Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2476586

(19)

RU

(11)

2476586

(13)

C2

(51) МПК C10M105/74 (2006.01)

C10N40/08 (2006.01)

C10N30/10 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 18.02.2013 - нет данных Пошлина:

(21), (22) Заявка: 2010146141/04, 12.11.2010

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

12.11.2010

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 12.11.2010

(43) Дата публикации заявки: 20.05.2012

(45) Опубликовано: 27.02.2013

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: RU 2167921 C2, 27.05.2001. RU 2009185 C1, 15.03.1994. Chemical Reference Standards for Plastic Additives 1st Edition, 2007. Перечень данных [он-лайн] [найдено 2011-10-10]. Найдено из Интернет:
Адрес для переписки:

143965, Московская обл., г. Реутов, Юбилейный пр-кт, 2, корп.1, кв.17, А.Ф. Хурумовой

(72) Автор(ы):

Хурумова Аида Фёдоровна (RU),

Алексашин Анатолий Алексеевич (RU),

Михеичев Павел Алексеевич (RU),

Урявин Сергей Петрович (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (RU)

(54) СМАЗОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ НЕГОРЮЧЕЙ РАБОЧЕЙ ЖИДКОСТИ ДЛЯ АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ

(57) Реферат:

Настоящее изобретение относится к смазочной композиции негорючей рабочей (гидравлической) жидкости, содержащей базовую основу на основе смеси эфиров фосфорной кислоты, содержащей 67,0-73,0 мас.% трибутилфосфата, 19,0-25,0 мас.% дибутилфенилфосфата и 7,0-9,0 мас.% триизобутилфосфата, и синергическую смесь присадок. В состав присадок входит загущающая присадка полибутилметакрилат с мол. мас. 5000-6500, эпоксидная смола, антикоррозионная присадка Хромоксан Б, стабилизирующая присадка Ирганокс 1010 FF, ингибитор окисления Ирганокс L 57, ингибитор коррозии 1,2,3-бензотриазол, пассиватор металла Амино О, краситель при определенных подобранных соотношениях. Техническим результатом настоящего изобретения является получение смазочной композиции негорючей рабочей жидкости с повышенной взрывопожаробезопасностью для авиационной техники, обеспечивающей стабильную работу гидравлических систем в интервале температур от минус 60°C до плюс 150°C. 4 табл.

Изобретение относится к созданию взрывопожаробезопасной рабочей (гидравлической) жидкости, предназначенной для использования в гидравлических системах авиации, авиационных приборов, в частности самолетов с повышенными стабильными свойствами в широком температурном интервале от минусовых температур до плюсовых температур, в частности до 150°C.

К авиационным рабочим жидкостям предъявляются жесткие требования: они должны быть огнестойки, термически и термоокислительно стабильны, не вызывать повреждения и износ металлических деталей, контактирующих с жидкостью, за счет аэрозионной активности жидкости.

Известна авиационная взрывопожаробезопасная рабочая жидкость для гидросистем самолетов, имеющая состав, мас.% (US 3976585, 1976):

Эпоксидное соединение

0,1-10,0

Полиалкилметакрилат

2,0-20,0

Вода

0,2

Дибутилфенилфосфат

До 100

В качестве эпоксидного соединения используют алкил-3,4-эпоксициклогексан.

Указанная композиция имеет высокую огнестойкость. Недостатком этой композиции является низкая термическая стабильность: жидкость выдерживает без ухудшения свойств 200 ч термостатирования при 125°C; свыше 200 ч кислотное число повышается до 0,5 мг КОН, г, коррозия меди достигает 0,4 мг/см 3 .

Кроме того, недостатком этой композиции является ее высокая эрозионная активность, о чем свидетельствует низкое значение удельной проводимости.

Из US 4076642, 1978 известна рабочая жидкость для гидросистем самолетов, имеющая состав: эпоксидное соединение - 0,1-0,5 мас.%, полиалкилметакрилат - 2,0-20.0 мас.%, вода, дибутилфенилфосфат до 100%.

В качестве эпоксидного соединения используют 2-этилгексил-5,6-эпокси-1,4-этиленциклогексан-2-карбоксилат. Недостатком ее является: низкая термическая стабильность и высокая эрозионная активность. Указанные недостатки ограничивают срок службы жидкости, а также агрегатов гидравлической системы, контактирующих с жидкостью.

ИЗ RU 2009185, 15.03.1994 известна другая рабочая жидкость, используемая в гидравлических системах самолетов, которая содержит, мас.%: эпоксидное соединение (смолу УП-632) - 0,5-5,0, полибутилметакрилат - 5,0-7,5, 4-трифторметилперфтор-3,6-диоксаоктансульфонат калия 0,05-0,2, антрахиноновый краситель 0,0015-0,0025, дибутилфенилфосфат остальное.

Указанная рабочая жидкость не обеспечивает работоспособность в широком диапазоне температур от минусовых (от минус 60°C) до плюсовых температур порядка 150°C и стабильность основных ее характеристик в процессе эксплуатации.

Из MX 2007005385, 09.07.2007 известны функциональные жидкости, применяемые в авиационных гидравлических системах и состоящие из 50% триалкилфосфата (50-75%), и как минимум одного соединения арила (5-20%); типичный состав ее следующий - около 60% трибутилфосфата, около 10% триизобутилфосфата и 10% изопропилатного нафталина, и от 10 до 20% присадок, таких как присадка, улучшающая индекс вязкости (поли(бутил)гексилметакрилат), антиокислитель Ионол, антиокислитель 1,3,5-триметил1-2,4,6-трис(3,5-ди-третбутилгидроксифенил)бензол; диоктилдифениламин, 1,2-ди(фенилтио)этан, медный ингибитор коррозии, 2-этилгексилэпоксициклогексилкарбоксилат MCS-1562 и другие присадки. Данный состав является пожаробезопасным, но очень сложен по составу и приготовлению из-за входящих в его состав множества разных присадок. Состав не обладает стабильными характеристиками в широком интервале температур от минусовых (от минус 60°C) до плюсовых (до плюс 150°C).

Технической задачей заявленного изобретения является получение смазочной композиции негорючей рабочей (гидравлической) жидкости с повышенной взрывопожаробезопасностью для авиационной техники, обеспечивающей стабильную работу гидравлических систем в интервале температур от минус 60°C до плюс 150°C, с улучшенными другими свойствами.

Поставленная техническая задача достигается тем, что смазочная композиция негорючей рабочей жидкости для авиации содержит базовую основу на основе смеси эфиров фосфорной кислоты, содержащей 67,0-73,0 мас.% трибутилфосфата, 19,0-25,0 мас.% дибутилфенилфосфата и 7,0-9,0 мас.% триизобутилфосфата, загущающую присадку полибутилметакрилат с молекулярной массой 5000-6500, эпоксидную смолу, антиокислительную присадку Агидол 1 2,6-ди-третбутилпаракрезол, антикоррозионную присадку Хромоксан Б перфтор-4-метил-3,6-диоксаоктенсульфонат калия, стабилизирующую присадку Ирганокс 1010FF тетракис (3-(3,5-ди-третбутил-4-гидроксифенил)пропионат)пентаэритритола, ингибитор окисления Ирганокс L57 продукт реакции N-фенилбензиламина с 2,4,4-триметилпентеном, ингибитор коррозии 1,2,3-бензотриазол, пассиватор металла Амино О 2-(8-гептадеценил)-4,5-дигидро-1Н-имидазол-1-этанол, краситель органический жирорастворимый фиолетовый антрахиноновый при следующем соотношении исходных компонентов, мас.%:

загущающая присадка

полибутилметакрилат с мол. массой 5000-6500

6,0-9,0

эпоксидная смола

6,1-6,5

вышеуказанная присадка Хромоксан Б

0,06-0,1

вышеуказанная присадка Агидол 1

0,025-0,35

стабилизирующая присадка Ирганокс 1010FF

0,45-0,55

ингибитор окисления Ирганокс L 57

0,45-0,55

ингибитор коррозии 1,2,3-бензотриазол

0,008-0,012

вышеуказанный пассиватор Амино О

0,008-0,012

указанная базовая смесь эфиров фосфорной

кислоты

остальное до 100%

вышеуказанный краситель

0,0008-0,0012

(свыше 100%)

В заявленной композиции в качестве эпоксидной смолы используют эпоксидные смолы (диэпоксиды) типа эпоксидной смолы Аральдит-СУ 179-1 СН или ERa-4221 (фирма Юнион Карбай), в частности эпоксидное соединение 3,4-эпоксициклогексилметил-3,4-эпоксициклогексан карбоксилат (US 4206067, 03.06.1980; RU 2167921, 27.05.2001); в качестве антикоррозионной присадки Хромоксан Б используют соли фторсодержащей бета-кетокислоты по ТУ 6-00-02-09321-26-89 (RU 2005718, 15.01.1984).

В таблице 1 указаны нормативные документы для компонентов, используемых в составе смазочной композиции негорючей рабочей жидкости для авиации (авиационных приборов) по изобретению.

В таблице 2 представлен пример смазочной композиции по изобретению. В таблице 3 представлены основные характеристики базовой смеси на основе эфиров фосфорной кислоты, используемой в составе смазочной композиции негорючей рабочей жидкости по изобретению.

В таблице 4 представлены основные свойства смазочной композиции негорючей рабочей жидкости по изобретению.

Смазочную композицию негорючей рабочей (гидравлический жидкости) по изобретению готовят следующим образом.

Для приготовления основы загружают в мешалку в заданном соотношении в любой последовательности компоненты: трибутилфосфат, дибутилфенилфосфат, триизобутилфосфат. Смесь нагревают до 60-80°C и перемешивают при этой температуре до полного смешения компонентов.

К полученной базовой смеси при нагревании добавляют расчетное количество загустителя - полибутилметакрилата. Смесь основы с загустителем перемешивают при нагревании.

В приготовленную загущенную основу вводят расчетные количества эпоксидной смолы, ХромоксанаБ,Агидола-1, стабилизатора Ирганокс 1010FF, ингибитор Ирганокс L57, 1.2.3-Бензотриазол, ингибитор Амино О, краситель.

Полученную смесь перемешивают при нагревании, охлаждают. Как следует из представленных данных, смазочная композиция негорючей рабочей жидкости для авиации (авиационных приборов) обладает повышенной пожаровзрывобезопасностью, обеспечивает стабильную работу в интервале температур от минус 60°C до плюс 150°C, с перегревом до плюс 150°C; с улучшенными антикоррозионными, антиэррозионными, антиокислительными, антигидролизными и вязкостными свойствами.

Указанные свойства обеспечиваются за счет экспериментально подобранного качественно-количественного сочетания комбинации смеси определенных эфиров фосфорной кислоты (при их определенных соотношениях) с определенными присадками, что в совокупности обеспечивает получение синергитического эффекта и позволяет расширить область работоспособности рабочей жидкости при использовании ее в авиации.

Таблица 1

Компоненты:

Нормативная документация

Базовая смесь эфиров фосфорной кислоты:

ТУ 0253-005-07548712-2010

а) трибутилфосфат

ТУ 2435-305-05763458-2001

б) дибутилфенилфосфат

ТУ 2435-305-05763458-2004

в) триизобутилфосфат

ТУ 2435-437-057634-58-2010

Присадки:

- полибутилметакрилат молекулярной массой 5000-6500

СТП 019950-401-016-81

- Эпоксидная смола циклоалифатическая марки УП-632 или марки ARALDITE-CY-179-1 СН

ТУ 38.402-62-114-90 с изм.1-2

Сертификат фирмы HUNTSMAN

Ингибитор окисления Агидол 1. (-2,6-дитретбутилпаракрезол)

ТУ 38.5901237-90 изм.2

Ингибитор окисления Ирганокс 1010FF. (тетраксис-3 (3,5-ди-третбутил-4-гидроксифенил) пропионат) пентаэритритола

Сертификат фирмы BASF СЕ (ciba) Германия

Ингибитор окисления. Ирганокс L-57. (продукт реакции N-фенилбензиламина с 2,4,4-триметилпентеном).

Сертификат фирмы BASF СЕ (ciba) Германия

Ингибитор коррозии. Хромоксан Б. (перфтор-4-метил-3,6-диоксаоктенсульфонат калия)

ТУ 6-00-0209321-26-89 изм.1

Ингибитор коррозии 1,2,3-бензотриазол

ТУ 6-09-1297-87 изм.1-5

Пассиватор металла. Амино 0. (2-(8-гептадеценил)-4,5-дигидро-1Н-имидазол-1-этанол)

Сертификат фирмы BASF СЕ (ciba) Германия

Краситель органический жирорастворимый фиолетовый антрахиноновый

ТУ 6-14-118-80 изм.1-3

Таблица 2

п/п

Наименование компонентов

Нормативный документ

Содержание, мас.%

1

2

3

4

Базовая смесь эфиров фосфорной кислоты (БСЭФ) или Базовая смесь состава:

ТУ 0253-005-07548712-2010

До 100

До 100

1.

а) трибутилфосфат

ТУ 2435-305-05763458-01

70,0±3,0

б) дибутилфенилфосфат

ТУ 2493-370-05763458-2004

22,0±3,0

в) триизобутилфосфат

ТУ 2435-437-05763458-2010

8,0±1,0

2.

Полибутилметакрилат М.в. 5000

СТП 019950-401-016-81

7,5±1,5

3.

Эпоксидная смола марки ARALDITE-CY 179-1 СН

сертификат фирмы HUNTSMAN

6,3±0,2

4.

Поверхностно-активное вещество Хромоксан (марка Б)

ТУ 6-00-0209321-26-89, изм.1

0,08±0,02

5.

Присадка антиокислительная «Агидол-1»

ТУ 38.5901237-90, изм.2

0,3±0,05

6.

Присадка Irganox 1010 FF

сертификат фирмы BASF

0,5±0,05

7.

Присадка окисления Irganox L-57

сертификат фирмы BASF

0,5±0,05

8.

1,2,3-бензотриазол чистый

ТУ 6-09-1291-87 изм.1-5

0,01±0,002

9.

Ингибитор коррозии Amine 0

сертификат фирмы BASF

0,01±0,002

10.

Краситель органический жирорастворимый фиолетовый антрахиноновый

ТУ 6-14-118-80 изм.1-3

0,001 (сверх 100)

Таблица 3

Наименование показателей

Свойства

2. Вязкость кинематическая, мм 2 /с при температуре, в пределах:

50°C

2,0-3,0

ГОСТ 33

минус 60°C

300-400

3. Плотность при 20°C, г/см 3 , в пределах

0,9900-0,9950

ГОСТ 3900

4. Кислотное число, мг КОН/г на 1 г

ГОСТ 5985

масла, не более

0,007

5. Массовая доля воды, % не более

0,05

ГОСТ 2477

не нормируется

или 14870 раздел 2

Таблица 4

Наименование показателя

Значение показателя

Примечание

1

2

3

1. Внешний вид

Прозрачная жидкость от фиолетового до синего цвета

По п.7.3 настоящего стандарта

2. Плотность при 20°C, г/см 3

1,02

ГОСТ 3900

не более

не нормируется

ASTM D 4052 или ASTM D 4052-09

3.Вязкость кинематическая, мм 2 /с:

ГОСТ 33 или ASTM D 445

- при 50°C, не менее

8,5

- при минус 60°C, не более

4200

4. Температура застывания, °C, не выше

минус 65

ГОСТ 20287

не нормируется

ASTM D 97

5. Кислотное число, мг

ГОСТ 5985 или

КОН/г на 1 г масла, не более

0,08

ГОСТ 11362

не нормируется

ASTM D 664

6. Содержание водорастворимых кислот и щелочей

отсутствие

ГОСТ 6307

7. Температура вспышки, определяемая в открытом тигле, °C, не ниже

155

ГОСТ 4333 метод А

не нормируется

ASTM D 92

Таблица 4 (продолжение.)

8. Термоокислительная стабильность при температуре плюс (150±1)°C в течение 100 ч:

ГОСТ 20944 с дополнением по п.7.4. настоящего стандарта

а) вязкость кинематическая после окисления, мм 2 /с, не более:

- при 50°C

10,5

- при минус 60°C

5000

б) кислотное число после окисления, мг КОН/г,

не более

0,15

в) весовой показатель коррозии, мг/см 2 поверхности каждого металла, не более:

±0,1

- медь M1;

- сталь 30ХГСА;

- алюминий Д16;

- бронза БрАж-9-4

9. Массовая доля воды, %, не более

0,1

ГОСТ 2477 или ГОСТ 14870, раздел 2

10. Чистота жидкости по ГОСТ 17216, не грубее

10 класса

ОСТ 1.41144 с добавлением по п.7.5. настоящего стандарта или ASTM 4898

11. Смазочные свойства на четырехшариковой машине трения при нагрузке 196 Н и температуре 20°C:

ГОСТ 9490 или ASTM D4172

- диаметр пятна износа, мм

не нормируется

12. Удельная электрическая проводимость, мкСм/м, не менее

40

По п.7.6. настоящего стандарта

13. Массовая доля эпоксидных смол, %, не менее

0,7

по ГОСТ 12497 с дополнением по п.7.7. настоящего стандарта

14. Массовая концентрация кальция, %, не более

0,0002

ASTM D 4628

15. Массовая концентрация натрия, %, не более

0,0011

ASTM D 5863-00

Формула изобретения

Смазочная композиция негорючей рабочей жидкости для авиации, содержащая базовую основу на основе смеси эфиров фосфорной кислоты, содержащей 67,0-73,0 мас.% трибутилфосфата, 19,0-25,0 мас.% дибутилфенилфосфата и 7,0-9,0 мас.% триизобутилфосфата, загущающую присадку полибутилметакрилат с молекулярной массой 5000-6500, эпоксидную смолу, антиокислительную присадку Агидол 1 2,6-дитретбутилпаракрезол, антикоррозионную присадку Хромоксан Б перфтор-4-метил-3,6-диоксаоктенсульфонат калия, стабилизирующую присадку Ирганокс 1010 FF тетракис(3-(3,5-ди-третбутил-4-гидроксифенил)пропионат)пентаэритритола, ингибитор окисления Ирганокс L57 продукт реакции N-фенилбензиламина с 2,4,4-триметилпентеном, ингибитор коррозии 1,2,3-бензотриазол, пассиватор металла Амино О 2-(8-гептадеценил)-4,5-дигидро-1Н-имидазол-1-этанол, краситель органический жирорастворимый фиолетовый антрахиноновый при следующем соотношении исходных компонентов, мас.%:

загущающая присадка полибутилметакрилат

6,0-9,0

эпоксидная смола

6,1-6,5

вышеуказанная присадка Хромоксан Б

0,06-0,1

вышеуказанная присадка Агидол 1

0,025-0,35

вышеуказанная стабилизирующая присадка Ирганокс

1010 FF

0,45-0,55

вышеуказанный ингибитор окисления Ирганокс L57

0,45-0,55

ингибитор коррозии 1,2,3-бензотриазол

0,008-0,012

пассиватор металла Амино О

0,008-0,012

указанная базовая смесь эфиров фосфорной кислоты

остальное

до 100%

краситель органический жирорастворимый

0,0008-0,0012

фиолетовый антрахиноновый

(свыше 100%)