一种水性环保阻燃液压液及其制备方法
阅读说明：本技术 一种水性环保阻燃液压液及其制备方法 (Water-based environment-friendly flame-retardant hydraulic fluid and preparation method thereof ) 是由 孙晓明 吴枫 李美玲 陈孟维 于 2021-08-04 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种水性环保阻燃液压液包括以下按照重量份计的原料组分：改性棕榈油20-40份、司盘80 3-6份、吐温80 3-6份、三乙醇胺3-8份、有机硅氧烷0.1-0.3份、三羟甲基丙烷油酸酯1-5份、油酸三乙醇胺硼酸酯1-5份、BHT抗氧剂1-2份、纯净水40-60份。本发明同时提供了一种水性环保阻燃液压液的制备方法。本发明的水性环保阻燃液压液是可生物降解的、环境友善型水基抗燃液压液,不含乙二醇类成分,以植物类改性材料、腐蚀抑制剂以及抗氧剂等组成,在完整的使用过程中都具有出色的润滑性能和极佳的性能稳定性,并具有极高的物理和化学稳定性。(The invention provides a water-based environment-friendly flame retardant hydraulic fluid which comprises the following raw material components in parts by weight: 20-40 parts of modified palm oil, 803-6 parts of span, 803-6 parts of tween, 3-8 parts of triethanolamine, 0.1-0.3 part of organosiloxane, 1-5 parts of trimethylolpropane oleate, 1-5 parts of triethanolamine oleate borate, 1-2 parts of BHT antioxidant and 40-60 parts of purified water. The invention also provides a preparation method of the water-based environment-friendly flame-retardant hydraulic fluid. The water-based environment-friendly flame-retardant hydraulic fluid is biodegradable and environment-friendly water-based flame-retardant hydraulic fluid, does not contain glycol components, is composed of plant modified materials, corrosion inhibitors, antioxidants and the like, has excellent lubricating performance and excellent performance stability in the complete use process, and has extremely high physical and chemical stability.)
技术领域
本发明涉及一种水性环保阻燃液压液及其制备方法，属于阻燃液压液技术领域。
背景技术
目前，国内的阻燃液压液产品多是矿物油为主的油性体系，或者含乙二醇的水性体系。矿物油属于不可再生资源，且降解性差，一旦泄露会对环境造成巨大污染。此外，纯油体系存在可燃风险。含乙二醇的水性体系，由于乙二醇的污染性强，在应用中也受到限制。伴随着全球环保意识的加强，如何开发一种高性能且环保的水性阻燃液压产品是本领域一个亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明旨在克服上述技术的不足之处，提供一种水性环保阻燃液压液及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：
一种水性环保阻燃液压液，其特征在于，包括以下按照重量份计的原料组分：改性棕榈油20-40份、司盘803-6份、吐温803-6份、三乙醇胺3-8份、有机硅氧烷0.1-0.3份、三羟甲基丙烷油酸酯1-5份、油酸三乙醇胺硼酸酯1-5份、BHT抗氧剂1-2份、纯净水40-60份。
进一步地，所述水性环保阻燃液压液，包括以下按照重量份计的原料组分：改性棕榈油20份、司盘803份、吐温803份、三乙醇胺3份、有机硅氧烷0.1份、三羟甲基丙烷油酸酯1份、油酸三乙醇胺硼酸酯1份、BHT抗氧剂1份、纯净水40份。
进一步地，所述水性环保阻燃液压液，包括以下按照重量份计的原料组分：改性棕榈油40份、司盘806份、吐温806份、三乙醇胺8份、有机硅氧烷0.3份、三羟甲基丙烷油酸酯5份、油酸三乙醇胺硼酸酯5份、BHT抗氧剂2份、纯净水60份。
进一步地，所述水性环保阻燃液压液，包括以下按照重量份计的原料组分：改性棕榈油39.8份、司盘803份、吐温803份、三乙醇胺7份、有机硅氧烷0.2份、三羟甲基丙烷油酸酯5份、油酸三乙醇胺硼酸酯1份、BHT抗氧剂1份、纯净水40份。
进一步地，所述水性环保阻燃液压液，包括以下按照重量份计的原料组分：改性棕榈油22份、司盘805份、吐温805份、三乙醇胺3份、有机硅氧烷0.3份、三羟甲基丙烷油酸酯2份、油酸三乙醇胺硼酸酯1.5份、BHT抗氧剂1.2份、纯净水60份。
进一步地，所述改性棕榈油是将棕榈油与棕榈油质量百分比5-15％的胺类化合物、为棕榈油质量百分比2-3％的催化剂A在55-60℃下搅拌反应3h，然后降温至40℃，加入以上反应物整体质量百分比10-15％的PEG400，反应1h，最终制得改性棕榈油。
进一步地，所述胺类化合物为单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或两种以上的混合物。
进一步地，所述催化剂A为碱金属氧化物、碱金属氢氧化物的任意一种或者两种以上的混合物。
本发明同时提供一种水性环保阻燃
液压液的制备方法，包括以下步骤：
(1)按上述各组分重量份比例准备各原料；
(2)将改性棕榈油加入反应釜中，在200r/min的转速下升高温度45℃；
(3)温度达到后提高转速400r/min，缓慢向反应釜中加入司盘80、吐温80、三乙醇胺、有机硅氧烷、三羟甲基丙烷油酸酯，继续加入油酸三乙醇胺硼酸酯和BHT抗氧剂；
(4)反应1h后，向反应釜中加入纯净水；
(5)继续搅拌30min后，既得水性环保阻燃液压液。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明的水性环保阻燃液压液是可生物降解的、环境友善型水基抗燃液压液，不含乙二醇类成分，以植物类改性材料、腐蚀抑制剂以及抗氧剂等组成，在完整的使用过程中都具有出色的润滑性能和极佳的性能稳定性，并具有极高的物理和化学稳定性。
本发明中各组分作用及相互协同作用如下：改性棕榈油起到润滑抗磨损作用，可承载传输压力，起到保护润滑设备的作用，生物降解性好，司盘80及吐温80起到乳化兼顾防锈作用，三乙醇胺起到防锈防腐作用，有机硅氧烷份起到抑泡消泡作用，三羟甲基丙烷油酸酯起到润滑抗磨损作用，与改性棕榈油一起使用，在使液压液整体润滑抗磨损性能中表现出色，油酸三乙醇胺硼酸酯起到润滑防锈作用，与以上各组分一起使用协同效果显著，BHT抗氧剂起到抗氧、保持液体长寿命作用，以及纯净水起到抗燃环保作用。
使用本发明的各组分及配比使液压液具备以下优点：
(1)水性环保阻燃液压液具有优异的抗燃性，极高的安全特性。
(2)具备优秀的防腐蚀性能和极压抗磨损性能，使液压系统的运行更长寿。
(3)本发明比乙二醇体系产品具有更低的COD，具有极好的环境友善性和极低的废液处理成本特点，稀释后即可排放。
(4)本发明具备很好的生物降解性能，使本产品整体生物降解率≥70％。
附图说明
图1是本发明实施例2的水性环保阻燃液压液与对比例的传统水乙二醇液压液的28天内的生物降解率测试图。
具体实施方式
以下结合说明书附图及具体的实施例对本发明作进一步说明。有必要在此指出的是本实施例仅用于例证的目的，本发明的保护范围不局限例证范畴。
实施例1
一种水性环保阻燃液压液，包括以下按照重量份计的原料组分：改性棕榈油20份、司盘803份、吐温803份、三乙醇胺3份、有机硅氧烷0.1份、三羟甲基丙烷油酸酯1份、油酸三乙醇胺硼酸酯1份、BHT抗氧剂1份、纯净水40份。
改性棕榈油是将棕榈油与棕榈油质量百分比5％的胺类化合物、为棕榈油质量百分比2％的催化剂A在55℃下搅拌反应3h，然后降温至40℃，加入以上反应物整体质量百分比10％的PEG400，反应1h，最终制得改性棕榈油。
所述胺类化合物为单乙醇胺。
所述催化剂A为碱金属氧化物。
实施例2
一种水性环保阻燃液压液，包括以下按照重量份计的原料组分：改性棕榈油40份、司盘806份、吐温806份、三乙醇胺8份、有机硅氧烷0.3份、三羟甲基丙烷油酸酯5份、油酸三乙醇胺硼酸酯5份、BHT抗氧剂2份、纯净水60份。
改性棕榈油是将棕榈油与棕榈油质量百分比15％的胺类化合物、为棕榈油质量百分比3％的催化剂A在60℃下搅拌反应3h，然后降温至40℃，加入以上反应物整体质量百分比15％的PEG400，反应1h，最终制得改性棕榈油。
所述胺类化合物为二乙醇胺。
所述催化剂A为碱金属氢氧化物。
实施例3
一种水性环保阻燃液压液，包括以下按照重量份计的原料组分：改性棕榈油39.8份、司盘803份、吐温803份、三乙醇胺7份、有机硅氧烷0.2份、三羟甲基丙烷油酸酯5份、油酸三乙醇胺硼酸酯1份、BHT抗氧剂1份、纯净水40份。
改性棕榈油是将棕榈油与棕榈油质量百分比10％的胺类化合物、为棕榈油质量百分比3％的催化剂A在60℃下搅拌反应3h，然后降温至40℃，加入以上反应物整体质量百分比10％的PEG400，反应1h，最终制得改性棕榈油。
所述胺类化合物为三乙醇胺。
所述催化剂A为碱金属氢氧化物。
实施例4
一种水性环保阻燃液压液，包括以下按照重量份计的原料组分：改性棕榈油22份、司盘805份、吐温805份、三乙醇胺3份、有机硅氧烷0.3份、三羟甲基丙烷油酸酯2份、油酸三乙醇胺硼酸酯1.5份、BHT抗氧剂1.2份、纯净水60份。
改性棕榈油是将棕榈油与棕榈油质量百分比5％的胺类化合物、为棕榈油质量百分比2％的催化剂A在55℃下搅拌反应3h，然后降温至40℃，加入以上反应物整体质量百分比10％的PEG400，反应1h，最终制得改性棕榈油。
所述胺类化合物为单乙醇胺和二乙醇胺的混合物。
所述催化剂A为碱金属氧化物。
本发明同时提供实施例1-实施例4的一种水性环保阻燃液压液的制备方法，包括以下步骤：
(1)按上述各组分重量份比例准备各原料；
(2)将改性棕榈油加入反应釜中，在200r/min的转速下升高温度45℃；
(3)温度达到后提高转速400r/min，缓慢向反应釜中加入司盘80、吐温80、三乙醇胺、有机硅氧烷、三羟甲基丙烷油酸酯，继续加入油酸三乙醇胺硼酸酯和BHT抗氧剂；
(4)反应1h后，向反应釜中加入纯净水；
(5)继续搅拌30min后，既得水性环保阻燃液压液。
对实施例1-实施例4的水性环保阻燃液压液进行检测，检测结果如表1所示：
对比例
传统水乙二醇液压液的具体组分及按重量份计的配比如下：水30-45份，乙二醇35-45份，防锈防腐剂5-10份，极压润滑剂5-10份，消泡剂0.1-0.3份；
制备方法：
(1)按上述各组分重量份比例准备各原料；
(2)将原料逐一加入反应釜中，30-35℃反应1h后，既得传统阻燃液压液。
对本申请实施例2的水性环保阻燃液压液与对比例的传统水乙二醇液压液的28天内的生物降解率采用OECD 301F方法进行测定，结果如图1所示，本申请实施例2的水性环保阻燃液压液的生物降解率在制备后的28天可达到70％以上，而对比例的传统水乙二醇液压液在14天以后的生物降解率基本持平保持在低于40％，可以看出，本发明的实施例2产品具备很好的生物降解性能。本申请其他实施例产品与对比例的生物降解率的测定结果相似，在此不一一进行列举。
另外，本发明实施例1-4产品使用后的废液COD值比传统型水乙二醇阻燃液废液的COD值低17％以上，具有极好的环境友善性和极低的废液处理成本特点，稀释后即可排放。
可以理解地是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
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