CN102399612A

CN102399612A - 一种无锌高压抗磨液压油及其制备方法

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Publication number: CN102399612A
Application number: CN2011103023660A
Authority: CN
Inventors: 王平; 梁智永; 杨明桂; 刘宏慧; 李洁; 周万里
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2011-10-08
Filing date: 2011-10-08
Publication date: 2012-04-04
Anticipated expiration: 2031-10-08
Also published as: CN102399612B

Abstract

本发明公开了一种无锌高压抗磨液压油，其包括以下质量百分比的组分：基础油98％～99％、抗氧剂0.1％～1.0％、极压抗磨剂0.2％～1.0％、防锈剂0.01％～0.1％、金属钝化剂0.01％～0.1％、清净分散剂0.01％～0.1％、抗泡剂0.0001％～0.001％。本发明还公开了该无锌高压抗磨液压油的制备方法。本发明提供的液压油质量满足国家标准GB11118.1-94有关抗磨液压油优等品的规格要求，并且可满足目前世界上抗磨液压油最高水平Dension HF-0的规格要求。

Description

一种无锌高压抗磨液压油及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种液压油及其制备方法，本发明尤其涉及一种无锌高压抗磨液压油及其制备方法。

背景技术

目前，常用的高压抗磨液压油有两种，即用稳定的二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)为主剂的锌型配方和以硫、磷、氮剂为主剂的无灰配方，这两种油品性能平衡，在高性能叶片泵和柱塞泵***中显示了优良的稳定性，符合Denison HF-0和Vickers M-2950-S规格、DIN51524(II)规格和Cincinnati Milascron规格。

为了高压抗磨液压油具备更好的抗磨、抗氧化、抗乳化及防锈的性能，通常会添加添加剂。自70年代以来，世界各添加剂公司已逐渐由单一添加剂的出售发展为复合添加剂的出售。复合添加剂不单纯是单剂组分的加和，其中有各添加剂之间的协同、增效、助溶等功能，所以复合添加剂的研究、生产、出售已成为当今添加剂发展到新趋势。例如，Lubrizol公司生产的抗磨液压油复合剂有锌型LZ5178和无灰型LZ5186，添加剂的加剂量为液压油总量的1.25％；Chevron公司生产的抗磨液压油复合剂有锌型OLOA5660，添加剂的加剂量为液压油总量的1.2％。而国内有中国石化研究院生产的抗磨液压油复合剂有低锌型H5023和无灰型H5032，添加剂的加剂量为液压油总量的1.5％～2.0％。国内还有大连石化、兰州炼油厂、锦西石化和上海炼油厂等几家的高压抗磨液压油通过了上海同济大学的高压泵台架试验，与国外同类产品质量相当，这些液压油油品添加剂配方类型既有锌型的，又有无灰的，添加剂的加剂量为液压油总量的1.0％～1.5％。

含锌高压抗磨液压油很容易通过叶片泵，但却较难通过柱塞泵；因为配方中的ZDDP对使用中的高压柱塞镀铜部件产生严重腐蚀，导致液压泵损坏；而且当油中混入少量水分后，即发生严重乳化，造成过滤***的堵塞。

目前，无锌抗磨液压油是液压油的一个分支，具有许多含锌抗磨液压油所不具备的性能。制备无锌抗磨液压油只能采用无灰极压抗磨剂。而无灰极压抗磨剂的选择主要存在两方面的问题，一是水解安定性，二是极压抗磨性。一个好的极压抗磨剂，不但要有一定的极压性和良好的抗磨性，而且要有良好的水解安定性和热稳定性。传统单一的无灰极压抗磨剂已很难满足油品性能的要求，需要采用多种极压抗磨剂复合使用。

发明内容

本发明的第一个目的旨在提供一种无锌高压抗磨液压油，该液压油具有良好的抗乳化性、防锈性、抗磨性、水解安定性、热稳定性和过滤性，油品质量满足国家标准GB11118.1-94有关抗磨液压油优等品的规格要求，并且可满足目前世界上抗磨液压油最高水平Dension HF-0的规格要求。

本发明的第二个目的是提供上述无锌高压抗磨液压油的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术措施来实现的：一种无锌高压抗磨液压油，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：

在本发明中，以基础油为主要原料，与抗氧剂、极压抗磨剂、防锈剂、金属钝化剂、清净分散剂和抗泡剂构成高压抗磨液压油。抗氧剂提高产品的抗氧性，将其用量控制在0.1％～1.0％范围的，即可满足油品规格要求的氧化安定性；极压抗磨剂使产品具有良好的抗极压和抗磨的性能，将其用量控制在0.2％～1.0％范围的，即可满足油品规格要求的极压抗磨性；而防锈剂可通过油溶性防锈剂在金属表面形成水分子不易侵入的分子层防护膜，这就避免了水与钢铁表面接触后氧化生锈的可能，将防锈剂的用量控制在0.01％～0.1％内即可以满足金属的防锈要求，且防锈剂不会跟极压抗磨剂争夺金属表面，也就不会影响油品的极压抗磨性能。金属钝化剂可在金属表面生成化学膜，防止金属或金属离子进入油中，以减弱对油品所产生的催化氧化作用，防止硫、有机酸对铜表面的腐蚀，将其用量控制在0.01％～0.1％范围内，即满足其抑制活性硫、有机酸对铜表面的腐蚀，而且不会跟极压抗磨剂争夺金属表面，也不影响油品的极压抗磨性能。在抗磨液压油中，在添加抗氧剂、极压抗磨剂、防锈剂和金属钝化剂的同时还需加入清净分散剂来中和油品在水解时产生的酸性物质，分散油泥，改善油品在高温时的热稳定性，避免因有色金属高温腐蚀而影响液压部件机械强度，以及生成油品氧化物和金属腐蚀氧化产物等堵塞滤网的非油溶性沉渣。清净分散剂具有酸中和、增溶、分散和洗涤作用，而它的中和、增溶和分散作用正好能改善高压抗磨液压油的热稳定性和水解安定性，但是若添加的清净分散的量过大降低液压油的抗乳化性，因而将清净分散剂的用量控制在0.01％～0.1％范围内。抗泡剂在油品中只起消除油品中泡沫作用，对油品其它性能无协同作用，其含量只需能够起到消泡作用即可。

本发明的各组分的质量百分比含量优选为：

本发明所述的基础油作为该无锌高压抗磨液压油的基础原料，优选采用加氢异构化150SN和500SN基础油，所用的加氢异构化150SN和500SN基础油的粘度指数小于120，饱和烃大于90％，硫含量小于0.03％。

本发明所述的抗氧剂采用酚型抗氧化剂或芳胺型抗氧化剂，用于提高抗磨液压油的热氧化安定性。所述的酚型抗氧化剂包括2，6-二叔丁基对甲酚(T501)、2，6-二叔丁基酚、4，4-亚甲基双(2，6-二叔丁基苯酚)；所述的芳胺型抗氧化剂包括N-苯基-α-萘胺、二烷基二苯胺。

本发明所述的极压抗磨剂可以采用含硫化合物、含磷化合物、硫磷化合物、硫磷氮化合物等中的一种或两种以上的混合，用于提高润滑性、减少部件之间的磨擦和磨损、而且含有活性硫、磷或氮化合物的极压抗磨剂可与金属表面发生反应，生成剪切强度低的硫化、磷化或氮化金属固体保护膜，把两金属隔开，从而防止了金属的磨损和烧结。其中，所述的含硫化合物可选用硫化异丁烯(T321)、氯化石蜡(T302)等，此类极压抗磨剂的抗磨性能良好，在水解安定性试验中对铜的腐蚀也较缓和，水解酸值也较低。所述的含磷化合物可选用磷酸三甲酚酯(T306)、亚磷酸二正丁酯(T304)等；所述的硫磷化合物可选用硫代磷酸三苯酯(T309)、硫代磷酸复酯胺盐(T307B)、硫代磷酸酯(T311)等；所述的硫磷氮化合物可选用硫磷酸含氮的衍生物(T305)、硫代磷酸复酯胺盐(T307)等。

本发明所述的防锈剂可以采用磺酸盐、羧酸和羧酸盐等中的一种或两种以上混合物，用于防止液压***及部件出现锈蚀问题。其中，所述的磺酸盐可优选中性二壬基萘磺酸钡(T705A)、碱性二壬基萘磺酸钡(T705)等，所述的羧酸可选用十二烯基丁二酸(T746)，所述的羧酸盐可选用氧化石油酯钡盐(T743)等。

本发明所述的金属钝化剂可以采用苯***及其衍生物或噻二唑衍生物，用于防止金属离子对润滑油的自动氧化的催化加速作用。其中，所述的苯***及其衍生物可优选N，N-二烷基氨基亚甲基苯***(T551)、液体苯***衍生物(Irgamet 30)、由苯***和有机酸酯经加成反应得到的加成物：苯***类金属钝化剂(AD-12)等，所述的噻二唑衍生物可选用噻二唑衍生物(T561)或2，5-二巯基-1，3，4-噻二唑衍生物(Cuvan 484)等。

本发明所述的清净分散剂可以采用高碱值石油磺酸钙或高碱值硫化烷基酚钙等，用于改善热稳定性试验中的油泥的产生，改善油品的水解安定性。其中，所述的高碱值石油磺酸钙或高碱值硫化烷基酚钙是指其碱值大于200mgKOH/g的石油磺酸钙或硫化烷基酚钙。本发明所述的高碱值石油磺酸钙可优选高碱值石油磺酸钙(T103)、高碱值合成磺酸钙(T106)等，所述的高碱值硫化烷基酚钙可选用硫化烷基酚钙(P52)或高碱值硫化烷基酚钙(LZ6500)等。

本发明所述的抗泡剂可以采用含硅抗泡剂或非硅抗泡剂等，用于消除抗磨液压油使用过程中产生的气泡。其中，所述的含硅抗泡剂可优选二甲基硅油(T901)等，所述的非硅抗泡剂可选用丙烯酸酯与醚共聚物(T911)或丙烯酸酯与醚共聚物(T912)等。

本发明的第二个目的是通过以下技术措施来实现的：一种上述无锌高压抗磨液压油的制备方法，其特征是，先将基础油加热至50～60℃，然后加入抗氧剂、极压抗磨剂、防锈剂、金属钝化剂、清净分散剂和抗泡剂搅拌均匀，过滤，即可得到无锌高压抗磨液压油成品。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明提供的液压油由基础油与抗氧剂、极压抗磨剂、防锈剂、金属钝化剂、清净分散剂和抗泡剂混合制成，液压油中不含有锌，具有良好的抗乳化性、防锈性、抗磨性、水解安定性、热稳定性和过滤性，油品质量满足国家标准GB11118.1-94抗磨液压油中对优等品的规格要求，通过了大连石化公司研究院的T5D叶片泵和P46柱塞泵高压泵台架试验，可满足目前世界上抗磨液压油最高水平Dension HF-0规格。

(2)本发明提供的液压油为无锌抗磨液压油，其中的抗氧剂、极压抗磨剂、防锈剂、金属钝化剂、清净分散剂和抗泡剂构成复合添加剂，在液压油中的质量百分比含量为0.3301～2.301％，该质量百分比含量也是复合添加剂在液压油中的加剂量，与现有的有锌抗磨液压油的复合添加剂的加剂量相当，甚至其最低的加剂量低于1％。

(3)本发明提供的液压油复合添加剂的加剂量少，具有良好的抗磨性能，降低了生产成本，具有较高的性价比。

具体实施方式

以下结合实施例和对比例对本发明进行阐述，然而本发明的保护范围并非仅仅局限于以下实施例。所属技术领域的普通技术人员依据本发明公开的内容，均可实现本发明的目的。

实施例一：

(1)先将985千克的加氢异构化150SN置于反应釜中，加热升温至50℃～60℃；

(2)加入5千克T309、2千克T501、3千克T306、0.5千克AD-12、0.6千克T705、0.3千克P52(碱值是300mgKOH/g)、0.003千克T901，搅拌混合20min～30min，得混合物料，即得无锌高压抗磨液压油。

实施例二：

(1)先将985千克的加氢异构化500SN置于反应釜中，加热升温至50℃～60℃；

(2)加入5千克T309、2千克T501、3.5千克T306、0.5千克T551、0.6千克T705A、0.5千克P52(碱值是300mgKOH/g)、0.003千克T901，搅拌混合20min～30min，得混合物料，即得无锌高压抗磨液压油。

实施例三：

(2)加入6千克T309、3千克T501、2千克T306、0.6千克T561、0.5千克T705A、0.3千克P52(碱值是300mgKOH/g)、0.002千克T901，搅拌混合20min～30min，得混合物料，即得无锌高压抗磨液压油。

实施例四：

(2)加入2千克T305、2千克T501、6千克T306、0.8千克T561、0.6千克T705A、0.3千克T106(碱值是295mgKOH/g)、0.003千克T901，搅拌混合20min～30min，得混合物料，即得无锌高压抗磨液压油。

实施例五：

(2)加入6千克T309、2千克T501、3千克T306、0.5千克T551、0.4千克T746、0.5千克P52(碱值是300mgKOH/g)、0.003千克T901，搅拌混合20min～30min，得混合物料，即得无锌高压抗磨液压油。

实施例六：

(1)先将985千克的加氢异构化150SN基础油置于反应釜中，加热升温至50℃～60℃；

(2)加入5千克T309、2千克T501、3千克T306、0.5千克T561、0.6千克T705A、0.3千克T106(碱值是295mgKOH/g)、0.003千克T901，搅拌混合20min～30min，得混合物料，即得无锌高压抗磨液压油。

下表列出了以本发明实施例三、四和六的分析结果。由表1可见，本发明质量满足国家标准GB11118.1-94中32、46和68三种规格抗磨液压油的优等品的要求，并通过国内高压泵台架试验，即T5D叶片泵台架试验和Denison P46柱塞泵台架试验，油品质量达到了Dension HF-0规格要求。

表1本发明与32、46和68三种规格抗磨液压油对比分析结果

Claims

1.一种无锌高压抗磨液压油，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：

2.根据权利要求1所述的无锌高压抗磨液压油，其特征在于，各组分的质量百分比含量为：

3.根据权利要求1或2所述的无锌高压抗磨液压油，其特征在于，所述的基础油采用加氢异构化150SN和500SN基础油中的一种或两种的混合。

4.根据权利要求3所述的无锌高压抗磨液压油，其特征在于，所述的抗氧剂采用酚型抗氧化剂或芳胺型抗氧化剂；所述的极压抗磨剂采用含硫化合物、含磷化合物、硫磷化合物、硫磷氮化合物中的一种或两种以上的混合；所述的防锈剂采用磺酸盐、或羧酸及羧酸盐；所述的金属钝化剂采用苯***及其衍生物或噻二唑衍生物；所述的清净分散剂采用高碱值石油磺酸钙或高碱值硫化烷基酚钙；所述的抗泡剂采用含硅抗泡剂或非硅抗泡剂。

5.根据权利要求4所述的无锌高压抗磨液压油，其特征在于，所述的酚型抗氧化剂采用2，6-二叔丁基对甲酚、2，6-二叔丁基酚和4，4-亚甲基双(2，6-二叔丁基酚)中的一种或两种的混合；所述的芳胺型抗氧化剂采用N-苯基-α-萘胺和二烷基二苯胺中的一种或两种的混合。

6.根据权利要求4所述的无锌高压抗磨液压油，其特征在于，所述的含硫化合物采用用硫化异丁烯或氯化石蜡；所述的含磷化合物采用磷酸三甲酚酯或亚磷酸二正丁酯；所述的硫磷化合物采用硫代磷酸三苯酯、硫代磷酸复酯胺盐或硫代磷酸酯；所述的硫磷氮化合物采用硫磷酸含氮的衍生物或硫代磷酸复酯胺盐。

7.根据权利要求4所述的无锌高压抗磨液压油，其特征在于，所述的磺酸盐采用中性二壬基萘磺酸钡或碱性二壬基萘磺酸钡，所述的羧酸及羧酸盐采用十二烯基丁二酸或氧化石油酯钡盐。

8.根据权利要求4所述的无锌高压抗磨液压油，其特征在于，所述的苯***及其衍生物采用N，N-二烷基氨基亚甲基苯***、液体苯***衍生物或苯***类金属钝化剂；所述的噻二唑衍生物采用噻二唑衍生物或2，5-二巯基-1，3，4-噻二唑衍生物。

9.根据权利要求4所述的无锌高压抗磨液压油，其特征在于，所述的高碱值石油磺酸钙采用高碱值石油磺酸钙或高碱值合成磺酸钙；所述的高碱值硫化烷基酚钙采用硫化烷基酚钙或高碱值硫化烷基酚钙。

10.一种权利要求1～9任一权利要求所述的无锌高压抗磨液压油的制备方法，其特征是，先将基础油加热至50～60℃，然后加入抗氧剂、极压抗磨剂、防锈剂、金属钝化剂、清净分散剂和抗泡剂搅拌均匀，过滤，即得到无锌高压抗磨液压油成品。