Тормозная жидкость и способ ее получения

 

Изобретение относится к классу тормозных жидкостей и к способам их получения. Тормозная жидкость содержит эфиры борной кислоты и моноалкиловых эфиров полиалкиленгликоля общей формулы I:B[O(chr₂CH₂O)R₃, где R-СН₃ или С₂H₅, R₂-Н или СН₃, n - целое число 3-6; моноалкиловые эфиры полиалкиленгликоля общей формулы II:R₁(CH₂chr₂)_mOH, где R₁ - алкильный радикал C₃-C₅, R₂-H или CH₃, m - число 2-3; буферный компонент на основе бората щелочного металла, антиокислительную и антикоррозионную присадки - дифенилолпропан, толлилтриазол, бензотриазол, при следующем соотношении компонентов, мас.%: соединения общей формулы 1 - 40-89; соединения общей формулы II - 10-54; буферный компонент 0,5-5,0; антикоррозионная присадка 0,01-0,2; антиокислительная присадка 0,05-0,2. Тормозную жидкость получают взаимодействием окиси алкилена формулы с метиловым или этиловым спиртом в присутствии щелочного катализатора. После оксиалкилирования спирта из полученной смеси простых эфиров гликолей отгоняют низкомолекулярные компоненты, оставшуюся смесь метиловых или этиловых эфиров полиалкиленгликолей подвергают взаимодействию с борсодержащим реагентом. Получившийся борат после отгонки легкокипящих компонентов смешивают с соединениями общей формулы II. В качестве борсодержащего реагента используют борную кислоту, борный ангидрид или триметилборат. Жидкость имеет улучшенные показатели совместимости с резиной и по всем показателям соответствует международному стандарту USS II6a класса DОТ-4. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к классу тормозных жидкостей на основе моноалкиловых эфиров полиоксиалкиленгликоля и к способам их получения. Тормозные жидкости применяются при эксплуатации гидравлических и тормозных систем автомобилей и механизмов.

Большая часть применяемых в настоящее время тормозных жидкостей (ТЖ) изготовляется на основе полиалкиленгликолей и их моноалкиловых эфиров. Для устранения вредного действия воды предложено вводить в композиции ТЖ эфиры борной кислоты со спиртами или простыми моноэфирами алкиленгликолей.

Известна рецептура ТЖ, состоящая из полигликольмоноэфиров, полигликолей, эфиров борной кислоты (патент ФРГ 2724193, опубл. 14.10.82 г.).

Известен способ получения тормозной жидкости путем последовательного взаимодействия исходной смеси метилового спирта, воды, пропиленгликоля и/или дипропиленгликоля с этиленоксидом, а затем пропиленоксидом при молярном отношении суммарный алкиленоксид /исходная смеси 2,5-5,0/ 1 и содержании пропиленоксида в суммарном алкиленоксиде 20-50% (Заявка Японии 59-204694, опубл. 20.11.84 г.).

Наиболее близкой к предлагаемому составу является тормозная жидкость по патенту США N 3711410, кл. 252-78, 1973. Известная тормозная жидкость содержит борные эфиры, простые эфиры гликоля, щелочные бораты в качестве буферного компонента, антикоррозионные и антиокислительные присадки, в том числе дифенилолпропан, бензтриазол, толлилтриазол.

Чтобы получить жидкость в соответствии с требованиями международных стандартов по безопасности на ТЖ FM USS-116 класса ДОТ-4 и супер-ДОТ-4 и улучшить показатели совместимости с резиной, авторы предлагают получать тормозную жидкость следующего состава, мас.%: Компонент I, содержащий бораты метиловых или этиловых эфиров полиалкиленгликолей общей формулы B[O(chr₂CH₂O)_nR]₃, где 1 R - CH₃ или C₂H₅; R₂ - H или CH₃; n - целое число 3-6 - 40 - 89 Компонент II общей формулы R₁(OCH₂chr₂)_mOH, где R₁ - алкильный радикал C₃-C₅, R₂ - H или CH₃, m - целое число 2-3, - 10 - 54 Буферный компонент - на основе бората щелочного металла - 0,5 - 5,0 Антикоррозионная присадка - триазолы типа бензотриазола, толлилтриазола - 0,01 - 0,2 Антиокислительная присадка типа дифенилолпропана или толлилтриазола - 0,05 - 0,2 Данную тормозную жидкость получают следующим способом.

Метиловый или этиловый спирт подвергают взаимодействию с окисью алкилена формулы где R₂-H или CH₃ в присутствии щелочного катализатора, например гидроокиси натрия NaOH, из полученной смеси метиловых или этиловых эфиров алкиленгликолей отгоняют низкомолекулярные компоненты и непрореагировавший метиловый или этиловый спирт, которые возвращают на стадию оксиалкилирования периодически или непрерывно.

В полученные простые эфиры гликолей перед отгонкой легкокипящих компонентов вводят антиокислительную присадку типа дифенилолпропана или толлилтриазола для повышения термоокислительной стабильности тормозной жидкости.

Оставшуюся смесь метиловых или этиловых эфиров полиалкиленгликолей подвергают взаимодействию с борсодержащим реагентом. В качестве борсодержащего реагента используют борную кислоту, борный ангидрид или триметилборат в количестве, обеспечивающем содержание бора в готовой тормозной жидкости в интервале 0,5-1,5 мас.%.

Полученный борат (компонент I) после отгонки легкокипящих компонентов (воды, в случае использования борной кислоты или борного ангидрида, и метанола, в случае использования триметилбората) смешивают с компонентом II, содержащим соединения общей формулы R₁(OCH₂chr₂)_mOH,
где R₁ - алкильный радикал C₃-C₅ R₂-H или CH₃
m - целое число 2-3, в соотношении от 2:5 до 9:1.

Во время смешивания бората с компонентом 11 вводят антикоррозионную присадку типа бензотриазола или толлилтриазола.

В процессе получения бората щелочной катализатор превращается в соль щелочного металла и алкилборной кислоты, которые обеспечивают необходимые щелочные свойства ТЖ.

В случае необходимости ТЖ кондиционируется по температуре кипения путем вакуумной упарки.

Изобретение иллюстрируется следующим примером.

В реактор с мешалкой загружается 2580 кг метилового спирта, 10 кг NaOH. При перемешивании содержимое реактора нагревается до 100^oC. Затем в реактор под давлением подается 10000 кг окиси этилена, при этом давление во время подачи окиси этилена регулируется на уровне не более 6,5 кгс/см² с расходом окиси 0,3-2,2 м³/ч. После дозировки заданного количества окиси реакционная масса выдерживается при 90-120^oC и давлении не более 6,5 кгс/см² в течение 1-2 ч. Полученная смесь метиловых эфиров гликолей подвергается упарке после введения антиокислительной добавки в количестве 7 кг, затем в нее вводится 500 кг борной кислоты и после перемешивания при 80^oC в течение 1 ч температура поднимается до 150^oC с одновременным вакуумированием до давления 0,7-0,9 кгс/см² для отгонки летучих компонентов. Отгонка летучих компонентов заканчивается, когда содержание метилового эфира диэтиленгликоля достигнет 3%. В полученную таким образом жидкость приливается при перемешивании 1000 кг н-бутилового эфира диэтиленгликоля и 5 кг антикоррозионной присадки. Тормозная жидкость кондиционируется упариванием под вакуумом до достижения температуры кипения пробы выше 260^oC. В результате получается тормозная жидкость следующего состава, мас.%:
Соединение формулы B[O(CH₂CH₂O)_nCH₃]₃ - 69
Соединение формулы C₄H₉(OCH₂CH₂)₂OH - 29,2
Буферный компонент - 1,5
Бензотриазол - 0,1
Дифенилолпропан - 0,2
Результат оценки качества полученного образца высокотемпературной тормозной жидкости приведен в таблице. Из данных таблицы видно, что тормозная жидкость соответствует по всем показателям международному стандарту FM USS 116a класса ДОТ-4.

Формула изобретения

1. Тормозная жидкость, содержащая эфиры борной кислоты и моноалкиловых эфиров полиалкиленгликолей, моноалкиловые эфиры полиалкиленгликолей, антиокислительную, антикоррозионную присадки, выбранные из группы, содержащей дифенилолпропан, бензотриазол, толлилтриазол, и буферный компонент на основе бората щелочного металла, отличающаяся тем, что тормозная жидкость в качестве эфиров борной кислоты и моноалкиловых эфиров полиалкиленгликолей содержит соединения общей формулы I
B/O(CH R₂ CH₂O)_nR/3,
где R - CH₃ или C₂H₅;
R₂ - H или CH₃;
n - целое число 3 - 6,
в качестве моноалкиловых эфиров полиалкиленгликолей содержит соединения общей формулы II
R₁ (OCH₂chr₂)_mOH,
где R₁ - алкильный радикал C₃-C₅;
R₂ - H или CH₃;
m - целое число 2 - 3,
при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Соединения общей формулы I - 40 - 89
Соединения общей формулы II - 10 - 54
Буферный компонент - 0,5 - 5,0
Антикоррозионная присадка - 0,01 - 0,2
Антиокислительная присадка - 0,05 - 0,2
2. Способ получения тормозной жидкости путем взаимодействия метилового или этилового спирта с окисью алкилена формулы где R₂ - H или CH₃, в присутствии щелочного катализатора с получением простых эфиров гликолей, отличающийся тем, что в полученные простые эфиры гликолей вводят антиокислительную присадку типа дифенилолпропана или толлилтриазола, из полученной смеси отгоняют низкомолекулярные компоненты, оставшуюся смесь метиловых или этиловых эфиров полиалкиленгликолей подвергают взаимодействию с борсодержащим реагентом, полученный борат после отгонки легкокипящих компонентов (воды или метанола) смешивают с соединениями общей формулы R₁ (OCH₂chr₂)_mOH, где R₁ - алкильный радикал C₃-C₅, R₂ - H или CH₃, m - целое число 2 - 3, в соотношении 1 : 11 от 2 : 5 до 9 : 1 и вводят антикоррозионную присадку с получением жидкости, в которой содержание бора составляет 0,5 - 1,5 мас.%, и соотношение компонентов соответствует указанному в п.1 формулы.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве борсодержащего реагента используют борную кислоту, борный ангидрид или триметилборат.

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что отгон низкомолекулярных компонентов возвращают на начальную стадию оксиалкилирования.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2