ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ЖИДКОСТЬ Российский патент 2000 года по МПК C10M173/02 C10M173/02 C10M105/14 C10M149/20 C10M129/16 C10M129/40 C10M133/08 C10M133/40 C10M135/36 C10M125/10 C10M155/02 C10N40/08 

Изобретение относится к составам негорючих гидравлических жидкостей на водно-гликолевой основе, используемых в качестве рабочих жидкостей в гидравлических системах машин литья металлов под давлением нового поколения, оснащенных робототехническим комплексом. Эти жидкости могут найти применение в горном деле, в прессах, в металлообрабатывающих станках, в гидравлических приводах.

Известны негорючие гидравлические жидкости на водно-гликолевой основе, которые обычно содержат 30-60% мас. воды, полигликоли, водорастворимый загуститель, антикоррозионные, противоизносные и противопенные присадки. Огнестойкость этих жидкостей высока и зависит от содержания воды (1-5).

Однако эти жидкости не удовлетворяют требованиям, предъявляемым к ним при эксплуатации в современных машинах литья, работающих в условиях высоких гидродинамических нагрузок (до 21 МПа), в частности из-за низких противоизносных свойств и неудовлетворительных вязкостно-температурных характеристик.

Перечисленные показатели являются наиболее важными для гидравлических жидкостей, так как от них зависит долговечность гидросистемы и тяжелонагруженных узлов трения.

Наиболее близкой по составу и свойствам является гидравлическая жидкость. имеющая следующий состав (6), мас.%:
Гликоль - 15-23
Полиэтиленгликоль - 10-21
Оксиэтилированный пропиленгликоль - 5-10,5
Пропоксилированный глицерин - 5-8
Триэтаноламин - 1-3,5
Гексаметилентатрамин - 0,01-0,2
2-Меркаптобензтиазол - 0,01-01
Нитрит натрия - 0,1-0,2
Калийные мыла жирных кислот C_12-18 - 0,1-0,2
Смесь метилсиликоновых масел - 0,01-0,05
Алифатический спирт C_6-18 - 0,005-0,02
Вода - 53,855-33,230
Недостатком прототипа является заметная агрессивность по отношению к латуни, коррозионное воздействие на сталь в паровой фазе и относительно низкие смазывающие свойства при высоких нагрузках (21 МПа). Продукты коррозии накапливаются в гидравлической системе, что приводит к нарушению работы прецизионных деталей автоматического регулирования и вызывает преждевременный выход из строя насосов высокого давления.

Целью настоящего изобретения является создание композиции негорючей гидравлической жидкости на водно-гликолевой основе с более высокими смазывающими свойствами при высоких нагрузках (21 МПа), защитой от коррозии в жидкой фазе, паровой фазе и на разделе фаз и, следовательно, обеспечивающей длительную работу машин литья под давлением нового поколения.

Поставленная цель достигается тем, что в жидкость на основе воды, этиленгликоля, триэтаноламина, 2-меркаптобензтиазола и кремнийорганического пеногасителя дополнительно вводят олигомер уретанового типа, моноэфир гликоля, олеиновую кислоту, гидроксид натрия, моноэтаноламин, бензтриазол, морфолин и краситель при следующем соотношении компонентов, мас.%:
вода - 25-35
олигомер уретанового типа - 22-25
моноэфир этиленгликоля - 2,3-3,1
олеиновая кислота - 1-2
гидроксид натрия - 0,1-0,3
моноэтаноламин - 0,9-1,1
бензтриазол - 0,1-0,2
морфолин - 0,1-0,2
2-меркаптобензтиазол - 0,03-0,04
кремнийорганический пеногаситель - 0,02-0,03
краситель - 0,001-0,002
этиленгликоль - до 100
В качестве загустителя используют водорастворимый олигомер уретанового типа (ТУ 6-55-221-80-92), получаемый каталитической реакцией гидроксилсодержащего сополимера окиси этилена и окиси пропилена с толуилендиизоцианатом. Олигомер хорошо растворим в воде и имеет высокую вязкость (12000-16000 мм²/с при 50^oC), что позволяет обеспечивать вязкостные характеристики гидравлической жидкости на уровне современных технических требований.

В качестве красителя используют любой спиртоводорастворимый краситель, например Бордо C по ТУ 6-14-759-80.

В качестве пеногасителя используют водорастворимый пеногаситель на кремнийорганической основе, например 139-282. (ТУ 6-02-I-529-86)
Сопоставимый анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявленный состав негорючей гидравлической жидкости отличается от известных введением шести новых компонентов.

Применение в предлагаемой гидравлической жидкости новых компонентов в сочетании с известными и найденное соотношение всех ингредиентов обеспечивает такие свойства, которые проявляются только в указанном техническом решении, а именно: уменьшение коррозионной агрессивности и увеличение износостойкости тяжелонагруженных узлов трения. Негорючую гидравлическую жидкость данного состава готовят последовательным растворением компонентов в водно-гликолевой смеси путем их перемешивания при 50-60^oC с последующей фильтрацией полученного раствора. Примеры составов 1-3 (% мас.) приведены в таблице 1. Результаты сравнительных испытаний предлагаемой гидравлической жидкости на соответствие современным техническим требованиям представлены в таблице 2.

Как следует из данных таблицы 2, предлагаемая гидравлическая жидкость обеспечивает высокую коррозионную стойкость конструкционных материалов, а ее трибологические характеристики подтверждают высокие противоизносные свойства.

По своим показателям предлагаемая гидравлическая жидкость соответствует требованиям международных стандартов, принятых для современных гидравлических жидкостей, используемых в машинах литья под давлением (21 МПа) с робототехническим комплексом.

Предлагаемая гидравлическая жидкость пожаробезопасна, не требует специальных мер защиты человека при работе и может найти широкое применение в гидравлических системах, работающих в условиях повышенной пожароопасности - металлургическое производство, горнодобывающая промышленность, кузнечно-прессовое оборудование и др.

Литература
1. Водногликолевые гидравлические жидкости (обзор), Дзюнкацу, т. 32, стр. 534-539, 1987 г.

2. Патент СССР N 341248 кл. C 10 M 3/4 1970 г.

3. Патент США N 3992312 кл. 252-77, 1975 г.

4. Патент США N 4434066 кл. 252-77, 1983 г.

5. Патент США N 4855070 кл. 252-75, 1989 г.

6. Патент ГДР N 265528 кл. C 10 M 173/02, 1989 г. (прототип).

Использование: в гидросистемах машин и механизмов, работающих вблизи расплавленного металла и открытого огня, а также в гидросистемах спецмашин. Жидкость содержит, мас.%: воду 25-35; олигомер уретанового типа 22-25; моноэфир гликоля 2,3-3,1; олеиновую кислоту 1,0-2,0; моноэтаноламин 0,9-1,1; морфолин 0,1-0,2; бензтриазол 0,1-0,2; 2-меркптобензтиазол 0,03-0,04; гидроксид натрия 0,1-0,3, кремнийорганический пеногаситель 0,02-0,03; краситель 0,001-0,002; этиленгликоль до 100. Технический результат - пожаробезопасность, повышение коррозионной стойкости конструкционных материалов и повышение смазывающих свойств. 2 табл.

Гидравлическая жидкость на основе воды, содержащая этиленгликоль, 2-меркаптобензтиазол, кремнийорганический пеногаситель, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит олигомер уретанового типа, моноэфир гликоля, олеиновую кислоту, моноэтаноламин, морфолин, бензтриазол, гидроксид натрия и краситель при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Вода - 25 - 35
Олигомер уретанового типа - 22 - 25
Моноэфир гликоля - 2,3 - 3,1
Олеиновая кислота - 1,0 - 2,0
Моноэтаноламин - 0,9 - 1,1
Морфолин - 0,1 - 0,2
Бензтриазол - 0,1 - 0,2
2-Меркаптобензтиазол - 0,03 - 0,04
Гидроксид натрия - 0,1 - 0,3
Кремнийорганический пеногаситель - 0,02 - 0,03
Краситель - 0,001 - 0,002
Этиленгликоль - До 100о