一種添加油溶性納米二氧化鈦的可降解液壓油的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及液壓技術領域，尤其涉及一種添加油溶性納米二氧化鈦的可降解液壓油。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著液壓系統(tǒng)設計、制造技術的發(fā)展和日趨完善，液壓技術在新一代機械設備上得到廣泛的應用。液壓機械作業(yè)環(huán)境的多變性，給液壓油帶來了很大的挑戰(zhàn):液壓油必須承受高壓高溫、溫度變化、惡劣環(huán)境的考驗，需要有優(yōu)良的粘溫性能和較高的承載能力，保證機械的工作效率和使用壽命，但現(xiàn)有的抗磨液壓油難以完全滿足液壓系統(tǒng)復雜多變的工況?，F(xiàn)在廣泛使用的抗磨液壓油，粘度指數(shù)較低，粘溫性能差，適合冬夏長期使用的液壓油較少，在溫差變化較大時需更換液壓油；氧化安定性能不穩(wěn)定，髙溫時氧化產(chǎn)生油泥，堵塞濾油器;承載能力不足，不能承受較大的沖擊負荷。
[0003 ]《高性能多級抗磨液壓油的研制》一文中通過對多種基礎油、粘度調(diào)節(jié)劑、抗氧劑、潤滑添加劑性能評價的基礎油上，通過理論和實驗研究，研制了一種多級抗磨液壓油，拓寬液壓油的溫度適用性，提髙液壓機械的使用壽命，延長液壓油使用時間、節(jié)約能源。但是隨著人們環(huán)保意識的加強和環(huán)保法規(guī)的日益嚴格，可生物降解潤滑油的開發(fā)和使用越來越引起人們的廣泛關注，大部分的液壓基礎油的生物降解性差，屬生物難降解潤滑材料。此文章中沒有針對液壓油的可降解性以及可降解基礎油的抗氧化性進行闡述。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種添加油溶性納米二氧化鈦的可降解液壓油。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
一種添加油溶性納米二氧化鈦的可降解液壓油，由下列重量份的原料制備制成:工業(yè)油酸280-285、單質(zhì)碘12.6-13、丙烯酸72-74、三羥甲基丙烷134-135、甲苯磺酸15-16、納米碳化硼顆粒15-17、司盤800.8-1、羧甲基纖維素鈉2-3、去離子水30-32、羥乙基咪唑啉3.2-3.5、聚甲基丙烯酸酯10-12、二烷基二硫代磷酸鋅3.5-4、納米二氧化鈦10-12、十二烷基三甲氧基硅烷10-12、山梨糖醇酐油酸酯1.5-2、氯化石蠟5-6。
[0006]所述一種添加油溶性納米二氧化鈦的可降解液壓油，由以下具體步驟制成:
(1)將工業(yè)油酸放入反應釜中，加熱至200-210°C，加入單質(zhì)碘，攪拌均勻后繼續(xù)加入丙烯酸，以300-400轉/分的速度攪拌反應2-2.5小時，自然冷卻后對粗產(chǎn)品進行分離精制，得到高純油酸;將高純油酸放入反應釜中，加入三羥甲基丙烷、甲苯磺酸，加熱至120-130°C，回流反應3-4小時，冷卻、過濾、蒸餾，得到基礎油，即三羥甲基丙烷油酸酯；
(2)將羧甲基纖維素鈉加入去離子水中，攪拌10分鐘至完全溶解，然后加入司盤80，以600-800轉/分的速度攪拌10分鐘，得到分散液，繼續(xù)加入納米碳化硼顆粒，攪拌10-15分鐘得到懸浮液，再將懸浮液置于超聲波清洗儀器中超聲分散15-20分鐘后噴霧干燥得到改性納米氮化硼顆粒；
(3)將一半量的三羥甲基丙烷油酸酯放入攪拌中，加入羥乙基咪唑啉，以300-400轉/分的速度攪拌15-20分鐘后加入步驟(2)得到的改性納米氮化硼顆粒，繼續(xù)攪拌30-40分鐘，直至分散均勻，得到減摩抗磨增強基礎油；
(4)將納米二氧化鈦放入球磨機中，加入十二烷基三甲氧基硅烷，加熱至40-45°C，混合球磨120-150分鐘，出料后放入真空干燥箱中干燥得到油溶改性納米二氧化鈦;將剩余量的三羥甲基丙烷油酸酯放入反應釜中，加熱至100-120°C，然后加入聚甲基丙烯酸酯、山梨糖醇酐油酸酯、氯化石蠟，恒溫攪拌60-90分鐘，降溫至60-70°C，加入除減摩抗磨增強基礎油之外的其余剩余成分，以800-1000轉/分的速度攪拌分散均勻，繼續(xù)加入減摩抗磨增強基礎油，攪拌分散均勻后緩慢冷卻至室溫，最后經(jīng)過3級過濾后裝桶，即得成品。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明通過一系列的反應將工業(yè)油酸制成高純油酸，利用自制高純油酸再制備成三羥甲基丙烷油酸酯，改善了工業(yè)油酸容易發(fā)生氧化的缺點，使得制成的基礎油具有良好的抗氧化性以及低溫性能，同時具有較高的生物降解率;本發(fā)明還在基礎油中添加羥乙基咪唑啉，降低了油/水界面張力和且加速了微生物生長，從而進一步提高了本發(fā)明產(chǎn)品的生物降解性，配合改性納米氮化硼顆粒的添加，在摩擦副之間起到滾動的“微軸承”作用，從而起到減摩抗磨的作用。
[0008]本發(fā)明添加經(jīng)過表面改性的納米二氧化鈦，粒子表面包裹了大的非極性基團，使得粒子之間距離增大，粒子間不能緊密接觸，從而可以很好分散于基礎油中，并且有效降低了納米顆粒的軟團聚現(xiàn)象，而且隨著改性納米粒子在金屬表面不斷沉積，形成致密的沉積膜，阻隔了腐蝕性粒子與金屬的直接接觸，從而具備了優(yōu)異的防銹性能;本發(fā)明制成的產(chǎn)品粘溫性好，使液壓油在較寬的溫度范圍使用具有較好的粘度以及油膜厚度。
【具體實施方式】
[0009]一種添加油溶性納米二氧化鈦的可降解液壓油，由下列重量份(公斤)的原料制備制成:工業(yè)油酸280、單質(zhì)碘12.6、丙烯酸72、三羥甲基丙烷134、甲苯磺酸15、納米碳化硼顆粒15、司盤800.8、羧甲基纖維素鈉2、去離子水30、羥乙基咪唑啉3.2、聚甲基丙烯酸酯10、二烷基二硫代磷酸鋅3.5、納米二氧化鈦10、十二烷基三甲氧基硅烷10、山梨糖醇酐油酸酯1.5、氯化石錯5。
[0010]所述一種添加油溶性納米二氧化鈦的可降解液壓油，由以下具體步驟制成:
(1)將工業(yè)油酸放入反應釜中，加熱至200°C，加入單質(zhì)碘，攪拌均勻后繼續(xù)加入丙烯酸，以300轉/分的速度攪拌反應2小時，自然冷卻后對粗產(chǎn)品進行分離精制，得到高純油酸；將高純油酸放入反應釜中，加入三羥甲基丙烷、甲苯磺酸，加熱至120°C，回流反應3小時，冷卻、過濾、蒸餾，得到基礎油，即三羥甲基丙烷油酸酯；
(2)將羧甲基纖維素鈉加入去離子水中，攪拌10分鐘至完全溶解，然后加入司盤80，以600轉/分的速度攪拌10分鐘，得到分散液，繼續(xù)加入納米碳化硼顆粒，攪拌10分鐘得到懸浮液，再將懸浮液置于超聲波清洗儀器中超聲分散15分鐘后噴霧干燥得到改性納米氮化硼顆粒；
(3)將一半量的三羥甲基丙烷油酸酯放入攪拌中，加入羥乙基咪唑啉，以300轉/分的速度攪拌15分鐘后加入步驟(2)得到的改性納米氮化硼顆粒，繼續(xù)攪拌30分鐘，直至分散均勻，得到減摩抗磨增強基礎油；
(4)將納米二氧化鈦放入球磨機中，加入十二烷基三甲氧基硅烷，加熱至40°C，混合球磨120分鐘，出料后放入真空干燥箱中干燥得到油溶改性納米二氧化鈦;將剩余量的三羥甲基丙烷油酸酯放入反應釜中，加熱至100°C，然后加入聚甲基丙烯酸酯、山梨糖醇酐油酸酯、氯化石蠟，恒溫攪拌60分鐘，降溫至60°C，加入除減摩抗磨增強基礎油之外的其余剩余成分，以800轉/分的速度攪拌分散均勻，繼續(xù)加入減摩抗磨增強基礎油，攪拌分散均勻后緩慢冷卻至室溫，最后經(jīng)過3級過濾后裝桶，即得成品。
[0011]本發(fā)明制成的液壓油，經(jīng)過試驗得到數(shù)據(jù)如下:運動粘度在40°C為46.9mm2/s，100°〇為9.3 mm2/s;粘度指數(shù)為198;生物降解率達到97%;腐蝕試驗達到1級。
【主權項】
1.一種添加油溶性納米二氧化鈦的可降解液壓油，其特征在于，由下列重量份的原料制備制成:工業(yè)油酸280-285、單質(zhì)碘12.6-13、丙烯酸72-74、三羥甲基丙烷134-135、甲苯磺酸15-16、納米碳化硼顆粒15-17、司盤800.8-1、羧甲基纖維素鈉2-3、去離子水30-32、羥乙基咪唑啉3.2-3.5、聚甲基丙烯酸酯10-12、二烷基二硫代磷酸鋅3.5-4、納米二氧化鈦10-12、十二烷基三甲氧基硅烷10-12、山梨糖醇酐油酸酯1.5-2、氯化石蠟5-6。2.根據(jù)權利要求1所述一種添加油溶性納米二氧化鈦的可降解液壓油，其特征在于，由以下具體步驟制成: (1)將工業(yè)油酸放入反應釜中，加熱至200-210°C，加入單質(zhì)碘，攪拌均勻后繼續(xù)加入丙烯酸，以300-400轉/分的速度攪拌反應2-2.5小時，自然冷卻后對粗產(chǎn)品進行分離精制，得到高純油酸;將高純油酸放入反應釜中，加入三羥甲基丙烷、甲苯磺酸，加熱至120-130°C，回流反應3-4小時，冷卻、過濾、蒸餾，得到基礎油，即三羥甲基丙烷油酸酯； (2)將羧甲基纖維素鈉加入去離子水中，攪拌10分鐘至完全溶解，然后加入司盤80，以600-800轉/分的速度攪拌10分鐘，得到分散液，繼續(xù)加入納米碳化硼顆粒，攪拌10-15分鐘得到懸浮液，再將懸浮液置于超聲波清洗儀器中超聲分散15-20分鐘后噴霧干燥得到改性納米氮化硼顆粒； (3)將一半量的三羥甲基丙烷油酸酯放入攪拌中，加入羥乙基咪唑啉，以300-400轉/分的速度攪拌15-20分鐘后加入步驟(2)得到的改性納米氮化硼顆粒，繼續(xù)攪拌30-40分鐘，直至分散均勻，得到減摩抗磨增強基礎油； (4)將納米二氧化鈦放入球磨機中，加入十二烷基三甲氧基硅烷，加熱至40-45°C，混合球磨120-150分鐘，出料后放入真空干燥箱中干燥得到油溶改性納米二氧化鈦;將剩余量的三羥甲基丙烷油酸酯放入反應釜中，加熱至100-120°C，然后加入聚甲基丙烯酸酯、山梨糖醇酐油酸酯、氯化石蠟，恒溫攪拌60-90分鐘，降溫至60-70°C，加入除減摩抗磨增強基礎油之外的其余剩余成分，以800-1000轉/分的速度攪拌分散均勻，繼續(xù)加入減摩抗磨增強基礎油，攪拌分散均勻后緩慢冷卻至室溫，最后經(jīng)過3級過濾后裝桶，即得成品。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種添加油溶性納米二氧化鈦的可降解液壓油，由下列重量份的原料制備制成：工業(yè)油酸280-285、單質(zhì)碘12.6-13、丙烯酸72-74、三羥甲基丙烷134-135、甲苯磺酸15-16、納米碳化硼顆粒15-17、司盤800.8-1、羧甲基纖維素鈉2-3、去離子水30-32、羥乙基咪唑啉3.2-3.5、聚甲基丙烯酸酯10-12、二烷基二硫代磷酸鋅3.5-4、納米二氧化鈦10-12、十二烷基三甲氧基硅烷10-12、山梨糖醇酐油酸酯1.5-2、氯化石蠟5-6。本發(fā)明制成的產(chǎn)品粘溫性好，使液壓油在較寬的溫度范圍使用具有較好的粘度以及油膜厚度。
【IPC分類】C10N30/10, C10N30/08, C10N30/06, C10N30/16, C10M105/40, C10N40/08, C10N30/12, C10M111/02, C10M169/04
【公開號】CN105482880
【申請?zhí)枴緾N201510989044
【發(fā)明人】高恒東
【申請人】蕪湖市創(chuàng)源新材料有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年12月28日