低溫抗燃液壓油的制作方法
【專利摘要】本發明涉及石油化工產品及其制備方法，具體地涉及一種低溫抗燃液壓油及其制備方法。根據本發明的低溫抗燃液壓油包括：100重量份的基礎油；0.3至3重量份的抗氧劑；0.1至5重量份的極壓劑；0.04至0.7重量份的防銹劑氮硼酸酯；0.0006至0.02重量份的染色劑；和12ppm的抗泡劑甲基硅油。根據本發明的低溫抗燃液壓油同目前國內用于戰斗機的航空液壓油如10號航空液壓油、15號航空液壓油以及國外類似產品相比較，可以看出根據本發明的低溫抗燃液壓油粘度、閃點等物理性質更優并且符合相關標準要求，因此可以更廣泛地用于航空戰斗機領域。
【專利說明】低溫抗燃液壓油
【技術領域】
[0001] 本發明涉及石油化工產品及其制備方法，具體地涉及一種低溫抗燃液壓油及其制 備方法。
【背景技術】
[0002] 液壓油是利用液體壓力能的液壓系統使用的液壓介質，在液壓系統中起著能量傳 遞、抗磨、系統潤滑、防腐、防銹、冷卻等作用。對于液壓油來說，首先應滿足液壓裝置在工作 溫度下與啟動溫度下對液體粘度的要求。低溫抗燃液壓油是一種具有火焰自動熄滅功能的 抗燃液壓油，不僅具有優秀的抗氧化、防磨損、防銹和防泡沫性能，還可以把油品與火焰或 熾熱表面接觸時發生火災和爆炸的危險降到最低。
[0003] 目前用于航空領域的抗燃液壓油主要有三類：磷酸酯抗燃液壓油（應用于民航飛 機）、合成烴抗燃液壓油（應用于直升機）、低溫抗燃液壓油（應用于戰機及導彈）。通常用 于直升機的合成烴抗燃液壓油的國外標準為MIL-PRF-83282,國內標準為GJB5311-2004。 而通常用于戰機及導彈的低溫抗燃液壓油的國外標準為MIL-PRF-87257,而國內目前沒有 相應產品和標準。而通常用于民航飛機或直升機的液壓油并不能直接用于戰斗機，因為戰 斗機的工作條件更為苛刻，因此對液壓油的要求也更高，用于民航飛機的磷酸酯抗燃液壓 油會對戰斗機及導彈的金屬材料造成腐蝕，用于直升機的合成烴液壓油無法滿足戰斗機的 低溫起動要求。
【發明內容】
[0004] 針對上述目前的國內狀況，本發明的發明人開發了一種低溫抗燃液壓油，以滿足 國內對低溫抗燃液壓油的需要。
[0005] 本發明的一個目的在于提供一種低溫抗燃液壓油，其由以下組分構成：
[0006] 100重量份的基礎油；
[0007] 0. 3至3重量份的抗氧劑；
[0008] 0. 1至5重量份的極壓劑；
[0009] 〇· 04至0· 7重量份的防銹劑氮硼酸酯；
[0010] 〇· 0006至0· 02重量份的染色劑；和
[0011] 12ppm的抗泡劑甲基娃油。
[0012] 優選地，根據本發明的低溫抗燃液壓油由以下組分構成：
[0013] 100重量份的基礎油；
[0014] 0· 5至2. 5重量份的抗氧劑；
[0015] 0· 25至3. 6重量份的極壓劑；
[0016] 〇· 09至L 2重量份的防銹劑氮硼酸酯；
[0017] 0· 001至0· 009重量份的染色劑；和
[0018] 12ppm的抗泡劑甲基娃油。
[0019] 進一步優選地，根據本發明的低溫抗燃液壓油由以下組分構成：
[0020] 100重量份的基礎油；
[0021] 1.3重量份的抗氧劑；
[0022] 1. 54重量份的極壓劑；
[0023] 0. 10重量份的防銹劑氮硼酸酯；
[0024] 0· 005重量份的染色劑；和
[0025] 12ppm的抗泡劑甲基娃油。
[0026] 根據本發明的低溫抗燃液壓油，其中所述基礎油由PA02、癸二酸酯和全氟烴基聚 醚構成，三種組分的重量比為PA02:癸二酸酯：全氟烴基聚醚=4. 3:3. 4:2. 3。所述抗氧劑 為二異辛基二苯胺及其衍生物。所述極壓劑為三苯硫代磷酸酯。所述防銹劑為氮硼酸酯。 所述染色劑為蘇丹紅IV和油紅0。
[0027] 另外，根據本發明的低溫抗燃液壓油不含抗磨劑。
[0028] 本發明的另一個目的在于提供一種制備所述低溫抗燃液壓油的方法，該方法包括 以下步驟：
[0029] 1)在反應釜中常溫下將PA02、癸二酸酯和全氟烴基聚醚按比例攪拌混合約3小 時，形成復配基礎油備用；
[0030] 2)將溫度升至約70°C，然后依次加入抗氧劑、極壓劑、防銹劑和染色劑，繼續攪拌 約2小時至各種組分混合均勻；
[0031] 3)將反應體系降至室溫，然后向反應釜中加入約12-15ppm的抗泡劑，繼續攪拌約 1小時，得到最終的產品。
[0032] 有益效果
[0033] 根據本發明的低溫抗燃液壓油同目前國內用于戰斗機的航空液壓油如10號航空 液壓油、15號航空液壓油以及國外類似產品相比較，可以看出根據本發明的低溫抗燃液壓 油粘度、閃點等物理性質更優并且符合相關標準要求，因此可以更廣泛地用于航空戰斗機 領域。另外，根據本發明的低溫抗燃液壓油不含抗磨劑，但仍然具有符合標準要求的抗磨效 果。
【具體實施方式】
[0034] 下文中將詳細說明本發明。
[0035] 美軍標MIL-PRF-87257規定的低溫抗燃液壓油要求的工作為-54°C?200°C，使用 溫度范圍寬，產品性能優良，因此是國際公認的低溫抗燃液壓油標準。然而目前我國尚沒有 建立同MIL-PRF-87257標準相當的標準，也沒有相應的低溫抗燃液壓油產品。
[0036] 本發明的目的之一在于提供一種低溫抗燃液壓油，該液壓油至少能夠符合 MIL-PRF-87257的要求，同時又針對我國現狀進行一定的改進。
[0037] 本發明提供了一種低溫抗燃液壓油，其包括：
[0038] 100重量份的基礎油；
[0039] 0. 3至3重量份的抗氧劑；
[0040] 0. 1至5重量份的極壓劑；
[0041] 〇· 04至0· 7重量份的防銹劑氮硼酸酯；
[0042] (λ 0006至(λ 02重量份的染色劑；和
[0043] 12ppm的抗泡劑甲基硅油。
[0044] 其中所述基礎油由PA02、癸二酸酯和全氟烴基聚醚構成，三種組分的重量比為 PA02:癸二酸酯：全氟烴基聚醚=4. 3:3. 4:2. 3。通常一般的液壓油往往僅采用兩種油料作 為基礎油的主要成分，例如PA04和季戊四醇酯，或者PA04和季戊四醇酯等。國內目前還沒 有用PA02作基礎油的液壓油，這主要是因為通常認為PA02的粘度太小，不適用于液壓油， 在市售產品中往往采用PA04、PA06、PA08等作為基礎油。而本發明的發明人經過大量研究 發現，采用特定比例的PA02、癸二酸酯和全氟烴基聚醚作為基礎油的組分可以顯示出比兩 種組分的基礎油更優的性能，特別是在采用三組分基礎油的情況下，可以不添加抗磨劑，而 仍然能夠保持最終產品的抗磨性能不受損失。特別是在本發明中采用了 PA02和全氟烴基 聚醚作為基礎油的一種組分，減少了其它添加劑的使用，有效地降低了生產成本，且最終產 品的物化性能優良。
[0045] 所述抗氧劑沒有特別限制，但優選為二異辛基二苯胺及其衍生物。所述極壓劑沒 有特別限制，但優選為三苯硫代磷酸酯。所述防銹劑為氮硼酸酯。所述染色劑為蘇丹紅IV + 油紅0。
[0046] 另外，在根據本發明的低溫抗燃液壓油中不含抗磨劑。通常液壓油在液壓系統中 起著能量傳遞、抗磨、系統潤滑等功能，一般認為抗磨劑是其必不可少的組分之一。因此現 有技術中的液壓油都采用添加例如磷酸三甲酚酯等的抗磨劑的方法來提高其抗磨效果，磷 酸三甲酚酯抗磨性能好，但極壓性差，且與極壓劑的配伍性較差。隨著戰斗機液壓系統的發 展，除了抗磨性之外，對航空液壓油的極壓性也提出了要求，但是一種添加劑無法兼顧液壓 油的抗磨性與極壓性，要么抗磨性好極壓性差，要么極壓性好抗磨性差。然而本發明的發明 人發現在本發明的液壓油中不必添加抗磨劑，僅依靠基礎油中不同的組分及配比，也可以 實現足夠的抗磨效果。
[0047] 美軍標MIL-PRF-87257規定的抗燃液壓油使用溫度范圍寬，產品性能優良，而國 內目前沒有相應產品和標準。
[0048] 本發明的目的之一在于提供一種低溫抗燃液壓油，該低溫抗燃液壓油能夠符合 MIL-PRF-87257的要求，同時又針對我國現狀進行一定的改進。
[0049] 在根據本發明的低溫抗燃液壓油中，基礎油的選擇對液壓油的基本性能有重要影 響，目前常用的10號航空液壓油、15號航空液壓油采用精制礦物油作為基礎油，用于直升 機的液壓油等往往僅采用兩種油品作為基礎油，一般采用PA04、PA06、PA08等和如辛二酸 酯或癸二酸酯等的復配，而基本不采用PA02,這主要是因為通常認為PA02的粘度太小，高 溫穩定性不佳，因此國內目前還沒有用PA02作基礎油的液壓油。但本發明的發明人發現， 采用三種油品復配形成的基礎油中即使使用PA02也仍然能夠取得良好的技術效果，同時 還可以減少添加劑的種類。
[0050] 根據本發明的低溫抗燃液壓油，其中基礎油由PA02、癸二酸酯和全氟烴基聚醚構 成，三種組分的重量比為PA02:癸二酸酯：全氟烴基聚醚=4. 3:3. 4:2. 3。通過以上特定比 例的三種組分形成的基礎油完全滿足低溫抗燃液壓油的需要。
[0051] 由于戰斗機或導彈等機械部件的工作溫度和工作環境都比較苛刻，對液壓油的防 腐蝕性能、粘度、高溫穩定性等都有較高的要求。在根據本發明的低溫抗燃液壓油設基礎油 為100重量份，其它添加劑均以此為基礎進行計算。
[0052] 基于100重量份的基礎油，可以添加0. 3至3重量份的抗氧劑，所述抗氧劑沒有特 別限制，但優選為二異辛基二苯胺及其衍生物。基于100重量份的基礎油，可以添加〇. 1至 5重量份的極壓劑，所述極壓劑沒有特別限制，但優選為三苯硫代磷酸酯。基于100重量份 的基礎油，可以添加〇. 04至0. 7重量份的防銹劑氮硼酸酯。基于100重量份的基礎油，可 以添加0. 0006至0. 02重量份的染色劑，所述染色劑沒有特別限制，但優選為蘇丹紅IV和油 紅0的復配。另外根據需要，最終的低溫抗燃液壓油中還可以添加抗泡劑甲基硅油，并控制 其含量在約12ppm至15ppm之間即可。
[0053] 實施例
[0054] 以下實施例僅是作為本發明的實施方案的例子列舉，并不對本發明構成任何限 制，本領域技術人員可以理解在不偏離本發明的實質和構思的范圍內的修改均落入本發明 的保護范圍。
[0055] 實施例1
[0056] 在反應釜中常溫下將43kg的PA02、34kg的癸二酸酯和23kg的全氟烴基聚醚攪 拌混合約3小時，形成復配基礎油備用。然后將反應釜溫度升至約70°C，依次加入I. 3kg 的抗氧劑二異辛基二苯胺、I. 54kg的極壓劑三苯硫代磷酸酯、0. IOkg的防銹劑氮硼酸酯和 0. 005kg的染色劑蘇丹紅IV與油紅0,繼續攪拌約2小時至各種組分混合均勻。將反應體系 降至室溫，然后向反應釜中加入抗泡劑甲基硅油至抗泡劑的濃度為約12ppm，繼續攪拌約1 小時，得到最終的低溫抗燃液壓油。
[0057] 實施例2
[0058] 除了按照表1中所示的比例添加各種組分以外，按照實施例1相同的方法制備低 溫抗燃液壓油。
[0059] 實施例3
[0060] 除了按照表1中所示的比例添加各種組分以外，按照實施例1相同的方法制備低 溫抗燃液壓油。
[0061] 實施例4
[0062] 除了按照表1中所示的比例添加各種組分以外，按照實施例1相同的方法制備低 溫抗燃液壓油。
[0063] 實施例5
[0064] 除了按照表1中所示的比例添加各種組分以外，按照實施例1相同的方法制備低 溫抗燃液壓油。
[0065] 對比實施例1
[0066] 除了將基礎油中三種成分的重量比調整為PA02:癸二酸酯：全氟烴基聚醚= 6:3:1，按照表1中所示的比例添加各種組分以外，按照實施例1相同的方法制備低溫抗燃 液壓油。
[0067] 對比實施例2
[0068] 除了將基礎油中三種成分的重量比調整為PA02:癸二酸酯：全氟烴基聚醚= 3:5:2,按照表1中所示的比例添加各種組分以外，按照實施例1相同的方法制備低溫抗燃 液壓油。
[0069] 對比實施例3
[0070] 除了采用重量比為5:5的兩種成分PA02和癸二酸酯作為基礎油，并按照表1中所 示的比例添加各種組分以外，按照實施例1相同的方法制備低溫抗燃液壓油。
[0071] 對比實施例4
[0072] 除了采用重量比為6:4的兩種成分PA02和全氟烴基聚醚作為基礎油，并按照表1 中所示的比例添加各種組分以外，按照實施例1相同的方法制備低溫抗燃液壓油。
[0073] 對比實施例5
[0074] 除了添加常規量的抗磨劑磷酸三甲酚酯2. 5kg，并按照表1中所示的比例添加各 種組分以外，按照實施例1相同的方法制備低溫抗燃液壓油。
[0075] 表 1
【權利要求】
1. 一種低溫抗燃液壓油，其由以下組分構成： 100重量份的基礎油； 0. 3至3重量份的抗氧劑； 0. 1至5重量份的極壓劑； 0. 04至0. 7重量份的防銹劑氮硼酸酯； 0. 0006至0. 02重量份的染色劑；和 12ppm的抗泡劑甲基娃油。
2. 根據權利要求1所述的低溫抗燃液壓油，其由以下組分構成： 100重量份的基礎油； 0. 5至2. 5重量份的抗氧劑； 0. 25至3. 6重量份的極壓劑； 0. 09至1. 2重量份的防銹劑氮硼酸酯； 0. 001至0. 009重量份的染色劑；和 12ppm的抗泡劑甲基娃油。
3. 根據權利要求1所述的低溫抗燃液壓油，其由以下組分構成： 100重量份的基礎油； 1. 3重量份的抗氧劑； 1. 54重量份的極壓劑； 0. 10重量份的防銹劑氮硼酸酯； 0. 005重量份的染色劑；和 12ppm的抗泡劑甲基娃油。
4. 根據權利要求1所述的低溫抗燃液壓油，其特征在于，所述基礎油由PA02、癸 二酸酯和全氟烴基聚醚構成，三種組分的重量比為PA02:癸二酸酯：全氟烴基聚醚= 4. 3:3. 4:2. 3 ;所述抗氧劑為二異辛基二苯胺及其衍生物；所述極壓劑為三苯硫代磷酸酯； 所述防銹劑為氮硼酸酯；所述染色劑為蘇丹紅IV和油紅0。
5. 根據權利要求1至4任意一項所述的低溫抗燃液壓油，其特征在于，所述低溫抗燃液 壓油不含抗磨劑。
6. -種制備根據權利要求1至4中任意一項所述的低溫抗燃液壓油的方法，該方法包 括以下步驟： 1) 在反應釜中常溫下將PA02、癸二酸酯和全氟烴基聚醚按比例攪拌混合約3小時，形 成復配基礎油備用； 2) 將溫度升至約70°C，然后依次加入抗氧劑、極壓劑、防銹劑和染色劑，繼續攪拌約2 小時至各種組分混合均勻； 3) 將反應體系降至室溫，然后向反應釜中加入約12-15ppm的抗泡劑，繼續攪拌約1小 時，得到最終的產品。
【文檔編號】C10M161/00GK104403727SQ201410555432
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月17日 優先權日:2014年10月17日
【發明者】劉多強, 韓松霖, 李曉濤, 都長飛, 邢軍, 王德巖, 楊韜, 趙秀麗 申請人:中國人民解放軍空軍油料研究所