Тормозная жидкость

Реферат

 

Сущность изобретения: тормозная жидкость содержит, %: 25 - 50 эфиров борной кислоты и моно (С1 - С4) алкиловых эфиров этиленгликоля; 5 - 20 продукта оксипропилирования моно- и/или диэтиленгликоля со степенью оксипропилирования 2 - 8; 1 - 5 пластификатора; 0,1 - 0,5 антиокислительной присадки; 0,4 - 1,0 антикоррозионной присадки; до 100 моно (С1 - С4) алкиловых эфиров этиленгликоля. 4 табл.

Изобретение относится к области гидравлических жидкостей, а именно к составам тормозных жидкостей, используемых в гидроприводах тормозов и сцеплений в автомобильной технике. Предлагаемая жидкость обладает улучшенными эксплуатационными свойствами.

В настоящее время во всем мире к тормозным жидкостям, используемым в гидроприводах тормозов и сцеплений автомобилей, предъявляются высокие требования и эти требования с каждым днем ужесточаются. В соответствии с существующими стандартами (FMVSS N 116 (спецификация департамента США по транспорту) и спецификации SAE J 1703 (Общество инженеров-автомобилестроителей) из широкого круга физико-химических характеристик тормозных жидкостей наиболее важными для обеспечения надежной работы тормозов автомобилей являются следующие показатели: высокая температура кипения жидкости, высокая температура кипения увлажненной жидкости, незначительное изменение вязкости в широком интервале температур [1] В зависимости от фактических характеристик тормозные жидкости согласно указанным стандартам классифицируются на типы ДОТ-3, ДОТ-4, ДОТ-5 (табл.1). Проблема создания рецептур тормозных жидкостей с высокими температурами кипения сухой и увлажненной жидкостей во всем мире обычно решается путем использования в качестве основы тормозной жидкости высококипящих алкиловых эфиров гликолей и введение в композицию эфиров борной кислоты на основе гликолей и их производных [1] Наиболее близкой по составу и технической сущности к предлагаемой является композиция тормозной жидкости, содержащая эфиры борной кислоты и моно (С1 С4) алкиловых эфиров этиленгликоля, пластификатор, антиокислительную присадку, антикоррозионную присадку и моно (С14) алкиловые эфиры этиленгликоля [2] Приготовление композиции тормозной жидкости, содержащей эфиры борной кислоты на основе моно(С14) алкиловых эфиров этиленгликолей, пластификатор, антиокислительную и антикоррозионные присадки, моно (С14) алкиловые эфиры этиленгликолей и продукт оксипропилирования моно-, диэтиленгликоля со степенью оксипропилирования 2-8 или их смеси по приведенной рецептуре позволяет обеспечить высокое качество жидкости одновременно по показателям "температура кипения сухой и увлажненной жидкости" и "низкотемпературные свойства".

Рецептура тормозной жидкости, мас.

Эфиры борной кислоты и моно(С14) алкиловых эфи- ров этиленгликолей 25,0-50,0 Продукт оксипропили- рования моно-, диэтилен- гликолей или их смесь 5,0-20,0 Пластификатор 1,0-5,0 Антиокислительная присадка 0,1-0,5 Антикоррозионные присадки 0,2-1,0 Моно (С14) алкиловые эфиры этиленгликолей до 100 Используемые в процессе приготовления композиций тормозных жидкостей моно(С14) алкиловые эфиры этиленгликолей синтезировались реакцией оксиэтилирование метанола, этанола, пропанола, н-бутилового спирта в присутствии гидроксидов щелочных металлов при температуре 90-115оС и молярном соотношении спирта и окиси этилена 1:(3,0-4,0). Из полученной реакционной смеси затем ректификацией при остаточном давлении 10-20 мм рт.ст. выделялась фракция с температурой кипения 195-250оС при давлении 760 мм рт.ст. При указанном соотношении спирта и окиси этилена выход фракции с пределами выкипания 190-250оС составляет 75-80% данный продукт использовался для приготовления борных эфиров и как отдельный компонент в процессе приготовления тормозной жидкости.

Эфиры борной кислоты на основе моно (С14) алкиловых эфиров этиленгликолей получают по следующей методике: в круглодонной колбе объемом 2,0 л при перемешивании и температуре 70оС в 1500 г монометиловых эфиров этиленгликолей растворяют 125 г борной кислоты. После полного растворения борной кислоты из полученной реакционной смеси при остаточном давлении 20-40 мм рт.ст. и температуре в реакционной массе 100-120оС отгоняют воду до остаточного содержания влаги в полученном продукте 0,08 мас. Свойства полученного эфира и других эфиров борной кислоты на основе моно(С24) алкиловых эфиров представлены в табл.2. В композиции тормозной жидкости нижняя предельная концентрация эфиров борной кислоты и алкиловых эфиров этиленгликолей ограничена тем, что снижение их концентрации ниже 25,0% приводит к ухудшению показателя "температура кипения увлажненной жидкости", а увеличение же его концентрации выше 50% масс приводит к ухудшению низкотемпературных характеристик жидкости. Введение в композицию жидкости пластификатора необходимо для вызывания определенного набухания резиновых уплотнений и соответственно для обеспечения герметичности тормозной системы. В качестве пластификатора используют известные продукты: эфир ЛЗ-ЭК (сложный эфир моноэтилового эфира диэтиленгликоля и жирных кислот С56) ТУ 38.101446-79; диоктиладипинат ГОСТ 8728-77. В качестве антиокислительной присадки применяют дифенилолпропан, ионол. Коррозионную защиту металлов от воздействия тормозной жидкости обеспечивают введением в рецептуру тормозной жидкости бензотриазола, морфолина.

Продукт оксипропилирования моноэтиленгликоля или диэтиленгликоля со степенью оксипропилирования 2-8 совместно с борными эфирами моно(С14) алкиловых эфиров этиленгликолей позволяет улучшить показатель "температура кипения сухой и увлажненной жидкости". При концентрации указанного продукта в композиции тормозной жидкости 5,0-20,0% и борных эфиров алкиловых эфиров этиленгликолей 25,0-50,0% наряду с сохранением требуемых низкотемпературных свойств достигается улучшение температуры кипения жидкости.

Верхняя концентрация продукта оксипропилирования моно-, диэтиленгликоля 20% ограничена тем, что повышение его концентрации приводит к постепенному ухудшению низкотемпературной вязкости жидкости. Указанный продукт синтезируют по приведенной методике. В металлический реактор объемом 1,0 л, снабженный перемешивающим устройством, терморубашкой, загружают 186 г моноэтиленгликоля, 1,2 г твердого гидроксида калия. При перемешивании гидроксид калия растворяют в моноэтиленгликоле, после этого реакционную шихту при перемешивании путем подачи теплоносителя в терморубашку реактора нагревают до 115оС и в реактор из мерника подают окись пропилена. Процесс оксипропилирования протекает при давлении 3,0-3,5 кгс/см2, температуре 115-120оС. Общий расход окиси пропилена на синтез 522 г, после дозировки этого количества окиси пропилена реакционную массу выдерживают при перемешивании и температуре 120оС до полного срабатывания окиси пропилена. Полученный таким образом продукт со степенью оксипропилирования 3 моноэтиленгликоля далее нейтрализуют фосфорной кислотой, из реакционной массы при остаточном давлении 20-30 мм рт. ст. температуре 80-100оС отгоняют воду. Из продукта фильтрацией под давлением 1,5-2,0 кгс/см2 отделяют осадок неорганических солей. В результате получают 660 г продукта оксипропилирования моноэтиленгликоля со степенью оксипропилирования 3. Таким образом получают другие продукты оксипропилирования моноэтиленгликоля и диэтиленгликоля со степенью оксипропилирования 2-8. Свойства полученных продуктов представлены в табл.3.

Оценку физико-химических свойств полученных композиций тормозных жидкостей проводили по методикам ТУ 6-01-1276-82 (тормозная жидкость "Томь").

П р и м е р 1 (сравнительный). В металлический реактор объемом 5,0 л, снабженный перемешивающим устройством, терморубашкой, загружают 800 г метилового спирта, в спирте растворяют 3,25 г гидроксида калия. Затем полученную реакционную шихту нагревают до 90оС и в реактор из мерника подают 2700 г окиси этилена. Процесс оксиэтилирования метанола протекает при температуре 90-110оС, давлении 2,5-3,0 кгс/см2. К полученному щелочному полимеризату добавляют 127 г борной кислоты и 1,8 г дифенилолпропана. Из полученной смеси под вакуумом при температуре 120-125оС отгоняют воду и летучие компоненты до остаточного содержания влаги 0,05% После этого в полученном продукте при температуре 80оС и перемешивании растворяют 1,8 г бензотриазола, 150 г эфира ЛЗ-ЭК (пластификатор) и 0,3 г полиметилсилоксана ПМС-400. Полученную жидкость фильтруют и она имеет следующий состав, мас.

Эфиры борной кислоты и монометиловых эфиров по- лиэтиленгликолей 30,0 Калиевая соль эфиров бор- ной кислоты и мономети- ловых эфиров полиэти- ленгликолей 0,87 Монометиловые эфиры полиэтиленгликолей 64,0 Сложный эфир ЛЗ-ЭК 5,0 Дифенилолпропан 0,06 Бензотриазол 0,06 Полиметилсилоксан 0,01 Физико-химические свойства полученной тормозной жидкости представлены в табл.4.

П р и м е р 2. Композицию тормозной жидкости готовят в металлическом реакторе объемом 5,0 л путем смешения и растворения при температуре 80оС твердых реагентов в жидкой фазе, для чего в реактор загружают 1045 г эфиров борной кислоты на основе метиловых эфиров полиэтиленгликолей; 1860 г монометиловых эфиров этиленгликолей; 530 г продукта оксипропилирования моноэтиленгликоля со степенью оксипропилирования 3; 147 г эфира ЛЗ-ЭК; 3,6 г дифенилолпропана; 3,6 г бензотриазола; 10,8 г морфолина. Смесь перемешивают при 80оС до полного растворения бензотриазола и дифенилолпропана, жидкость фильтруют, полученная жидкость имеет следующий состав, мас.

Эфиры борной кислоты и монометиловых эфиров эти- ленгликолей 35,0 Продукт оксипропилиро- вания моноэтиленглико- ля со степенью оксипро- пилирования 3 14,7 Монометиловые эфиры этиленгликолей 45,7 Сложный эфир Л3-ЭК 4,1 Дифенилолпропан 0,1 Морфолин 0,3 Бензотриазол 0,1 Физико-химические свойства жидкости представлены в табл.4.

П р и м е р 3. Композицию жидкости готовят аналогично примеру 2 по следующей рецептуре, мас.

Эфиры борной кислоты и монометиловых эфиров эти- ленгликолей 35,0 Продукт оксипропилирова- ния моноэтиленгликоля 3 5,0 Монометиловые эфиры этиленгликолей 55,4 Сложный эфир Л3-ЭК 4,1 Дифенилолпропан 0,1 Морфолин 0,3 Бензотриазол 0,1 Характеристики полученной композиции жидкости представлены в табл.4.

П р и м е р 4. Готовят следующую композицию жидкости, мас.

Эфиры борной кислоты и монометиловых эфиров эти- ленгликолей 35,0 Продукт оксипропилиро- вания моноэтиленгликоля 20,0 Монометиловые эфиры этиленгликолей 40,0 Сложный эфир ЛЗ-ЭК 4,1 Дифенилолпропан 0,1 Морфолин 0,3 Бензотриазол 0,1 П р и м е р 5. Композицию жидкости готовят аналогично примеру 2, мас.

Эфиры борной кислоты на основе смеси метиловых и бутиловых эфиров этиле- нгликолей 30,5 Продукт оксипропилирова- ния моноэтиленгликоля со степенью оксипропилиро- вания 8 14,5 Моноэтиловые эфиры этиленгликолей 52,7 Диоктиладипинат 1,0 Дифенилолпропан 0,5 Морфолин 0,6 Бензотриазол 0,2 П р и м е р 6. Готовят следующую композицию жидкости аналогично примеру 2, мас.

Эфиры борной кислоты на основе смеси метиловых и бутиловых эфиров этилен- гликолей 50,0 Продукт оксипропилирова- ния моноэтиленгликоля со степенью оксипропилиро- вания 8 14,5 Моноэтиловые эфиры эти- ленгликолей 33,2 Диоктиладипинат 1,0 Дифенилолпропан 0,5 Морфолин 0,6 Бензотриазол 0,2 П р и м е р 7. Жидкость имеет следующий состав, мас.

Эфиры борной кислоты на основе смеси метиловых и бутиловых эфиров этилен- гликолей 25,0 Продукт оксипропилирова- ния моноэтиленгликоля 14,5 Моноэтиловые эфиры этиленгликолей 58,2 Диоктиладипинат 1,0 Дифенилолпропан 0,5 Морфолин 0,6 Бензотриазол 0,2 П р и м е р 8. Готовят композицию тормозной жидкости следующего состава, мас.

Эфиры борной кислоты на основе смеси монометило- вых и моноэтиловых эфиров этиленгликолей 30,6 Продукт оксипропилирова- ния диэтиленгликоля со степенью оксипропилиро- вания 6 12,0 Монометиловые эфиры этилен- гликолей 54,0 Эфир Л3-ЭК 2,5 Ионол 0,3 Морфолин 0,4 Бензотриазол 0,2 П р и м е р 9. Композицию готовят по следующей рецептуре, мас.

Эфиры борной кислоты на основе смеси мономети- ловых и моноэтиловых эфи- ров этиленгликолей 26,6 Продукт оксипропилиро- вания диэтиленгликоля со степенью оксипропилиро- вания 2 15,5 Монометиловые эфиры этиленгликолей 54,3 Эфир Л3-ЭК 2,5 Ионол 0,4 Морфолин 0,6 Бензотриазол 0,1 П р и м е р 10. Готовят композицию тормозной жидкости следующего состава, мас.

Эфиры борной кислоты на основе монобутиловых эфи- ров этиленгликолей 29,6 Продукт оксипропилирова- ния моноэтиленгликоля со степенью оксипропилиро- вания 5 13,0 Монобутиловые эфиры этиленгликолей 52,6 Эфир Л3-ЭК 4,0 Дифенилолпропан 0,2 Морфолин 0,4 Бензотриазол 0,2 П р и м е р 11. Композиция жидкости имеет следующий состав, мас.

Эфиры борной кислоты на основе моноэтиловых эфи- ров этиленгликолей 27,5 Продукт оксипропилиро- вания моноэтиленгликоля со степенью оксипропи- лирования 5 15,0 Моноэтиловые эфиры этиленгликолей 52,1 Эфир Л3-ЭК 4,5 Дифенилолпропан 0,3 Морфолин 0,4 Бензотриазол 0,2 П р и м е р 12. Композиция жидкости имеет следующий состав, мас.

Эфиры борной кислоты на основе моноэтиловых эфиров этиленгликолей 27,5 Смесь продуктов оксипропи- лирования моноэтиленгли- коля со степенью оксипропи- лирования 5 и диэтиленгли- коля со степенью оксипропи- лирования 2 в массовом соотношении 1:1 15,0 Моноэтиловые эфиры эти- ленгликолей 52,1 Эфир Л3-ЭК 4,5 Дифенилолпропан 0,3 Морфолин 0,4 Бензотриазол 0,2 Из данных табл.4 следует, что тормозная жидкость по изобретению, содержащая эфиры борной кислоты на основе моно (С14) алкиловых эфиров этиленгликолей, пластификатор, моно (С14) алкиловые эфиры этиленгликолей, антиокислительные и антикоррозионные присадки и продукт оксипропилирования моноэтиленгликоля, диэтиленгликоля или их смесь, по сравнению с известной жидкостью обладает улучшенными показателями "температура кипения сухой и увлажненной жидкости". В композиции тормозной жидкости наиболее оптимальными являются содержание борных эфиров моно (С14) алкиловых эфиров этиленгликолей 25,0-50,0 и продукта оксипропилирования моно- или диэтиленгликоля 5,0 20,0 мас. Увеличение содержания борных эфиров выше 50,0 и продукта оксипропилирования моно-, диэтиленгликолей выше 20 мас. (пример 4 и 6) приводит к постепенному увеличению вязкости жидкости при минусовых температурах.

Данная композиция тормозной жидкости является универсальной и ее использование в автомобильной технике обеспечит надежную работу тормозов и сцеплений автомобилей в разных климатических условиях эксплуатации автомобилей.

Формула изобретения

ТОРМОЗНАЯ ЖИДКОСТЬ, содержащая моно-C1 - C4-алкиловые эфиры этиленгликоля, эфиры борной кислоты и моно-C1 - C4-алкиловых эфиров этиленгликоля, пластификатор, антиокислительную ии антикоррозионную присадки, отличающаяся тем, что жидкость дополнительно содержит продукт оксипропилирования моно- и/или диэтиленгликоля со степенью оксипропилирования 2 - 8 при следующем соотношении компонентов, мас.%: Эфиры борной кислоты и моно-C1 - C4-алкиловых эфиров этиленгликоля - 25,0 - 50,0 Продукт оксипропилирования моно- и/или диэтиленгликоля со степенью оксипропилирования 2 - 8 - 5,0 - 20,0 Пластификатор - 1,0 - 5,0 Антиокислительная присадка - 0,1 - 0,5 Антикоррозионная присадка - 0,4 - 1,0 Моно-C1 - C4-алкиловые эфиры этиленгликоля - До 100

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3