一种耐水型难燃液压油及其制备方法与流程

本发明涉及液压油，尤其涉及一种耐水型难燃液压油及其制备方法。

背景技术：

1、难燃液压油是难以点燃火焰且火焰蔓延倾向很小的液压液，主要应用于冶金、煤炭、电力等行业的高温、近火或有着火危险的工作环境，作为液压系统的液力传递介质。广泛使用的是水乙二醇型抗燃液压液和不饱和多元醇油酸酯型难燃液压油。相比水乙二醇型，不饱和多元醇油酸酯型难燃液压油具有突出阻燃特性，优异的润滑性、防护性、环保可降解。但其劣势在于对水和潮气很敏感，酯型容易发生水解和氧化，使用寿命降低。

2、特别是在沿海地区、南方多雨季节等潮湿环境下使用，油品常年受微量水分的影响作用下，不饱和多元醇油酸酯型难燃液压油更容易发生水解与氧化，导致酸值增长迅速，油品腐蚀设备。严重的会造成阀体黏连、卡阀、系统不稳定。同时长期的水分、尘埃等污染物促进微生物的滋生和繁殖，不仅恶化油品性能，还会造成金属材料微生物腐蚀，形成油泥、漆膜等沉积物质。影响设备正常运转、甚至造成停机等风险，带来不必要的经济损失。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种耐水型难燃液压油及其制备方法，基础油引入油溶性聚醚，降低酯类油比例，改善酯类油的水解倾向，引入抗水解多效添加剂、水解抑制剂、防霉剂以及高温抗氧剂。抑制难燃液压油水解倾向、控制油品酸值增长、解决油品高温氧化、霉变恶化问题。

2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

3、一种耐水型难燃液压油，重量份数的组分组成：

4、基础油：不饱和多元醇油酸酯：50～80份；油溶性聚醚：20～50份；

5、抗水解多效添加剂：0.5～2.5份；

6、水解抑制剂：0.1～5份；水解抑制剂为碳化二亚胺；

7、高温抗氧剂：0.5～3份；

8、防霉剂：0.01～3份；

9、抗泡剂：0.01～1.0份。

10、所述的不饱和多元醇油酸酯，包括新戊二醇酯、三羟甲基丙烷酯、季戊四醇酯、双季戊四醇酯中的一种或两种。

11、所述的油溶性聚醚为碳数≥4的环氧烷及其衍生物作为分子主链的高分子聚合物。

12、所述的抗水解多效添加剂，包括防锈组分、抗磨组分和抗氧组分，三种组分按重量份1:(1～1.5):(0.5～1)配比。

13、所述的防锈组分是有机羧酸酰胺类或咪唑啉烯基丁二酸盐类。所述的抗磨组分是磷酸三苯酯或硫代磷酸三苯酯。所述的防锈抗磨抗氧多效组分是烷基磷酸咪唑啉盐。

14、所述的碳化二亚胺是二(2，6-二异丙基苯基)碳化二亚胺，二[4-(1-甲基-1-苯基乙基)-2，6-二异丙基苯基]碳化二亚胺，二(4-苯氧基-2，6-二异丙基苯基)碳化二亚胺，二(4-叔丁基-2，6-二异丙基苯基)碳化二亚胺中的一种或两种混合物。

15、所述的高温抗氧剂是n-苯基a萘胺与1,2-二氢2,2,4-三甲基喹啉聚合物的混合物。

16、所述的防霉剂为苯胺类衍生物、对苯醌系化合物、吡啶系化合物或含吡咯烷类化合物。

17、所述的苯胺类衍生物包括对-亚硝基-二甲苯胺或对-亚硝基-二乙苯胺；所述的对苯醌系化合物包括9,10-萘醌或9,10-菲醌；所述的吡啶系化合物包括4-硝基吡啶-n-氧化物、4-硝基喹琳-n-氧化物、十八烷基吡啶氧化物中的一种或多种。

18、所述的抗泡剂是非硅型抗泡剂。

19、一种耐水型难燃液压油指标：水解安定性0.5mgkoh/g以下，旋转氧弹300min以上，氧化寿命达800h，油品酸值0.3mgkoh以下。

20、一种耐水型难燃液压油制备方法如下：

21、1)将固态的高温抗氧剂和水解抑制剂加入1/2不饱和多元醇油酸酯中，温控85～95℃用高速分散机充分器混合0.5～1小时后，经3μm滤网精密过滤至清洁度小于7级后导入反应釜中；

22、2)向反应釜中加入剩余不饱和多元醇油酸酯，反应釜中混合物的温度降至55～65℃；

23、3)反应釜中加入油溶性聚醚，并依次加入抗水解多效添加剂、防霉剂和抗泡剂；

24、4)调和1.5～2小时，再次经3μm滤网精密过滤、得成品。

25、所述步骤1)高速分散机转速为10000～12000转/分。

26、与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

27、本发明在酯类基础油体系中引入油溶性聚醚，改善难燃液压油的水解倾向。酯类油为不饱和多元醇油酸酯，碳数≥4的环氧烷及其衍生物的油溶性聚醚与不饱和多元醇油酸酯完全相容。一方面油溶性聚醚的加入降低酯类油比例；另一方面，油溶性聚醚骨架中的醚键通过氢键键合水分子，水分子活性降低，参与水解反应受到抑制，减缓水解速度，提高酯类油的水解安定性。

28、油溶性聚醚具有优异的油泥和沉积物控制能力。油溶性聚醚清净性好，受热氧化后首先降解为分子量较小的低聚物和短链分子，低聚物和短链分子可溶于极性的基础油自身。同时，油溶性聚醚也可溶解油品氧化后的极性油泥产物，不会有沉积物产生。在耐水型难燃液压油中应用，显著提高油品的清净性，即使高温下氧化也无沉积物产生，有效避免阀体黏结等设备故障；油溶性聚醚本身具有优异的空气释放性能(＜1min)，加入后明显改善难燃液压油的空气释放性，空气释放性能3min以内，快速释放油中空气，油中的气泡少，不易产生空穴气蚀问题。减少空气污染导致液压油失效。

29、抗水解多效添加剂是无灰型复合添加剂，具有抗磨、防锈、抗氧功能。抗水解多效添加剂包含低酸值(酸值＜20mgkoh/g)防锈组分。高酸值酸性防锈剂容易使油品发生酸解，促进水解进程。本技术抗水解多效添加剂防锈组分酸值低、用量低、防锈效果好。对基础油的水解性能影响较小，水解稳定性好。抗水解多效添加剂包含抗磨组分为无灰含磷有机化合物，不含加速水解的金属离子，对水解影响较小，更适用于精密液压油元件的润滑要求。

30、碳数≥4的环氧烷及其衍生物的油溶性聚醚分子具有极性，可充分溶解抗水解多效添加剂。在金属表面形成弱化学吸附o-fe键润滑保护层，降低摩擦系数。形成p-o键合，作为载体将抗磨、防锈成分携带到金属表面，形成稳定的抗磨-防锈保护膜。油溶性聚醚的憎水性有助于成膜后减少水分子与金属表面的接触，抑制水分参与锈蚀，发挥协同防锈作用，提高防锈性能。在抗磨、防锈剂发挥作用时，会在金属表面形成竞争性吸附，抗水解多效添加剂组分配比达到抗磨与防锈两性能的平衡。既能保证良好抗磨性又能获得良好防锈效果。

31、水解抑制剂碳化二亚胺起水解抑制作用的机理：不饱和多元醇油酸酯易水解生成羧酸，羧酸加速了酯类油的水解，碳化二亚胺与羧酸反应生成稳定的酰脲，从而提高不饱和多元醇油酸酯水解稳定性，减缓酸值增长，延长油品使用寿命。

32、高温抗氧剂中n-苯基a萘胺使游离的氧化自由基终止链锁反应抑制高温氧化进程。1,2-二氢2,2,4-三甲基喹啉聚合物可提高聚醚的分解温度，防止老化降解，两者复合使用，与抗水解多效添加剂配合，显著提高氧化安定性、热稳定性、氧化寿命，减少高温过度氧化造成的黏度、酸值增长而引发的阀粘结、设备腐蚀、油泥堵塞等液压系统损坏问题。

33、防霉剂抑制有水环境下微生物细胞的物质交换，从而使微生物细胞死亡和反应链中断。有效防止有水环境下微生物滋生繁殖、油品霉变，延长使用寿命。

34、抗泡剂是非硅型抗泡剂，对油品的空气释放性影响最小，且抗泡性优异。

35、本技术耐水型难燃液压油水解倾向小，水解安定性0.5mgkoh/g以下。氧化安定性能优异，旋转氧弹300min以上，氧化寿命可达800h。油品酸值0.3mgkoh以下。防霉变性优异，长期在有水污染的环境下使用，有效控制微生物滋生和繁殖，防止油品霉变性能恶化、金属材料微生物腐蚀。延长油品使用寿命及换油周期，换油周期长至36个月。特别适用于沿海潮湿地区、南方多雨季节的高温抗燃润滑需求。