[发明专利]功能液

说明书

本发明涉及磷酸酯功能液，更具体地说，本发明涉及改善热、水解和氧化稳定性的用作航空液压液的磷酸酯功能液。

功能液已经被用作电子冷却剂、扩散泵液、润滑剂、减震液、脂的基础油、电力输送液的基础油、液压液、传热液、热泵液、冷冻设备液及作为空调系统的过滤介质。要用于操作各种机构和航空控制系统的航空液压系统的液压液必须精确满足功能和使用的需要。对航空液压液的最重要的要求是其在提高的温度下有稳定的抗氧化性和水解降级。

使用时，航空液压液常常被湿气污染。水和废气从发动机压缩机段进入液压系统。在操作中，在IV型航空液压液中水分的量一般为约0.2-0.35％(重)。水导致磷酸酯的水解分解，产生磷酸的偏酯。如果水含量超过约0.5％(重)，就加速酯的水解破坏。通常，配制的磷酸酯航空液压液含有酸清除剂，酸清除剂中和由三酯水解破坏所释放的磷酸偏酯。但是，超过时间，酸清除剂就变坏，并且，由于包括磷酸三酯、磷酸偏酯及通常含有液压液的金属环境的表面的复合反应形成有机金属化合物。这些有机金属化合物(其中磷酸铁通常是最突出的付产物)都不溶于液压液。

操作较高性能的飞机是在把液压液暴露于增加的温度的条件下进行的。目前A级液操作的最高温度是225-240°F。但是，设计的飞机应用要暴露航空液压液到275°F或更高范围的散装液温度中，在这样的温度下，磷酸酯的氧化和水解破坏的可能性明显增加。

当该液压液暴露到压缩空气中时，也加速磷酸酯液压液的降级。这种液体的空气氧化速度也随温度的增加而增加。因此，在275°F或更高的温度应用时，对该液体就需要有提高的热氧化稳定性和提高的热水解稳定性。

也可以预料腐蚀问题随散装液温度增加，腐蚀是电化学腐蚀的一种形式，更精确地是指Z腐蚀，其速度也随温度增加。气穴的影响，其是一种腐蚀问题的机械来源，大概也随温度而增加。随着腐蚀的进行，金属或其他不溶组分的存在可能引起过滤器阻塞及替换，并且可能引起该液体的物理及化学性质的变化，因此，需要过早的从系统排出液体。金属污染物也降低该液体的氧化稳定性，加速腐蚀。除了由金属(或其他污染物的污染所产生的影响外，该液体可能在许多其他方面受到损害，包括：a)粘度改变；b)酸值增加；c)增加化学活性；及d)脱色。

用于航空的液压液可以以商标Skydrol^LD-4从申请人的受让人买到。这种组合物含有30-35％(重)的磷酸二丁基苯基酯、50-60％(重)磷酸三丁基酯、5-10％(重)粘度指数增进剂、0.13-1％二苯基二硫代乙烷铜缓蚀剂、0.005％-约1％(重)，但优选0.0075％-0.075％的全氟烷基磺酸盐缓蚀剂、4-8％(重)的在U.S.P.3,723,320所述类型的酸清除剂和约1％(重)的作为抗氧化剂的2，6-二叔丁基对甲酚。这种组合物在高性能的航空器的应用中是很满意的，但是，其不能被指定在275°F的温度范围连续操作。

因此，可以注意到，在本发明的几个目的中，提供一种用作航空应用中的液压液的改进的功能液；提供这样一种特别是在提高的温度下呈现出改善的水解稳定性的液体；提供这样一种在提高的温度F呈现出改善的氧化稳定性的液体；提供这样一种在剪切条件下呈现也优越的粘度特性和特殊的粘度稳定性的液体；提供这样一种相对低密度的液体；提供这样一种不仅有高的耐氧化性而且毒性低的液体；提供这样一种具有改善的耐腐性能的组合物；并且提供这样一种呈现出耐航空器式其他液压液系统的金属组分的腐蚀的液体组合物。

因此，简单的说，本发明涉及一种适用作航空液压液的液体组合物。该组合物包括一种耐火磷酸酯基础油，该基础油包括约50％-约72％(重)的磷酸三烷基酯、约18％-约35％(重)磷酸二烷基芳基酯和0-约5％(重)的烷基的烷基二芳基磷酸酯。磷酸三烷基酯和磷酸二烷基芳基酯的烷基取代基含有3-8个碳原子并且都通过伯碳原子键合到磷酸酯部分。该组合物进一步含有一种酸清除剂，其量有效的中和由该基础油的任何磷酸酯的水解就地形成的磷酸偏酯；一种有效量的防腐添加剂，以抑制在液压系统液压伺服阀的测流边缘的流动引起的电化学或Z腐蚀；一种有效量的粘度指数增进剂，使得该液体组合物呈现出的粘度指数在约210°F时至少约3.0厘沲；在约100°F时至少约9.0厘沲，在-65°F时小于约4200厘沲；和一种有效量的抗氧化剂，以抑制在氧的存在下液体组合物组分的氧化。

优选的是，三烷基磷酸酯和二烷基芳基磷酸酯的烷基取代基大体上都是C₄或C₅，最优选异丁基或异戊基。