Гидравлическая жидкость
Иллюстрации
Реферат
АТЬ г
С ЖН- -И -Е
ОП И
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Свез Советск
Свцкалкстккесккк
Республик
«ii646920 (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 10.02.75(21) 2105551/23-04 (23) Приоритет — (32) 11.02.74 (31) 441 701 (33) США
Опубликовано 05.02. 79.Бюллетень №5
Дата опубликования описания 10.02.79
Я (51) М. Кл.
С 10 М Э/40
С 10 М Э/20
Таииаарстввииьб каиитит
СССР ии дивю ити5 втииий и открытий (53) УДК 621.892...28 (088.8) Иностранцы
Теодор Алан Маролевски и Питер Эдвард Тимэии (США) (72) Авторы изобретения
Иностранная фирма
Стауффер Кемикал Кэмпани (CUlA) (71) Заявитель (54) ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ЖИДКОСТЬ
Изобретение этносится к авиационным гидравлическим жидкостям, содержащим полиэфирную присадку, которая состоит из дикарбоновой кислоты С2 — C 8 и диола С вЂ” С в.
Одной из основных характеристик гидравлических жидкэстей, используемых в промышленных гидравлических системах, является огнестойкость.
Н ефтян ые м асл а, обл ад ая хорошими смазочными свойствами, являются наименее огнестойкими жидкостями, но их широко используют из-за низкой стоимости и общедоступности. Попытки повысить огнестойкость нефтяных масел путем включения в них известных огнестойких соединений, таких, как фосфатные эфиры PJ, не привели к получению жидкости с приемлемым сочетанием смазэчных свойств, огнестойкости и гомогенности.
Известно много попыток с целью улучшить указанные выше свойства, но обычно улучшение одного из них сопро вэждается ухудшением другогэ. Например, включение алкилфэсфатного эфира в нефтяную смазку для улучшения огнестойкости приводит к уменьшению гидрэлитической стабильности. Арилфосфатные эфиры, несмотря на тэ, чтэ они эбеспечивают наилучшую огнестойкость и гиаролитическую стабильность, могут быть добавлены только в небэльших количествах из-за ограниченной растворимости в нефтяных маслах, а такие количества не могут существенно повысить огнестойкость. Вэдэсодержащие жидкости t21, несмотря на то, что они обладают гриемлемой огнестэйкостью при низкой стоимости, нежелательно использовать в системах, которые работают при высоких температурах, или там, где требуются высокие смазочные свойства жидкости, или где высока опасность пожара.
Известны гидравлические жидкости, . в которых хлорзамещенные углевэдорэды смешивают с минеральными масла6 6,>20 ми для повышения эгнестэйкэсти (3), однако в EIEIx необходимо вводить небольшие количества минеральногD МВсла, что не дает экономичных огнестойо ких составов, либо значительные количества ингибитора коррозии, так как хлорзамещенные углеводороды имеют тенденцию корродировать металлы. Композиция из приблизительно равных количеств арилфосфатных эфиров и mop замещенных углеводородов j4j дает жидкость с хорошими огнестойкостью и смазочными свойствами, но в нее необходимо вводить шесть присадок, чтобы получить удовлетворительную вязкость.
Таким образом, использование функциональных жидкостей в качестве смазочных веществ и гидравлических жидкостей, в частности в качестве промышленных смазочных веществ и гидравлических жидкостей, создает ряд труднэстей. Повышающиеся требования к безопасности промышленного производства в целом вызывают необходимость расширения использования огнестойких жидкостей, например огнестойких смазок и огнестойких гидравлических жидкостей, во многих областях промышленности.
Гидравлические силовые системы самолета для привода в действие различных механизмов его накладывают самые строгие ограничения на применяемую гидравлическую жидкость. Такая жидкость для самолетов должна не только удовлетворять строгим функциэнальным и эксплуатационным требованиям, но и быть в достаточйой степени огнестойкой, чтэбы удовлетвэрять требэваниям пожарэбезопасности самолета. Она должна иметь такие вязкостные характеристики, чтобы ее можно было использовать в широком интервале темпйратур, т.е. адекватную вязкость при высоких температурах, низкую вязкость при низких температурах и малую зависимость вязкости от температуры. Температура ее застывания должна быть низкой, летучесть также низкой и должна быть сбалансирована, т.е. не должно происходить селективного испарения или улетучивания какого-либо существеннэгэ компонента при используемых температурах.
Она должна обладать достаточными смазочными свойствами и механической стабильностью, чтобы ее можно былэ применять в гидравличеСких системах самолета. Жидкость должна быть .химически
10 ма, и в случае утечки не должна не15 благоприятно действовать на различные части самолета, с которв1ми она может
3>5
55 стабильной, чтобы прэтивэстэять таким химическим реакциям как экисление, термическая деструкция и т.п., с тем, чтобы она не изменялась в условиях применения и не утрачивала ну>иных ха рактеристик из-за высоких и быстрых перепадов давления, температуры, а также из-за контакта с различными металлами, например алюминием, бронзой, сталью, Она также не должна пэртить муфты и уплотнения гидравлической системы, неблагоприятно влиять на материалы, из которых изготовлена систеслучайно контактировать. Жидкость также не дэлжна быть токсичной или вредной для персонала. Она должна быть достаточно невоспламеняемой, чтобы ее можно было применять в самолетах.
Кроме .того, жидкость не должна быть подвержена деструкции.
Известная огнестойкая гидравлическая жидкость, соде жащая эфиры фосГг форной кислоты 15, включает также вязкостные присадки, чтобы поддерживать определенные значения минимальной вязкости при заранее эпределенных рабочих температурах, Эти вязкостные присадки представляют собой высокомолекулярные полимеры, поэтому они склонны к механической или звуковой деструкции, кэторая проявляется в уменьшении вязкости жидкости. Поскольку гидравлическое оборудование работает наиболее эффективно при некоторых определенных значениях вязкости, черезмерное изменение ее может привести к ухудшению эксплуатационных качеств системы.
Целью изобретения является уменьшение деструкции жидкости.
Цель достигается тем, что гидравлическая жидкость на основе сложных эфиров фосфорной кислоты дополнительно содержит 3-15 вес.% полиэфира дикарбоновэй кислоты С - С1 и диола
С вЂ” С1у, имеющего молекулярный вес
2000-5000..
Концентрацию пэлиэфира в гидравлической жидкэсти подбирают таким образом, чтобы получить нужную вязкэсть.
Полученные таким образом >кидкэсти совершенно стабильны к деструкции.
Типичными алифатическими дикарбоновыми кислотами, которые могут быть испэльзэваны в пэлиэфире, являются ща646920
t0
ЗО
55 в..левая, мчлоновая, янтарная, глутаровая, адипиновая, пимелинэвая, пробковая, азелаинэвая, себацинэвая, брассилэвая, тапсиевая, малеиновая, фумаровая, глутаконэвая, цитракэновая, итаконовая, этилиденм алоновая, мез як энэвая, аллилмалоновая, аллилянтарная, тераконовая, дизтилмалеиновая и цетилмалоновая кислоты, Вышеописанные низкомолекулярные пэлиэфиры хорошо известны в химии и легко дэступны. Особенно пригоден низкомолекулярный пэлиэфир азелаинэвой кислоты и диэла Р0а51о е п Я 9789, выпускаемый фирмой депп Jpgugtvieg.
Гидравлические жидкости согласно изобретению могут также содержать красители, депрессаторы, антиокислители, противовспениваюшие средства, присадки для улучшения вязкэсти, такие. как полиалкилакрилаты, пэлиалкилметакрилаты, пэлициклчческие полимеры, полиуретаны, полиалкиленэксиды и полиэфиры, агенты для улучшения смазочных свойств, вэду и т.п.
B качестве основы жидкости можно использовать различные эфиры фосфорной кислоты. Наилучшие результаты дают такие триалкилфэсфаты, в которых каждая из алкильных групп содержит
1-20, предпочтительно 3-12 атомов углерэда, еще предпочтительнее 4-9 атомов углерода. Алкильные группы предпочтительно обладают неразветвленной конфигурацией. Один из триалкилфосфатов может включать алкильную группу во всех трех положениях или мэж "т иметь смесь различных алкильных групп. Можно испэльзовать смеси различных триалкильных фосфатов. Приемлемые образцы триалкилфэсфатов, которые можно применять B качестве основы, содержат трипрэпилфэсфаты, трибутилфосфаты, тригексилфэсфаты, триоктилфосфаты, дипропилоктилфэсфаты, дибутилоктилфосфаты, дипрэнилгексилфосфат, дигексилоктилфосфат, дигексилпропилфосфат и пропилбутилоктилфосфат.
TpHBJIKHëôoñôàòû можно смешать с триарилфосфатами. Из последних наиболее предпочтительны крезилдифенилфосфат, трикрезилфэсфат, триксиленилфэсфат, трет.-бутилфенилфенилфосфаты, зтилфенилдикрезилфосфат или изопропилфенилдифенилфэсфат, фенилбис-(4-о -метилбензилфенил)-фосфат. Предпочтительно использовать основу, сэдержащую, в основном, триксиленнлфэсфат.
Триарилфэсфат применяют в качеств. загустителя для триалкилфэсфата. Т»ким образом, количество триарилфэсфата может изменяться оТ 0 дэ 35 вас.%, предпочтительно от приблизительнэ 10 дэ примерно 30 вес.Ъ.
Смеси антиокислителей и/ или кисAoTHbIx акцепторов в количествах ot примерно 0,1 до приблизительно 5 васЛ также мэжно включать в гидравлическую жидкость, например, из эпоксидов и/ или аминов. Очень эффективны смеси
3,4-эпоксициклогексилматил-3,4-зпэксициклогексанкарбоксилата и фенил-+— нафтиламина.
Ингибиторы коррозии, такие как. бензотриазол, хинизарин, в количествах от примерно 0,001 до 0,5 вес. % можно добавить в смесь и тщательно перемешать с ней. В состав можно ввести краситель в концентрации 5-20 ч. на
1 млн. и смешать с ним обычным способом. К смеси можно добавить силнконовый противовспенивающий агент, наиболее эффективная концентрация которого примерно 5-50 ч. на 1 млн.
Пример . Основа, состоящая из 78,98 вес.% трнбутилфосфата и
9,70 вес.7 смеси крезил- и ксиланнлфосфатов, вязкостью приблизительнэ э о.
220 сек при 100 F (37,8 С) смешивают с 9,00 вес. o пропилангликэлавэго полизфира азела новэй кислоты
VHQ5t0Ь|11 В 9789, выпускаемого фирмой 1%6ру 3tld ugt v jeg . После этого в смесь вводят нри парамешивании
1,0 вес.% 3,4-зпоксициклэгексилметил-3,4-эпоксициклэгексанкарбоксилата и 1,0 вес.% фенил-о -нафтчламина, а затем при тщательном перамешивании — 0,02 вас. % банзэтриазольнэгэ
I ингибитэра коррозии вместе с обычным красителем и противовспенивающимпся агентами в количествах соответственно 20 и 15 ч. на 1 млн. Далее со смесью смешивают 0,3 вас.% додецилтриметиламмонийдифенилфэсфата.
Жидкость, приготовленную таким образом, испытывают в системе, приводимой в действие давлением реального насоса самолета. Поэтому результаты, полученные для изменения вязкости жидкости из-за механической деструкции в этом устройстве, согласуются с результатами, полученными на практика.
Значения вязкости, полученные для
646920
11,9
10,0
9,3
8,9
8,7
9,5
9,5
9,5
9,5
9,5.
300
9,0
8,9
8,8
8,7
Составитель Л. Иванова
Редактор 3. Бородкина Техред О. Андрейко Корректор В. Кривошапко
Заказ 177/52 Тираж 608 Подписное
ЦНИИПИ Государственйого комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 двух стандартных самолетных гидравли-- ческих жидкостей, а также для вышеАналогичные результаты получают при использовании других полиэфиров, взятых в количествах согласно изобретению.
Формула изобретения
Гидравлическая жидкость на основе сложньпс эфиров фосфорной кислоты, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения деструкции жидкости, он а дополнительно содержит 3-1 5 вес Л полиэфира дикарбоновой кислоты С -C 8 описанной жидкости, прин доньи в таблице. и диола С2-С Е, имеющего молекуляр-ный вес 2000-5000.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент США № ЗГ56999, кл. 252-78, 1971.
2. Патент США ¹ 3679588, кл. 252-75, 1972.
3, Патент Великобритании
¹ 1317670, кл. С 5 F 1973.
4. Патент США ¹ 3514406, кл. 252-78, 1970.
5. Патент США № 3707500, кл. 252-78, 1972.