ТОРМОЗНАЯ ЖИДКОСТЬ Российский патент 2000 года по МПК C10M169/04 C10M169/04 C10M105/18 C10M105/14 C10M129/68 C10M129/90 C10N40/08 

Изобретение относится к области получения тормозных жидкостей (ТЖ) на основе гликолей и их эфиров, применяющихся в гидравлических приводах тормозов и сцеплений автомобилей.

В настоящее время к тормозным жидкостям, используемым в гидроприводах тормозов и сцеплений автомобилей предъявляются высокие требования для обеспечения безопасности эксплуатации автомобиля.

К наиболее важным физико-химическим характеристикам тормозных жидкостей согласно международным стандартам относятся следующие показатели: температура кипения сухой и увлажненной жидкости, пологая кривая изменения вязкости в широком интервале температур и при этом они должны обладать достаточной текучестью и при низких температурах.

В зависимости от фактических характеристик тормозные жидкости согласно международному стандарту SAE J 1703 и спецификации департамента США по транспорту FMSS N116 классифицируется по типам ДОТ-3, ДОТ-4 и ДОТ-5 (таблица 1).

Настоящее изобретение относится к разработке тормозной жидкости типа ДОТ-3 на гликолевой основе с температурой кипения сухой жидкости не менее 205^oC и увлажненной жидкости не менее 140^oC с удовлетворительными показателями по вязкости и другим требованиям стандартов.

Известна тормозная жидкость на основе этилового эфира диэтиленгликоля (этилкарбитола), диэтиленгликоля, касторового масла и трибутилового эфира ортофосфорной кислоты с температурой кипения 190^oC [1-SU287227].

Известна также тормозная жидкость на основе этилового эфира диэтиленгликоля (этилкарбитола), этиленгликоля, диэтиленгликоля, монобутилового эфира дипропиленгликоля и изододецилового спирта с температурой кипения 190^oC [2-SU 318620] . Наиболее близкой к предлагаемой жидкости является тормозная жидкость на основе моноэтилового эфира диэтиленгликоля, содержащая в мас.%.

адипинат моноэтилового эфира диэтиленгликоля - 23-25
полигликоль молек.массы 680-720 - 23-25
дифенилолпропан - 0,5-0,55
морфолин - 0,4-0,45
бензтриазол - 0,1-0,2
моноэтиловый эфир диэтиленгликоля - остальное
Температура кипения указанной жидкости повышается до 198^oC, температура кипения увлажненной жидкости повышается до 144^oC [3-SU 767183].

Недостатком известных тормозных жидкостей, в том числе по прототипу, является ограничение их температуры кипения 190-198^oC, что не соответствует современным требованиям, предъявляемым к тормозным жидкостям типа ДОТ-3, где температура кипения должна быть не ниже 205^oC, а увлажненной жидкости не ниже 140^oC (таблица 1).

Задачей предлагаемого изобретения является создание тормозной жидкости с улучшенными эксплуатационными характеристиками, а именно с температурой кипения выше 205^oC и температурой кипения увлажненной жидкости, не менее 140^oC.

Поставленная задача решается предложенным составом тормозной жидкости на основе этилового эфира диэтиленгликоля (этилкарбитола), содержащей бутиловый эфир диэтиленгликоля (бутилкарбитол) или этиловый эфир триэтиленгликоля, диэтиленгликоль, эфир синтетических жирных кислот и этилового эфира диэтиленгликоля (эфир ЛЗ-ЭК) или диоктилфталат или диоктиладипинат, полипропиленгликоль, а также антиокислительную и антикоррозионную присадки при следующем соотношении компонентов, мас.%:
этиловый эфир триэтиленгликоля или бутиловый эфир диэтиленгликоля - 15-45
диэтиленгликоль - 10-30
эфир синтетических жирных кислот и этилового эфира диэтиленгликоля (эфир ЛЗ-ЭК) или диоктилфталат или диоктиладипинат - 1-5
полипропиленгликоль - 10-20
антиокислительная присадка - 0,3-0,7
антикоррозионная присадка - 0,1-0,6
этиловый эфир диэтиленгликоля - до 100
При этом состав может содержать еще и триэтиленгликоль в количестве 10-20 мас.%.

В качестве антиокислительной присадки может быть использован дифенилолпропан, в качестве антикоррозионной - морфолин и бензтриазол.

Предложенная тормозная жидкость на основе этилового эфира диэтиленгликоля, содержащая полипропиленгликоль, антиокислительную и антикоррозионную присадки отличается от известной тем, что она дополнительно содержит этиловый эфир триэтиленгликоля или бутиловый эфир диэтиленгликоля, диэтиленгликоль, эфир синтетических жирных кислот и этилового эфира диэтиленгликоля или диоктилфталат или диоктиладипинат при следующем соотношении компонентов, мас.%:
этиловый эфир триэтиленгликоля или бутиловый эфир диэтиленгликоля - 15-45
диэтиленгликоль - 10-30
эфир синтетических жирных кислот и этилового эфира диэтиленгликоля или диоктилфталат или диоктиладипинат - 1-5
полипропиленгликоль - 10-20
антиокислительная присадка - 0,3-0,7
антикоррозионная присадка - 0,1-0,6
этиловый эфир диэтиленгликоля - до 100.

При этом жидкость может дополнительно содержать еще и триэтиленгликоль в количестве 10-20%.

Предложенный состав тормозной жидкости обеспечивает предъявляемые к ним требования, а именно:
- повышение эксплуатационных характеристик по температуре кипения сухой и увлажненной жидкости в соответствии с требованиями международного стандарта SAE 1703 для класса ДОТ-3;
- обеспечение в соответствии со стандартом SAE 1703 класс ДОТ-3 вязкостных свойств тормозной жидкости в интервале температур от минус 50 до плюс 100^oC;
- совместимость с резинотехническими изделиями тормозной системы автомобиля,
- высокую коррозионную стабильность композиции относительно конструкционных материалов: жесть белая, сталь 10, алюминиевый сплав Д16, чугун, латунь, медь;
- стабильность состава, отсутствие осадка.

Введение в состав тормозной жидкости диэтиленгликоля и триэтиленгликоля приводит к увеличению температуры кипения сухой и увлажненной тормозной жидкости.

Как видно из таблицы 2 температура кипения диэтиленгликоля равна 244,8^oC, а триэтиленгликоля 278,3^oC по сравнению с температурой кипения этилкарбитола 201,9^oC, являющегося основой известной тормозной жидкости. Соответственно, температура кипения увлажненных образцов диэтиленгликоля и триэтиленгликоля равна 166^oC, а этилкарбитола 132^oC.

Введение дополнительно в состав тормозной жидкости этилового эфира триэтиленгликоля или бутилового эфира диэтиленгликоля (бутилкарбитола), имеющих температуру кипения 255,4^oC и 231,2^oC, приводит также к увеличению температуры кипения тормозной жидкости, но при этом снижается кинематическая вязкость композиции при низких температурах, обеспечивая тем самым работоспособность тормозной жидкости при низких температурах.

Дело в том, что смесь диэтиленгликоля и этилкарбитола (этилового эфира диэтиленгликоля) имеет более низкую температуру замерзания по сравнению с температурой замерзания индивидуальных веществ.

Согласно измерений выполненных нами, смесь диэтиленгликольэтилкарбитол, с содержанием диэтиленгликоля 10 мас.% имеет температуру замерзания минус 73^oC, а при содержании диэтиленгликоля 30 и 50 мас.% соответственно минус 71^oC и минус 68^oC. Такими же свойствами понижения температуры замерзания обладают и смеси диэтиленгликоль-этиловый эфир триэтиленгликоля и этиленгликоль в смеси с бутиловым эфиром диэтиленгликоля.

Использование в данном изобретении эффекта снижения температуры застывания смесей диэтиленгликоля, с этиленгликолевыми эфирами позволило создать композицию тормозной жидкости с улучшенными эксплуатационными характеристиками по температуре кипения сухой и увлажненной жидкости при хороших вязкостных характеристиках при низких и высоких температурах эксплуатации, удовлетворяющих требованиям международных стандартов.

Известно, что для получения, описанных в данном изобретении, высоких эксплуатационных свойств тормозной жидкости в композиции тормозных жидкостей вводят эфиры борной кислоты [4-RU 2078121].

Как видно из таблицы 2, наиболее высокой температурой кипения увлажненных компонентов, из приведенных в таблице продуктов, обладает борный эфир этилкарбитола 191^oC. Однако при введении в состав тормозной жидкости борного эфира этилкарбитола или другого аналогичного эфира наряду с положительным эффектом повышения температуры кипения сухой и увлажненной жидкости в процессе эксплуатации происходит поглощение влаги с выделением борной кислоты, что приводит к повышению коррозионной активности тормозной жидкости и выпадению осадка.

В этом плане введение в состав тормозной жидкости смеси диэтиленгликоля и этилового эфира триэтиленгликоля или бутилового эфира диэтиленгликоля приводит к повышению температуры кипения, без указанных выше отрицательных эффектов при введении борных эфиров.

Введение полипропиленгликоля повышает вязкость тормозной жидкости при повышенной температуре и обеспечивает смазывающие свойства тормозной жидкости.

Для обеспечения совместимости жидкости с резинотехническими уплотнениями в тормозной системе в состав тормозной жидкости вводится сложный эфир этилкарбитола и жирных кислот (эфир ЛЗ-ЭК) или диоктил-фталат или диоктиладипинат.

Для защиты конструкционных материалов тормозной системы от коррозии и повышения стабильности тормозной жидкости в процессе эксплуатации в ее состав вводится комплекс антикоррозионных и антиокислительных присадок: дифенилолпропан, морфолин и бензтриазол.

Жидкость заявленного состава готовят последовательным смешением компонентов при перемешивании и температуре 25-90^oC с последующей фильтрацией полученного раствора.

Для экспериментальной проверки заявленного состава были приготовлены 14 смесей различного состава (таблица 3), результаты испытаний которых по показателям температуры кипения сухой и увлажненной жидкости, кинематической вязкости при температурах -40^oC, +50^oC и +100^oC представлены в таблице 4.

Испытания проводились по техническим условиям ТУ 6-01-34-93 на тормозную жидкость "Нева".

Как видно из таблицы 4 испытанные составы тормозных жидкостей по температурам кипения сухой и увлажненной жидкости превосходят показатели прототипа и ТУ 6-01-34-93 и соответствуют требованиям международного стандарта SAE 1703 к тормозным жидкостям класса ДОТ-3.

По показателю кинематическая вязкость при +50^oC и +100^oC испытанные тормозные жидкости также соответствуют требованиям ДОТ-3 и техническим условиям на тормозную жидкость "Нева". По кинематической вязкости при температуре минус 40^oС испытанные образцы тормозных жидкостей соответствуют требованиям к жидкостям класса ДОТ-3.

В таблице 5 представлены данные испытаний пяти образцов из заявленного состава на коррозионную активность по отношению к стандартным металлам.

Как видно из таблицы 5, коррозионное воздействие представленных тормозных жидкостей на стандарты не выходит за рамки требований международного стандарта SAE 1703 и также соответствует более жестким требованиям ТУ 6-01 - 34-93 на тормозную жидкость "Нева".

В таблице 6 приведены результаты испытаний указанных выше пяти образцов состава согласно таблице 3 по показателям: стабильность при высокой температуре, низкотемпературные свойства, взаимодействие со стандартными резинами, а также по показателю активности водородных ионов (pH), в соответствии с требованиями международного стандарта и ТУ 6-01- 34-93 на тормозную жидкость "Нева".

Как видно из таблицы 6 по всем показателям представленные образцы тормозных жидкостей из представленного состава соответствуют нормам и требованиям международного стандарта SAE 1703 класс ДОТ-3 и ТУ 6-01-34-93 на тормозную жидкость "Нева".

Изобретение относится к тормозным жидкостям, применяющимся в гидравлических приводах и сцеплениях автомобилей. Тормозная жидкость содержит, мас. %: этиловый эфир триэтиленгликоля или бутиловый эфир диэтиленгликоля 15,45, диэтиленгликоль 10-30, эфир синтетических жирных кислот и этилового эфира диэтиленгликоля, или диоктилфталат или диоктиладипинат 1-5, полипропиленгликоль 10-20, антиокислительная присадка 0,3-0,7, антикоррозионная присадка 0,1-0,6, этиловый эфир диэтиленгликоля - до 100. Дополнительно жидкость может содержать триэтиленгликоль в количестве 10-20 мас.%. Технический результат: жидкость обладает повышенными температурами кипения в сухом и влажном состояниях. 1 з.п. ф-лы, 6 табл.

1. Тормозная жидкость на основе этилового эфира диэтиленгликоля, содержащая полипропиленгликоль, антиокислительную и антикоррозионную присадки, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит этиловый эфир триэтиленгликоля или бутиловый эфир диэтиленгликоля, диэтиленгликоль, эфир синтетических жирных кислот и этилового эфира диэтиленгликоля, или диоктилфталат, или диоктиладипинат при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Этиловый эфир триэтиленгликоля или бутиловый эфир диэтиленгликоля - 15 - 45
Диэтиленгликоль - 10 - 30
Эфир синтетических жирных кислот и этилового эфира диэтиленгликоля, или диоктилфталат, или диоктиладипинат - 1 - 5
Полипропиленгликоль - 10 - 20
Антиокислительная присадка - 0,3 - 0,7
Антикоррозийная присадка - 0,1 - 0,6
Этиловый эфир диэтиленгликоля - До 100
2. Тормозная жидкость по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит триэтиленгликоль в количестве 10 - 20 мас.%.