[发明专利]磷酸酯液压油组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种磷酸酯液压油组合物，尤其涉及一种用于航空液压油的磷酸酯液压油组合物。

背景技术

航空液压油需要具有优良的阻燃性，良好的高低温性能，良好的热、氧化稳定性，良好的腐蚀安定性以及粘温性能。常见的航空液压油包括合成烃耐燃航空液压油、磷酸酯抗燃液压油等等。

大多数飞机在民用航空器使用的液压油为磷酸酯液压油，其中含有包括烷基磷酸酯、烷基芳基磷酸酯、三芳基磷酸酯的组合物。Skydrol LD-4是目前市场上常用的磷酸酯航空液压油，这种液压油通常包含18％～25％重量的二丁基苯基磷酸酯、50％～60％重量的磷酸三丁酯、4％～8％重量的丁基二苯基磷酸酯以及约15％重量的各种添加剂。

通过选择不同的基础油可以获得不同性质的液压油。美国专利US 6319423和US 6649080公开了不同的基础油组合物，这些基础油组合物含有主要份额的烷基磷酸酯和少量份额的三芳基磷酸酯，其中烷基磷酸酯中的烷基部分最好是异丁基、异戊基、丁基、戊基。典型的基础油组合物含有30％～45％重量的三异丁基磷酸酯，30％～45％重量的三丁基磷酸酯和10％～15％重量的三芳基磷酸酯，这种基础液组合物可以保证橡胶密封件膨胀不超过25％。美国专利US7582225公开了另外的基础液组合物，包括8％～12％重量的三异丁基磷酸酯，55％～65％重量的三丁基磷酸酯和8％～12％重量的三苯基磷酸酯，这种基础液组合物是有效的飞机液压油成分，具有可接受的水解稳定性，高闪点，良好的抗磨性能，可以接受的侵蚀保护，可接受的低温流动性能和弹性体相容性。

虽然上述提到的专利表明其发明可以满足飞机液压流体系统的要求，但是飞机制造业水平的不断提高对液压油品提出了更高的要求。因此，需要航空液压油具有更高的性能水平，比如更好的热稳定性和低温粘度、更高的闪点、燃点和自燃点，以及保持与飞机液压系统中使用材料的兼容性，从而满足更高性能飞机中相关设备的需求。

随着环保要求不断提高以及环保法规不断严格，人们进一步要求航空机械设备的节能化。润滑油品低粘度化可以有效节能，但也存在漏液和润滑不良的问题，提高润滑油品粘度指数被认为是可以较好解决上述矛盾的办法，并且已经有多种聚合物(如聚异丁烯、乙丙烯烃聚合物等)作为粘度指数改进剂被广泛应用在汽车发动机润滑油中以改善其有关高低温粘度特性的性能。但是，由于化学组成及结构的不同，应用在汽车发动机润滑油中的粘度指数改进剂在磷酸酯液压油中的溶解性很差，因此无法在磷酸酯液压油中得到应用。

由于化学组成及结构的不同，通常应用在润滑油中的粘度指数改进剂各有其优点和缺点。聚异丁烯的剪切稳定性较好，但低温性能和增粘能力较差，不能配制粘度级别较低和跨度较大的多级内燃机油。乙丙烯烃聚合物的增粘能力较好，低温性能一般，但剪切稳定性较差。聚甲基丙烯酸酯的低温性能较好，但剪切稳定性和增粘能力较差。

发明内容

本发明提供一种高性能磷酸酯液压油组合物，该组合物具有优异的抗燃性能、粘温性能和低温流动性能，适合用作航空液压油。

本发明液压油组合物包括三丁基磷酸酯、三异丁基磷酸酯、烷基二芳基磷酸酯，其中三丁基磷酸酯占组合物总质量的60％～90％，优选65％～85％，最优选70％～80％，三异丁基磷酸酯占组合物总质量的1％～35％，优选3％～30％，最优选5％～25％，烷基二芳基磷酸酯占组合物总质量的1％～30％，优选2％～25％，最优选3％～15％。

其中烷基二芳基磷酸酯中的烷基为C1～C12的正构或异构烷基，优选C4～C9的正构或异构烷基，可以是丁基、异丁基、戊基、异戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、壬基和异壬基等正构或异构烷基中的一种或多种；芳基为萘基、烷基萘基、苯基和烷基苯基中的一种或多种，优选苯基，两个取代芳基可以相同，也可以不同。烷基二芳基磷酸酯优选2-乙基己基二苯基磷酸酯。

本发明组合物还可以加入下述粘度指数改进剂。本发明所选用粘度指数改进剂的结构式为：

其中R₁为C1～C4的烷基，优选乙基，R₂为C3～C8的支链烷基，优选C4～C6的支链烷基，最优选异丁基；x为1～1400的正整数，优选50～1000的正整数，y为1～1000的正整数，优选20～800的正整数，n为20到500的正整数，优选50～300的正整数。

本发明所选用粘度指数改进剂的重均分子量在5000～500000之间，优选20000～350000。

本发明所选用粘度指数改进剂的制备方法包括：