ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ЖИДКОСТЬ Российский патент 2004 года по МПК C10M173/02 C10M173/02 C10M129/40 C10M125/10 C10M129/50 C10M135/36 C10M129/60 C10M133/08 C10M133/50 C10M129/16 C10M133/12 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, мас.% (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 1,3-1,8

Бензойная кислота 1,6-1,8

Пеногаситель 0,01-0,1

Краситель 0,0025-0,0035

Загуститель Остальное

Недостатком прототипа являются невысокие противоизносные и антикоррозионные свойства.

Целью изобретения является разработка гидравлической жидкости с повышенными противоизносными и антикоррозионными свойствами.

Поставленная цель достигается тем, что негорючая гидравлическая жидкость, содержащая гликоль, воду, загуститель, олеиновую кислоту, морфолин, 2-меркаптобензтиазол, бутилцеллозольв, бензойную кислоту, едкий натр, кремнийорганический пеногаситель и краситель, дополнительно содержит дистиллированное талловое масло, алканоламин и продукт взаимодействия о-фенилендиамина с нитритом натрия и бензойной кислотой в этиленгликоле при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Гликоль 25,0-40,0

Загуститель 14,0-18,0

Олеиновая кислота 0,1-2,5

Едкий натр 0,2-0,3

Бензойная кислота 0,5-0,9

2-меркаптобензтиазол 0,05-0,06

Дистиллированное талловое масло 0,1-2,5

Алканоламин 0,5-1,5

Морфолин 1,5-2,5

Бутилцеллозольв 4,5-5,5

Продукт взаимодействия

о-фенилендиамина с нитритом натрия

и бензойной кислотой в этиленгликоле 0,5 -1,5

Пеногаситель 0,01-0,04

Краситель 0,0025-0,0035

Вода Остальное

В качестве гликоля используют этиленгликоль (ГОСТ 19710-83) или диэтиленгликоль (ГОСТ10136-77).

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

Олеиновую кислоту используют согласно ГОСТ 7580-91.

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

В качестве алканоламина используют триэтаноламин согласно ТУ 6-02-916-79 или диэтаноламин согласно ТУ 6-09-2652-91, дистиллированное талловое масло - по ТУ 13-00281074-26-95.

Морфолин используют согласно ТУ 6-14-366-80, бутилцеллозольв - по 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 - дистиллированного таллового масла, алканоламина и продукта взаимодействия о-фенилендиамина с нитритом натрия и бензойной кислотой в этиленгликоле. 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 и антикоррозионную 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 в течение 1,5 ч с последующей фильтрацией полученного раствора.

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

Пример 1. Сначала готовят продукт взаимодействия о-фенилендиамина с нитритом натрия и бензойной кислотой в этиленгликоле последовательным растворением компонентов в этиленгликоле в массовом соотношении, соответственно, (1,3-1,5):(0,9-1,1):(1,5-1,7):(10-12) при 50-60°С в течение 1 ч. Емкость с раствором 32,3 г диэтиленгликоля в 39,517 г воды нагревают до 55°С. Далее при перемешивании в ней последовательно растворяют 1,5 г дистиллированного таллового масла, 0,5 г олеиновой кислоты, 1,0 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 и 1,0 г продукта взаимодействия о-фенилендиамина с нитритом натрия и бензойной кислотой в этиленгликоле. 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.

Коррозионные испытания проводят при 90°С в течение 168 ч. Коррозионную активность жидкости оценивают по потере в массе стандартных образцов металлов. Сравнительные результаты коррозионных испытаний приведены в таблице 3.

Основные физико-химические свойства негорючей гидравлической жидкости представлены в таблице 4.

Как видно из данных таблиц 1, 2, и 3 составы 1-4 обладают высокими смазывающими и антикоррозионными свойствами.

Уменьшение содержания дистиллированного таллового масла ниже 0,1 мас.% вызывает снижение противоизносных свойств жидкости (пример 5), а увеличение его 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 0,5 мас.% приводит к снижению смазывающих свойств жидкости (пример 12), а при ее концентрации выше 0,9 мас.% положительный эффект не усиливается (пример 11).

Уменьшение концентрации продукта взаимодействия о-фенилендиамина с нитритом натрия и бензойной кислотой в этиленгликоле ниже нижнего предела приводит к усилению коррозии всех испытуемых металлов (пример 13), а ее увеличение выше верхнего предела не приводит к усилению положительного эффекта (пример 14). Смазывающие свойства жидкости в обоих случаях сохраняются достаточно высокими.

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

Уменьшение содержания олеиновой кислоты ниже 0,1 мас.% вызывает снижение противоизносных свойств жидкости (пример 16), а увеличение ее концентрации выше 2,5 мас.% не приводит к повышению положительного эффекта (пример 17).

Уменьшение содержания триэтаноламина ниже 0,5 мас.% приводит к опалесценции раствора с последующим его расслоением (пример 16).

Уменьшение содержания диэтаноламина ниже 0,5 мас.% приводит к расслоению жидкости (пример 17).

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.

Уменьшение содержания бутилцеллозольва ниже 4,5 мас.% приводит к повышенному ценообразованию жидкости.

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

Использование: в химической технологии, в частности в гидравлических системах машин литья под давлением. Сущность: жидкость содержит, мас.%: 25-40 гликоля, 14-18 загустителя, 0,2-0,3 едкого натра, 0,1-2,5 олеиновой кислоты, 0,5-0,9 бензойной кислоты, 0,05-0,06 2-меркаптобензтиазола, 0,1-2,5 дистиллированного таллового масла, 0,5-1,5 алканоламина, 1,5-2,5 морфолина, 4,5-5,5 бутилцеллозольва, 0,5-1,5 продукта взаимодействия о-фенилендиамина с нитритом натрия и бензойной кислотой в этиленгликоле, 0,01-0,04 пеногасителя, 0,0025-0,0035 красителя, остальное вода. Технический результат – повышение противоизносных и антикоррозионных свойств. 4 табл.

Гидравлическая жидкость, содержащая гликоль, воду, загуститель, олеиновую кислоту, морфолин, 2-меркаптобензтиазол, бутилцеллозольв, бензойную кислоту, едкий натр, кремнийорганический пеногаситель и краситель, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит дистиллированное талловое масло, алканоламин и продукт взаимодействия о-фенилендиамина с нитритом натрия и бензойной кислотой в этиленгликоле, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Гликоль 25,0 - 40,0

Загуститель 14,0 - 18,0

Олеиновая кислота 0,1 - 2,5

Едкий натр 0,2 - 0,3

Бензойная кислота 0,5 - 0,9

2-Меркаптобензтиазол 0,05 - 0,06

Дистиллированное талловое масло 0,1 - 2,5

Алканоламин 0,5 - 1,5

Морфолин 1,5 - 2,5

Бутилцеллозольв 4,5 - 5,5

Продукт взаимодействия

о-фенилендиамина с нитритом натрия

и бензойной кислотой в этиленгликоле 0,5 - 1,5

Пеногаситель 0,01 - 0,04

Краситель 0,0025 - 0,0035

Вода Остальное