阅读说明：本技术 一种制动液及其制备方法 (Brake fluid and preparation method thereof ) 是由 陈炳耀 杨善杰 董颖 于 2020-06-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种制动液及其制备方法。该制动液由以下重量份的各组分制备而成：硼酸酯20～60份、硅酯1～15份、稀释剂5～38份、复合添加剂包0.5～5份。本发明制动液组合物,有效平衡了产品润滑性、防腐性、防锈性及橡胶相容性,产品各项指标达到和超过现有各级别指标要求,可以兼容各等级产品。(The invention discloses a brake fluid and a preparation method thereof. The brake fluid is prepared from the following components in parts by weight: 20-60 parts of borate ester, 1-15 parts of silicon ester, 5-38 parts of diluent and 0.5-5 parts of composite additive package. The brake fluid composition of the invention effectively balances the lubricity, the corrosion resistance, the rust resistance and the rubber compatibility of the product, and each index of the product reaches or exceeds the index requirements of each level in the prior art, so that the brake fluid composition can be compatible with each level of product.)

一种制动液及其制备方法

技术领域

本发明涉及机动车辆领域，尤其涉及一种制动液及其制备方法。

背景技术

随着人类社会进步和汽车工业的发展，车辆安全性要求越来越高。而作为汽车***件之一的车辆制动液，其性能则直接关系到行车安全，随着车辆制动系统结构的不断完善，对于在制动系统中起着传递压力作用的制动液的性能要求也越来越高。性能稳定、长寿命、技术指标突出的新型制动液的研究是技术研发人员关注的重点和努力方向。

对照制动液的各种产品标准(如ISO 4925：2005、GB12981-2012、JIS K 2233等)可知，随着产品级别的提升，其高、低温性能均得到提高，高级别可以代替低级别使用；但最高级别如中国的HZY6只是低温性能得到了提升，而其高温性能在上一个级别的基础上反而是下降的，如ERBP(平衡回流沸点)从HZY5要求的260℃下调到了HZY6的250℃，WERBP(湿平衡回流沸点)从180℃下调到了165℃。符合高级别指标的产品不能完全替代低级别的等级，现有的最高等级规格产品也只能是在牺牲高温性能指标的基础上来提升低温流动性。因为现有的方案基本都是采用醇醚及醇醚硼酸酯的体系，难以兼顾产品高低温性能的协同性。

因此，如何充分解决制动液产品的高低温性能是技术研发人员面临的一个难题。如专利公开号CN104611092A高级机动车制动液组合物发明专利中，采用三乙二醇单甲醚硼酸酯占60-74％，二乙二醇二丁醚占10-21％的方案，其最终的结果是高温性能达不到HZY5的要求；而CN106281591A一种新型全天候汽车制动液，以聚烷撑乙二醇硅酸酯作为制动液的基础液，高温性能达到要求但低温性能(-40℃运动粘度)均超过了1000mm²/s，达不到HZY5/HZY6的性能要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种高性能的制动液，符合现有的所有标准指标要求，具有极低的吸水性和长使用寿命。

本发明的第一方面在于提供一种制动液，由以下重量份的各组分制备而成：

硼酸酯20～60份、硅酯1～15份、稀释剂5～38份、复合添加剂包0.5～5份。

在本发明的一些实施方式中，所述硼酸酯选自二乙二醇甲醚硼酸酯、二乙二醇***硼酸酯、二乙二醇丙醚硼酸酯、二乙二醇丁醚硼酸酯、三乙二醇甲醚硼酸酯、三乙二醇***硼酸酯、三乙二醇丙醚硼酸酯、三乙二醇丁醚硼酸酯、四乙二醇甲醚硼酸酯、四乙二醇***硼酸酯、四乙二醇丙醚硼酸酯、四乙二醇丁醚硼酸酯中的一种或多种，优选为三乙二醇丁醚硼酸酯。

在本发明的一些实施方式中，所述硅酯的结构通式为R₃SiOR′或(R′O)₂SiR₂，其中R为烷基，R′为乙二醇或含有乙二醇醚的基团；优选R选自含有C1～C6的烃基、环烷烃基。

在本发明的一些实施方式中，所述稀释剂选自二乙二醇甲醚、二乙二醇***、二乙二醇丙醚、二乙二醇丁醚、三乙二醇甲醚、三乙二醇***、三乙二醇丙醚、三乙二醇丁醚、四乙二醇甲醚、四乙二醇***、四乙二醇丙醚、四乙二醇丁醚中的一种或多种，优选为三乙二醇丁醚与三乙二醇甲醚1﹕1体积比的混合物。

在本发明的一些实施方式中，所述复合添加剂包由以下重量份的各组分制备而成：

腐蚀抑制剂30～70份、抗氧剂15～30份、pH调节剂5～15份、消泡剂0.2～5份。

在本发明的一些实施方式中，所述腐蚀抑制剂包括苯骈三氮唑、甲基苯骈三氮唑中的至少一种与聚二甲基硅氧烷阳离子乳液、无机硼酸盐；优选地，所述苯骈三氮唑、甲基苯骈三氮唑中的至少一种与聚二甲基硅氧烷阳离子乳液、无机硼酸盐的重量比为2:2:1。

在本发明的一些实施方式中，所述抗氧剂为酚类抗氧剂。

在本发明的一些实施方式中，所述pH调节剂为有机胺类化合物及其盐，所述有机胺类化合物选自二正丁胺、三乙醇胺、乙醇胺、环己胺、二异丙醇胺、丁基二乙醇胺中的一种或多种。

在本发明的一些实施方式中，所述消泡剂为低分子量聚硅氧烷、低分子量聚醚中的一种或多种。

本发明的第二方面在于提供第一方面所述制动液的制备方法，包括以下步骤：

S1，将所需量的硼酸酯、硅酯、稀释剂和抗氧剂混合，升温，保持负压真空一定时间；

S2，降温至第一温度，与所需量的腐蚀抑制剂混合；

S3，降温至第二温度，与所需量的pH调节剂和消泡剂混合。

在本发明的一些实施方式中，所述升温为升温至90-103℃。

在本发明的一些实施方式中，所述第一温度为45-52℃。；

在本发明的一些实施方式中，所述第二温度为室温。

在本发明的一些实施方式中，在制备得到制动液后还应该对所述制动液进行检测，所检测步骤包括：

首先，取少量的所述制动液在烧瓶中与大气压平衡，并在一定回流速度下沸腾，获得其平衡回流沸点；

然后，将少量的所述制动液装入洁净的毛细管内，放入SSH32CX环境条件实验箱，并调整黏度计绝对垂直，获得流动时间；

接着，取少量的所述制动液加热至180℃，恒温2h，然后升温测定其平衡回流沸点；取少量所述制动液与同样分量的相容性液体混合测定其混合物的平衡回流沸点；

再次，将检测金属试片放入所述制动液中淹没后加盖放入100℃烘箱中，保持120h后取出冷却，获取所述检测金属试片的质量；

最后，根据如下公式对所述制动液进行评定：

b＝γ*t

β＝(a-b)+(v-d)

F＝f₁(Q)+f₂(b)+f₃(η)+f₄(β)

上述公式中，F为评定得分，f₁为沸点得分函数，f₂为运动黏度得分函数，f₃为腐蚀性得分函数，f₄为稳定性得分函数，Q为所述制动液在烧瓶中的平衡回流沸点，η为所述制动液的腐蚀性，m₁为所述检测金属试片试验前的质量，m₂为所述检测金属试片试验后的质量，b为所述制动液的运动黏度，_γ为粘度计的毛细管常数，t为流动时间，β为所述制动液的稳定度，a为升温测定其平衡回流沸点，b为恒温时的沸点，v为所述混合物的最高沸点，d为所述混合物的平均沸点；

当F大于等于预设阈值时，所述制动液安全性较好，可以投放市场，否则，所述制动液安全性不达标。

本发明的有益效果在于：

本发明提供了一种含有硅酯和硼酸酯的高性能制动液组合物。其采用单一的三乙二醇丁醚硼酸酯与硅酯的组合，解决了最终产品高低温性能不能很好协调的矛盾，同时由于其协同效应，保证了产品的低水敏感性和抗水解能力，可以大幅度提高产品的使用寿命。优选的硅酯组分与醇醚、醇醚硼酸酯体系因结构相近，相互之间可以完全相容，使本发明制动液组合物与其它合成型制动液可以混合使用，减少了市场风险；本发明制动液组合物，有效平衡了产品润滑性、防腐性、防锈性及橡胶相容性，产品各项指标达到和超过现有各级别指标要求，可以兼容各等级产品。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

除非特别指出，以下实施例和对比例为平行试验，采用同样的处理步骤和参数。聚二甲基硅氧烷阳离子乳液，为在阳离子乳化剂如十二烷基二甲基芐基溴化铵(C₁₂H₂₅Me₂C₆H₅CH₂N)⁺Br^-存在下，以碱金属氢氧化物为催化剂，在50～100℃下使环二甲基硅氧烷D_n等，在水体系中开环聚合，得到高聚合度的HO(Me₂SiO)_nH，最后环硅氧烷与线型硅氧烷达到平衡状态。反应完毕，用酸中和碱催化剂，终止反应，即得到最终产品。其固含量为33％。

为了简明实施方案，我们在实施例中对复合添加剂包予以固化，按重量份比：

以上组分的总和为100。

实施例1

将以下组分按重量份比进行调和

其中，R为甲基，R′为乙二醇基团。

实施例2

将以下组分按重量份比进行调和

其中，R为丁基，R′为乙二醇甲醚基团。

实施例3

将以下组分按重量份比进行调和

其中R为甲基，R′为乙二醇基团。

实施例4

将以下组分按重量份比进行调和

其中，R为丁基，R′为乙二醇甲醚基团。

实施例5

在制备得到制动液后还应该对所述制动液进行检测，所检测步骤包括：

首先，取少量的所述制动液在烧瓶中与大气压平衡，并在一定回流速度下沸腾，获得其平衡回流沸点；

然后，将少量的所述制动液装入洁净的毛细管内，放入SSH32CX环境条件实验箱，并调整黏度计绝对垂直，获得流动时间；

接着，取少量的所述制动液加热至180℃，恒温2h，然后升温测定其平衡回流沸点；取少量所述制动液与同样分量的相容性液体混合测定其混合物的平衡回流沸点；

再次，将检测金属试片放入所述制动液中淹没后加盖放入100℃烘箱中，保持120h后取出冷却，获取所述检测金属试片的质量；

最后，根据如下公式对所述制动液进行评定：

b＝γ*t

β＝(a-b)+(v-d)

F＝f₁(Q)+f₂(b)+f₃(η)+f₄(β)

上述公式中，F为评定得分，f₁为沸点得分函数，f₂为运动黏度得分函数，f₃为腐蚀性得分函数，f₄为稳定性得分函数，Q为所述制动液在烧瓶中的平衡回流沸点，η为所述制动液的腐蚀性，m₁为所述检测金属试片试验前的质量，m₂为所述检测金属试片试验后的质量，b为所述制动液的运动黏度，γ为粘度计的毛细管常数，t为流动时间，β为所述制动液的稳定度，a为升温测定其平衡回流沸点，b为恒温时的沸点，v为所述混合物的最高沸点，d为所述混合物的平均沸点。

当F大于等于预设阈值时，所述制动液安全性较好，可以投放市场，否则，所述制动液安全性不达标。

通过上述技术方案可以确保制备的所述制动液安全性能较好，不会存在安全隐患。在检测时从沸点、运动黏度、腐蚀性和稳定性进行评定，全面试验检验性能标准，不仅考虑到物理因素，而且考虑了化学因素，使得评定方法更加具有信服力。

比较例1

将以下组分按重量份比进行调和

比较例2

与实施例1的区别在于，复合添加剂包的腐蚀抑制剂中，甲基苯并三氮唑与聚二甲基硅氧烷阳离子乳液、四硼酸钠五水化合物的重量比为1﹕1﹕1。

各实施例与比较例的主要关键理化指标如表1.

表1理化指标

序号	项目	标准值	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	比较例1	比较例2
									1	ERBP	≥260℃	275	288	286	293	265	274
2	WERBP	≥180℃	189	193	195	197	182	183
									3	V<sub>-40</sub>	≤750mm<sup>2</sup>/s	600	678	683	688	1098	692
4	吸水率	≤2％	1.86	1.79	1.72	1.69	2.13	2.36

说明：以上项目中，ERBP为平衡回流沸点，WERBP为湿平衡回流沸点，体现的是产品高温抗气阻性能；V_-40为-40℃条件下产品的流动性，数值越小说明制动系统响应时间越短；吸水率反映的是产品对水的敏感程度，与产品的使用寿命关联性较大。

以上对本发明优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下作出各种变化。