ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ЖИДКОСТЬ Российский патент 2004 года по МПК C10M173/02 C10M173/02 C10M125/10 C10M135/36 C10M129/48 C10M133/08 C10M133/50 C10M129/16 C10M105/14 C10N40/08 

Изобретение относится к области химической технологии, в частности к негорючим гидравлическим жидкостям нового поколения, используемым в качестве рабочей жидкости в гидравлических системах машин литья под давлением.

Известны негорючие гидравлические жидкости на водно-гликолевой основе, содержащие противоизносные добавки, ингибиторы коррозии, антиокислительные добавки и другие (US 2602780, кл. 252 - 73, 1952; US 2947699, кл. 252 - 76, 1960; US 3005776, кл. 252 - 77, 1961; US 3992312, кл. 252 - 77, 1976; ЕР 0221212, кл. С 23 F 11/173, 1985; PL 149256, кл. С 10 М 169/06, 1990; RU 2081154, кл. С 10 М 173/02, 1997).

Рассмотренные гидравлические жидкости обладают невысокими противоизносными свойствами.

Наиболее близкой по составу и свойствам является гидравлическая жидкость, имеющая следующий состав, маc.% (RU 2083646, кл. С 10 М 173/02, 1997 - прототип):

Гликоль 15-35

Вода 37-42

Едкий натр 0,58-0,63

2-Меркаптобензтиазол 0,045-0,055

Олеиновая кислота 0,75-0,85

Морфолин 3,3-3,8

Бутилцеллозольв 4,8-5,3

Циклогексанон 1,32-1,8

Бензойная кислота 1,6-1,8

Пеногаситель 0,01-0,1

Краситель 0,0025-0,0035

Загуститель Остальное

Недостатком прототипа являются невысокие противоизносные свойства.

Целью изобретения является разработка композиции, повышающей противоизносные свойства.

Поставленная цель достигается тем, что негорючая гидравлическая жидкость, содержащая гликоль, воду, загуститель, морфолин, 2-меркаптобензтиазол, бутилцеллозольв, бензойную кислоту, едкий натр, пеногаситель и краситель, дополнительно содержит технические алкилсалициловые кислоты и триэтаноламин при следующем соотношении компонентов, маc.%:

Вода 37,0-42,0

Загуститель 14,0-18,0

Едкий натр 0,2-0,3

Бензойная кислота 0,3-0,8

2-Меркаптобензтиазол 0,05-0,06

Технические алкилсалициловые кислоты 1,0-2,5

Триэтаноламин 0,5-1,5

Морфолин 1,5-2,5

Бутилцеллозольв 4,8-5,3

Пеногаситель 0,01-0,04

Краситель 0,0025-0,0035

Диэтиленгликоль Остальное

В качестве гликоля используют диэтиленгликоль согласно ГОСТ 10136-77.

В качестве загустителя используют водорастворимый полимер, полученный сополимеризацией оксидов этилена и пропилена, согласно ТУ 2422-010-57253465-2003.

В качестве пеногасителя используют органический пеногаситель на кремнийорганической основе, например ЭАП - 40 согласно ТУ 6-02-892-79.

Триэтаноламин используют согласно ТУ 6-02-916-79, технические алкилсалициловые кислоты - по СтП Ново-Куйбышевского НПЗ.

Морфолин используют согласно ТУ 6-14-366-80, бутилцеллозольв - согласно ТУ 6-01-646-84.

В качестве красителя используют спиртоводорастворимый краситель, например, Бордо С согласно ТУ 6-14-759-80.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленный состав негорючей гидравлической жидкости отличается от известного введением новых компонентов - технических алкилсалициловых кислот и триэтаноламина. Таким образом, заявленное техническое решение соответствует критерию "новизна".

Применение в данном составе гидравлической жидкости новых компонентов в сочетании с известными при указанных в формуле изобретения соотношениях обеспечивает свойства, которые проявляются только в данном техническом решении: высокую смазывающую способность негорючей гидравлической жидкости при сохранении требуемых технологических свойств. При изучении других технических решений в данной области технологии признаки, отличающие данное изобретение от прототипа, не были выявлены, что обеспечивает соответствие данного технического решения критерию "существенные отличия".

Негорючую гидравлическую жидкость данного состава готовят последовательным растворением компонентов в водно-гликолевой смеси путем их перемешивания при 45-60°С с последующей фильтрацией полученного раствора.

Для испытания готовят образцы, составы которых приведены в таблице 1.

Пример 1. Емкость с раствором 31,817 г диэтиленгликоля в 40,0 г воды нагревают до 55°С. Далее при перемешивании в ней последовательно растворяют 2,5 г технических алкилсалициловых кислот, 1,5 г триэтаноламина, 2,0 г морфолина, 0,06 г 2-меркаптобензтиазола, 0,3 г едкого натра, 0,8 г бензойной кислоты, 5,0 г бутилцеллозольва, 0,02 г пеногасителя, 0,003 г красителя, 16,0 г загустителя. Смесь выдерживают 1,5 ч до полного растворения всех компонентов. Полученный раствор фильтруют через фильтровальную бумагу, бельтинг или другие фильтрующие материалы.

Аналогично готовят и другие составы.

Образцы негорючей гидравлической жидкости, составы которых приведены в таблице 1, подвергают противоизносным испытаниям на четырехшариковой машине при 20°С и числе оборотов 1500 об/мин, по ГОСТ 9490-75, при этом определяют диаметр пятна износа (d_изн), критическую нагрузку (Р_к) и нагрузку сваривания (Р_с). Сравнительные результаты противоизносных испытаний представлены в таблице 2.

Основные физико-химические свойства негорючей гидравлической жидкости представлены в таблице 3.

Как видно из данных таблиц 1 и 2, составы 1-4 обладают высокими смазывающими свойствами.

Уменьшение содержания технических алкилсалициловых кислот ниже 1,0 мас.% вызывает снижение противоизносных свойств жидкости (пример 5), а увеличение их концентрации выше 2,5 мас.% не приводит к повышению положительного эффекта (пример 6).

Увеличение содержания триэтаноламина и морфолина выше верхних пределов не приводит к увеличению смазывающих свойств жидкости (примеры 7, 8).

Увеличение концентрации 2-меркаптобензтиазола выше 0,06 мас.% не влияет на противоизносные свойства (пример 9), а ее уменьшение ниже 0,05 мас.% приводит к увеличению пятна износа (пример 10).

Уменьшение содержания бензойной кислоты ниже 0,3 мас.% приводит к снижению смазывающих свойств жидкости (пример 12), а при ее концентрации выше 0,8 мас.% положительный эффект не усиливается (пример 11).

Уменьшение концентрации бутилцеллозольва ниже нижнего предела приводит к увеличению диаметра пятна износа и величины критической нагрузки (пример 13), а ее увеличение выше верхнего предела не приводит к усилению положительного эффекта (пример 14).

Уменьшение содержания загустителя ниже 14,0 мас.% приводит к снижению смазывающих свойств жидкости (пример 15).

Уменьшение содержания триэтаноламина ниже 0,5 мас.% приводит к опалесценции раствора с последующим его расслоением.

Уменьшение содержания морфолина ниже 1,5 мас.% приводит к расслоению жидкости.

Увеличение концентрации загустителя выше 18,0 мас.% приводит к превышению нормативной величины кинематической вязкости жидкости.

Увеличение содержания едкого натра выше 0,3 мас.% приводит к превышению нормативной величины водородного показателя рН.

Уменьшение содержания едкого натра ниже 0,2 мас.% приводит к появлению осадка.

Таким образом, предложенный состав негорючей гидравлической жидкости обладает повышенными противоизносными свойствами.

Использование: в химической технологии, в частности в гидравлических системах машин литья под давлением. Сущность: жидкость содержит, мас.%: 37-42 воды; 14-18 загустителя; 0,2-0,3 едкого натра; 0,3-0,8 бензойной кислоты; 0,05-0,06 2-меркаптобензтиазола; 1,0-2,5 технических алкилсалициловых кислот; 0,5-1,5 триэтаноламина; 1,5-2,5 морфолина; 4,8-5,3 бутилцеллозольва; 0,01-0,04 пеногасителя; 0,0025-0,0035 красителя; остальное - диэтиленгликоль. Технический результат – улучшение противоизносных свойств. 3 табл.

Гидравлическая жидкость, содержащая диэтиленгликоль, воду, загуститель, морфолин, 2-меркаптобензтиазол, бутилцеллозольв, бензойную кислоту, едкий натр, пеногаситель и краситель, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит технические алкилсалициловые кислоты и триэтаноламин, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Вода 37,0-42,0

Загуститель 14,0-18,0

Едкий натр 0,2-0,3

Бензойная кислота 0,3-0,8

2-меркаптобензтиазол 0,05-0,06

Технические алкилсалициловые кислоты 1,0-2,5

Триэтаноламин 0,5-1,5

Морфолин 1,5-2,5

Бутилцеллозольв 4,8-5,3

Пеногаситель 0,01-0,04

Краситель 0,0025-0,0035

Диэтиленгликоль Остальное