 2.

Согласно данным табл. 1 и 2 следует, что при использовании изобретения достигается следующий технический результат: коэффициент трения снижается в 3-20 раз и остается стабильным и низким при изменении нагрузки и внешней температуры.

Заявленный состав гидравлической жидкости пожаробезопасен, надежно работает в широком диапазоне температур и нагрузок и может заменить импортную дорогостоящую жидкость Hidrofluid NFC-46.

Сущность изобретения: гидравлическая жидкость содержит в %: оксиэтилированные жирные кислоты фракции C₁₈-C₂₅ - 20-40, алкиленгликоль - 12-25, триэтаноламин - 5-6,5, оксиалкилэитилендиамин - 1-3, антивспениватель БА - 0,01-0,3, вода - до 100. В качестве алкиленгликоля жидкость содержит этиленгликоль или пропиленгликоль. В качестве оксиалкилэтилендиамина жидкость содержит N,N'-ди/2-оксиэтил/этилендиамин или N,N,N',N'-тетра/оксипропил/этилендиамин. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Гидравлическая жидкость на основе воды, включающая загуститель, триэтаноламин, антивспенивающую присадку, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит алкиленгликоль и оксиалкилэтилендиамин, в качестве загустителя оксиэтилированные жирные кислоты фракции С_1 8-С_2 5 и в качестве антивспенивающей присадки - антивспениватель БА при следующем соотношении компонентов, мас.

Оксиэтилированные жирные кислоты фракции С_1 8 С₂₅ - 20 40
Алкиленгликоль 12 25
Триэтаноламин 5,0 6,5
Оксиалкилэтилендиамин 1 3
Антивспениватель БА 0,01 0,3
Вода До 100.