Гидравлическая жидкость

 

Сущность изобретения: гидравлическая жидкость содержит, %: гликоль 27 - 35; загуститель 16,00 - 21,65; 2-меркаптобензтиазол 0,02 - 0,04; бензтриазол 0,08 - 0,12; олеиновая кислота 0,75 - 0,85; морфолин 3,8 - 4,3; циклогексанон 0,8 - 1,3; бутилцеллозольв 4,8 - 5,3; поливиниловый спирт 0,008 - 0,012; пеногаситель 0,1 - 0,2; краситель 0,0025 - 0,0035; вода до 100. 4 табл.

Изобретение относится к области химической технологии, в частности к негорючим гидравлическим жидкостям, используемым в качестве рабочей жидкости в гидравлических системах машин литья металлов под давлением нового поколения, оснащенных системами автоматического пропорционального регулирования параметров и робототехническими комплексами.

Известны негорючие гидравлические жидкости на водогликолевой основе, содержащие ингибиторы коррозии черных и цветных металлов, такие как гидроокиси щелочных металлов, бораты щелочных металлов, фосфаты и нитриты, амины, такие как морфолин, этаноламин, триэтаноламин, аминонитриты, такие как диизопропиламмоний нитрит, меркаптобензотиазол и его натриевая соль [1-2] Рассмотренные гидравлические жидкости обладают высокими антикоррозионными, но достаточно слабыми смазывающими свойствами.

Известны водогликолевые жидкости с высокими смазывающими свойствами, где в качестве смазывающих агентов использованы различные щелочные мыла жирных кислот С_9-13, производные глицерина, сополимеры алкиленгликоля, сополимеры окиси этилена и пропилена, модифицированные высшими олефинами или карбоксилированными кислотами [3-4] Недостатком этих жидкостей является то, что они проявляют невысокие антикоррозионные свойства. Наиболее близкой по составу и свойствам является гидравлическая жидкость, имеющая следующий состав [5] мас. Гликоль 15-23 Полиэтиленгликоль 10-21 Оксиэтилированный пропиленгликоль 5-10,5 Пропоксилированный глицерин 5-8 Триэтаноламин 1-3,5 Гексаметилентетрамин 0,01-0,2 2-Меркаптобензтиазол 0,01-0,1 Нитрит натрия 0,01-0,2 Калийные мыла жирных кислот С_12-18 0,1-0,2 Смесь метилсиликоно- вых масел 0,01-0,05 Алифатический спирт С_6-18 0,005-0,02 Вода 63,855-33,230 Недостатком прототипа является заметная агрессивность по отношению к латуни, относительно низкие смазывающие свойства при высоких нагрузках (21 МПа), а также содержание нитрита натрия, приводящее к образованию нитрозаминов, являющихся канцерогенными веществами.

Целью изобретения является повышение защитных свойств жидкости по отношению к стали, чугуну, меди и латуни и сохранение высоких смазывающих свойств при высоких нагрузках (21,0 МПа).

Поставленная цель достигается тем, что гидравлическая жидкость на основе гликоля, воды и загустителя, содержащая амины, 2-меркаптобензтиазол, нитрит натрия, антиоксидант и пеногаситель, дополнительно содержит бензотриазол, циклогексанон, олеиновую кислоту, поливиниловый спирт, бутилцеллозольв и краситель при следующем соотношении компонентов, мас. Гликоль 27,0-35,0 Бензотриазол 0,08-0,12 Загуститель 16,0-21,65 Олеиновая кислота 0,75-0,85 Морфолин 3,8-4,3 Циклогексанон 0,8-1,3 Бутилцеллозольв 4,8-5,3 Поливиниловый спирт 0,08-0,012 Пеногаситель 0,1-0,2 Краситель 0,0025-0,0035 2-Меркаптобензотиазол 0,02-0,04 Вода 46,6395-31,2245 В качестве гликоля используют этиленгликоль (по ГОСТ 19710-83) или пропилен-гликоль (ТУ 6-09-2434-81). В качестве загустителя используют водорастворимые полиалкиленгликоли-сополимеры окиси этилена и окиси пропилена с мол. м. от 4000 до 10000. В качестве пеногасителя используют любой органический пеногаситель на кремнийорганической основе, например ЭАП-40 по ТУ 6-02-892-79. В качестве антиоксиданта используют морфолин, который одновременно проявляет антикоррозионные свойства. Для придания деаэрационных свойств жидкости используют бутилцеллозольв по ТУ 6-01-646-84. В качестве красителя используют любой спиртоводорастворимый краситель, например краситель Бордо С по ТУ 6-14-759-80.

Сопоставимый анализ с прототипом показывает, что заявленный состав негорючей жидкости гидравлической отличается от известного введением четырех новых компонентов. 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 более высокую коррозионную стабильность негорючей гидравлической жидкости относительно конструкционных материалов при высоких смазывающих свойствах. При изучении других технических решений в данной области технологии признаки, отличающие 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 45-65^оС с последующей фильтрацией по- лученного раствора.

П р и м е р 1. В емкость помещают 34,457 г этиленгликоля и 37,00 г воды, нагревают до 50^оС, при перемешивании последовательно растворяют 0,03 г 2-меркаптобензтиазола, 4,0 г морфолина, 0,1 г бензотриазола, 1,0 г циклогексанона, 0,8 г олеиновой кислоты, 5,0 г бутилцеллозольва, 17,4 г загустителя, 0,003 г красителя, 0,01 г поливинилового спирта и 0,2 г пеногасителя. Смесь выдерживают 1,5 ч до полного растворения всех компонентов. Полученный раствор фильтруют через фильтровальную бумагу, бельтинг или другие фильтрующие материалы. Основные физико-химические свойства полученного состава негорючей гидравлической жидкости представлены в табл.4. Примеры составов 2-17 приведены в табл.1.

Составы негорючей гидравлической жидкости, указанные в примерах 1-17, характеризуются плотностью, величиной рН, низкотемпературными свойствами и щелочностью, сходными с таковыми для прототипа, значение показателя "склонность к пенообразованию" у них ниже, чем у прототипа, а значение показателя "вязкость" выше.

Образцы негорючей гидравлической жидкости, составы которой представлены в табл. 1, подвергают коррозионным испытаниям по методикам ASTM-1384 в течение 168 ч при температуре 60 1^оС. Предварительно взвешенные пластины стандартных металлов, соединенных в определенной последовательности, помещают в термостатируемый сосуд, заполненный испытуемым раствором, и подогревают его. После окончания испытаний образцы металлов промывают дистиллированной водой и взвешивают. За результат испытания принимают разность в массах образцов пластины (потеря массы), определенных до и после испытаний. Сравнительные результаты коррозионных испытаний представлены в табл.2.

Смазывающие свойства негорючей гидравлической жидкости, составы которой представлены в табл.1, проверяли на четырехшариковой машине по ГОСТ 9490-75 при комнатной температуре.

Сравнительные результаты испытаний представлены в табл.3.

Увеличение содержания олеиновой кислоты выше 0,85 мас. приводит к улучшению смазывающих свойств образца, но одновременно резко ухудшает его антикоррозионные свойства (пример 5) как в жидкой, так и в паровой фазах. Снижение ее концентрации менее 0,75 мас. приводит к значительному ухудшению смазывающих свойств данного состава (пример 4). Уменьшение концентрации циклогексанона ниже 0,8 мас. вызывает снижение коррозионной стойкости стали и чугуна (пример 8). Увеличение его концентрации сверх верхнего предела не пpиводит к значительному повышению положительного эффекта (пример 9). При содержании бензотриазола в составе ниже нижнего предела усиливается коррозия меди и латуни в образце (пример 16), а при запредельном содержании защитные свойства состава не улучшаются (пример 17). Увеличение содержания поливинилового спирта выше 0,012 мас. не приводит к значительному улучшению показателя износа образца (пример 13). Снижение его концентрации ниже 0,008 мас. приводит к значительному ухудшению показателя износа (пример 12).

Таким образом, данный состав негорючей гидравлической жидкости обладает повышенными защитными свойствами по отношению к стали, чугуну, меди и латуни и высокими смазывающими свойствами.

Формула изобретения

ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ЖИДКОСТЬ, содержащая воду, гликоль, загуститель, 2-меркаптобензтиазол и пеногаситель, отличающаяся тем, что жидкость в качестве загустителя содержит водорастворимый сополимер окиси этилена и окиси пропилена мол. м. 4000 - 10000 и дополнительно содержит бензотриазол, морфолин, циклогексанон, олеиновую кислоту, поливиниловый спирт, бутилцеллозольв и краситель при следующем соотношении компонентов, мас.%: Гликоль - 27,0 - 35,0
Загуститель - 16,00 - 21,65
2-Меркаптобензтиазол - 0,02 - 0,04
Бензотриазол - 0,08 - 0,12
Олеиновая кислота - 0,75 - 0,85
Морфолин - 3,8 - 4,3
Циклогексанон - 0,8 - 1,3
Бутилцеллозольв - 4,8 - 5,3
Поливиниловый спирт - 0,008 - 0,012
Пеногаситель - 0,1 - 0,2
Краситель - 0,0025 - 0,0035
Вода - До 100

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5