[发明专利]新官能流体组合物

说明书

发明背景

本发明涉及磷酸酯官能流体组合物，更具体地讲，是涉及用作 航空传压流体的含有磷酸烷基酯和非磷酸酯芳基化合物的组合物。

已经将官能流体用作电子冷却剂、扩散泵用液体、润滑剂、减 振液、润滑脂用基油、电力传输和传压流体、传热流体、热泵用液 体、冷冻设备液体，以及空调系统的过滤介质。操作各种机械装置 和航空控制系统的航空器传压系统中使用的传压流体，必须达到严 格的功能和使用要求。对航空传压流体最重要的要求之一就是，在 升高温度的情况下能保持稳定，不会发生氧化和水解降解。此外， 这样的航空传压流体也必须保持低温倾点、高的自燃温度、高的闪 点和燃点，以及在宽的温度范围内可接受的粘度。

民航使用的大部分航空传压流体含有一些磷酸酯的组合物，所 述磷酸酯包括有磷酸三烷基酯、磷酸二烷基·芳基酯、磷酸烷基·二芳 基酯和磷酸三芳基酯。航空使用的传压流体可以购自申请者的受让 人，商标为Skydrol.RTM.LD4。这种组合物一般含有18～25％重量 的磷酸二丁基苯基酯；50～60％重量的磷酸三丁基酯；4～8％的磷 酸丁基二苯基酯；5～10％的粘度指数改进剂；0.13～1％的二苯基二 硫代乙烷铜阻蚀剂；0.005％至约1％重量，但优选0.0075～0.075％ 的全氟烷基磺酸酸盐抗侵蚀剂；4～8％重量的美国专利3,723,320号 中描述类型的酸清除剂；以及约1％重量的用作抗氧剂的2，6-二叔丁 基-对甲酚。已经证实这种组合物在高性能航空的应用中是令人非常 满意的。

目前商业上成功应用的航空传压流体含有一定量的磷酸芳基 酯。然而，这种流体必须要满足新的要求。这些要求包括：改良的 流体寿命、改良的耐火能力和最低的低温粘度。在研究能满足这些 新要求的流体的过程中，我们发现：磷酸芳基酯并不是必需的，而 且事实上，某些非磷酸酯芳基组分实际提供了改良的热稳定性和更 低的低温粘度。

发明概要

依照本发明，提供了适合用作航空传压流体的新官能流体。所 述流体含有至少一种磷酸三烷基酯和至少一种芳基化合物，其中所 述磷酸三烷基酯占组合物总重量的至少约50％。

一般来说，本发明官能流体含有约50％至约75％的耐火的磷酸 三烷基酯基本原料，和约5％至约20％的芳基化合物。优选的，本 发明组合物含有约55％至约70％的磷酸三烷基酯，和约10％至约15 ％的芳基化合物。更具体地讲，本发明的典型组合物含有约60％至 约65％的磷酸三烷基酯和约10％至约12％的芳基化合物。本发明的 典型组合物含有约60％的磷酸三丁基酯、约10％的磷酸三异丁基酯 和10％异丙基化萘。

当然，用作航空传压流体的本发明组合物也将包含约10％至约 20％的添加剂来提供各种功能，如粘度指数改善、酸清除剂、抗腐 蚀剂、各种类型的阻蚀剂、防沫剂以及抗氧剂，这些将会在下面进 行更详细的说明。

发明详述

本发明官能流体的基本原料含有至少一种具有下式的磷酸三烷 基酯：

其中，R₁、R₂和R₃是含有1至14个碳原子的烷基，其中，R₁、 R₂和R₃中碳原子的总和为9至18，优选约12至约15个碳原子。所 述磷酸酯上的烷基可以是相同或者不同的。已发现，当上述碳原子 范围所给出的磷酸酯，与本领域公知的添加剂和本发明的芳基化合 物结合时，具有适用于航空传压系统的基本特性。所述基本特性是 指：燃点最低177℃、闪点最低160℃、自燃温度最低399℃、倾点 低于-62℃、粘度在-54℃时小于2000cS，而在98.9℃时大于3.0cS。

本发明磷酸酯典型适合的烷基包括：甲基、乙基、丙基、异丙 基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、己基、庚基、 辛基、癸基、十一烷基、十二烷基，以及它们的混合物和异构体。 优选，所述磷酸酯的烷基是C₄和C₅。更优选，上述提到的磷酸酯的 烷基是异烷基。