DD265528A3

DD265528A3 - Schwerentflammbare hydraulikfluessigkeiten

Info

Publication number: DD265528A3
Application number: DD29489486A
Authority: DD
Inventors: Manfred Roellig; Dieter Oliva; Klaus Thieme; Franz Gura; Bernd Groschke
Original assignee: Zeitz Hydrierwerk
Priority date: 1986-10-01
Filing date: 1986-10-01
Publication date: 1989-03-08

Abstract

Schwerentflammbare waessrige Hydraulikfluessigkeiten, die z. B. fuer Hydrauliksysteme der Kohledruckvergasung gut geeignet sind, erhaelt man erfindungsgemaess durch Kombination von 15 bis 23% Glykol, 10 bis 21% Polyethylenglykol, 5 bis 10,5% oxethyliertem Propylenglykol, 5 bis 8% propoxyliertem Glycerol, 1 bis 3,5% Triethanolamin, 0,01 bis 0,2% Hexamethylentetramin, 0,01 bis 0,1% 2-Mercaptobenzthiazol, 0,01 bis 0,2% Natriumnitrit, 0,1 bis 0,2 einer Kaliumseife natuerlicher Fettsaeuren, 0,01 bis 0,05% kurzkettigen Methylsilikonoelen und 0,005 bis 0,02% aliphatischen Alkoholen mit Wasser. Derartige HSC-Fluessigkeiten verursachen keine stoerenden Ablagerungen in den Hydrauliksystemen.

Description

dadurch gekennzeichnet, daß sie aus

15 bis 23Ma.-% Glykol der Kettenlänge C₂ bis C₄,

5 bis 10,5Ma.-% Polyethylerglykol mit einer Molmasse von 2000 bis 5000g/Mol, 5 bis 10,5Ma.-% Polyethylenglykol mit einer Molmasse von 1000 bis 2000g/Mol, 5 b;310,5Ma.-% oxethyliertem Polypropylenglykol mit einer Molmasse von 1500 bis 5000g/Mol, 5 bis 8 Ma.-% propoxyliertem Glycerol mit einer Molmasse von 200 bis 60OgZMoI

sowie dergeannnten Inhibito· kombination und 63,855 bis 33,230 Ma.-% Wasser bestehen.

2. Schwerentflammbare wäßrige Hydraulikflüssigkeiten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von mindestens 7 Ma.-% des Polyethylenglykols mit einer Molmasse von 1000 bis 2 OOOg/Mol bis zu 2 Ma.-% durch oxethyliertes und propoxyüertes Glykol ersetzt werden können, wobei das zu oxalkylierende Glykol eine Kettenlänge zwischen C₂ und C₁₀ aufweist, die Alkylenoxide im Molverhältnis 2:1 bis 1:2 eingesetzt werden und das oxalkylierte Glykol ein Molgewicht von 1000 bis 5000g/Mol besitzt sowie bis zu 30Ma.-% C₁- bis C₃-Alkohole enthält.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft schwerentflammbare runktionsflüssigkeiten auf Basis wäßriger Polymerenlösungen, die als Druckübertragung»· und Steuerflüssigkeiten in brandgefährdeten Hydrauliken zum Einsatz kommen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik Es ist bekannt, in feuergefährdeten Industrieanlagen Druckübertragung- und Steuerflüssigkeiten auf der Grundlage von Wasser-in-Öl-Emulsionen (HSA-Flussigkeite'i), Öl-in-Wasser-Emulsionen (HSB-Flüssigkeiten), wäßrigen Polymerenlösungen

'HSC-Flüsalgkeiten) sowifc wasserfreien synthetischen Flüssigkelten (HSD-Flüssigkeiten) einzusetzen.

HSC-Flüssigkeiten haben dabei den Vorteil, daß sie im Gegensau zu den anderen genannten Gruppen schwerentflammbarer Flüssigkeiten umweltfreundlich, arbeitsmedizinisch unbedenklich und verträglich mit Dichtungsmaterial sowie anderen in

normalen Ölhydrauliken zum Einsatz kommenden Werkstoffen sind.

In DD-PS 87628 werden wäßrige Hydraulikflüssigkeiten beschrieben, die Vinylpyrrolidon-Polymore, Glykol und Polyalkylenglykole sowie als Korrosionsinhibitoren u.a. aliphatische Amine, Hexamethylentetramin, Mercaptobenzthiazol, Natriumnitrit, Stearate und aliph&tische Alkohole enthalten. Weiter wird auf handelsübliche wäßrige Hydraulikflüssigkeiten

hingewiesen, die ein Gemisch aus Polyoxalkylenon, Ehtylenglykol und Korrosionsinhibitoren darstellen.

DD-PS 48656 beschreibt HSC-Flüssigkeiten auf der Basis wäßriger Polyalkylenglykol-Lösungen, wobei das Molekulargewicht

der Polyalkylenglykole zwischen etwa 130g/Mol und 580000g/Mol, die Kettenlänge der Alkylgruppen zwischen C₂ und C₃, das

Verhältnis zwischen niedrig- und hochmolekularen Polyalkylenglykolen in einem bestimmten Verhältnis liegen muß und die Löcung ca. 5% gebrauchswertverbessernde Zusätze enthält. Als schmlerfähigkeiteverbessernde Zusätze werden Natrium- und Kaliumseifen von Monocarbonsäuren der Kettenlänge C₁ bis C_n genannt. Gemäß DE-AS 1804710 werden Hydraulikflüssigkeiten aus Glykolen und Gemischen von Polyoxyalkylenglykolen mit niedrigem

und höherem Molekulargewicht (500 bis 3000 und 5000 bis 50000g/Mol) hergestellt.

Allgemein bekannt ist es, als Schauminhibitoren für wäßrige Funktionsflüssigkeiten kurzkettige Methylsilikonöle einzusetzen. Den bekannten schwerentflammbaren Hydraulikflüssigkeiten auf Basis wäßriger Polymerenlösungen haftet der Nachteil an, daß

die als Eindicker verwendeten Polyoxalkylene entweder so niedrigmolekular sein müssen, oaß sie nach Abdampfen des für die

Gewährleistung der Schwerentflammbarkeit notwendigen Wasseranteiles einen nicht fest werdenden Rückstand hinterlassen,

dadurch aber nur eine unzureichende Lasttragefähigkeit (Verschleißschutz) ermöglichen, oder zur Erzielung ausreichender

Lasttriigefähigkeit Polyoxalkylene so hohen Polymerisationsgrades eingesetzt werden müssen, daß es nach Abdunsten eines

entsprechenden Wasseranteil zu festen Ablagerungen kommt, wodurch Störungen der Funktion von Steuer· und

Regeleinrichtungen des Hydrauliksystems verursacht werden. Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung Ist es, unter Verwendung verfügbarer hochmolekularer Polyoxalkylene wasserhaltige HSC-Flüssigkeiton bereitzustellen, die bei der Anwendung keine Funktionsstörungen an Steuer- und Regeleinrichtungen verursachen.

Darlegung des Wesens der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Neigung der zur Erzielung eines entsprechenden Verschloißschutznlveaus der HSC-Flüsslgkeiten eingesetzten hochmolekularen Polyoxalkylene so zu beeinflussen, daß sie nicht mehr zu Funktionsstörungen Anlaß geben. Erfindungsgemäß sind die schwerentflammbaren wäßrigen Hydraulikflüssigkeiten auf Basis eines Gemisches aus einem Glykol

und Polyalkylenglykolen verschiedenen Molekulargewichtes sowie einer Inhibitormischung aus 1 bis 3,5Ma.-% Triethanolamin,

0,01 bis 0,2 Ma.-% Hexamethylentetramin,

0,01 bis 0,1 Ma.-% Mercaptobenzthiazol,

0,01 bis 0,2 Ma.-% Natriumnitrit,

0,1 bis 0,2Ma.-% Kaliumseife eines Gemisches natürlicher Fettsäuren der Kettenlänge C₁₇ bis Cu, 0,01 bis 0,05Mo.-% eines Gemisches kurzkettiger Methylsilikonöle und

0,0OB bis 0,02 Ma.-% eines Gomisches aliphatischer Alkohole der KetUmlänge C« bis C₁₈, im wesentlichen dadurch charakterisiert, daß sie aus

15 bis 23Ma.-%, vorzugsweise 18,5 bis 22,5Ma.·% eines Glykole, vorzugsweise 1,2-Propylenglykol, 5 bis 10,5Ma.-%. vorzugsweise 8 bis 10Ma.-% eines Polyothylenglykols mit einer Molmasse von 2000 bis 5000g/Mol,

5 bis 10,5Ma.-%, vorzugsweise 9 bis 10Ma.-% nines Polyethylenglykols mit einer Molmasse von 1000 bis 2000g/Mol,

6 bis 10,5Ma.-%, vorzugsweise 8 bis 10 Ma.-% eines oxethylierten Polypropylenglykols mit einer Molmasse von 1500 bis BOOO g/Mol,

5 bis 8Ma.-%, vorzugsweise 7,5Ma.-% eines Polyetheralkohols, hergestellt durch Umsetzung von Glycerol mit Propylenoxid bis zu einer MolmasKO von 200 bis SOOg/Mol, vorzugsweise 400g/Mol, sowie der genannten Inhibitorkombination und 63,855 bis 33,230Ma.-% Wasser bestehen.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß bis zu 2 Ma.-% den Polyethylenglykols mit einer Molmasse zwischen 1000 und 2000g/Mol durch das Reaktionsprodukt eines Glykole mit Ethylen- und Propylenoxid ersetzt werden können, wobei das zu oxalkylierende Glykol eine Kettenlänge zwischen C₂ und C,_o aufweist, die eingesetzten Alkylenoxide im Molverhältnis von 2:1 bis 1:2 eingesetzt werden und das oxalkylierte Glykol ein Molgewicht von 1000 bis 5000g/Mol besitzt sowie bis zu 30Ma.-%, Ci- bis Ca-Alkohole enthält, wenn in der Gesaintkombtaation mindestens BMa.-% des teilweise substituierbaren Polyethylenglykols enthalten sind.

Die Herstiillung der vorgeschlagenen Flüssigkeiten erfolgt, indem die Komponenten Im vorgelegten, auf 50 bis 60°C erwärmten Wasser ansprechend der aufgeführten Reihenfolge gelöst werden und die Gesamtmischung unter Rühren homogenisiert wird. Es werden HSC-Flüssigkeiten mit entsprechend hoher Viskositätslage erhalten, die auch alle übrigen Gebrauchsweitforderungen In ausreichendem Meße erfüllen und trotz nines hohen Gehaltes an festen Polyoxalkylenen (sogenannten Oxidwachsen) eine ausreichend geringe Neigung zur Bildung fester störender Ablagerungen aufweisen.

AusfQhrungsbelsplele Die Erfindung soll nachstehend an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden: Beispiel 1

Zu 42,56Ma.-% Wasser von 55*C worden unter Rühren oder Wälzen 18,5Ma.-% 1,2-Prc,,,'lenglykol, 10Ma.-% eines Polyethylenglykols mit einer durchschnittlichen Molmasse von etwa 3500g/Mol und einem Erstarrungspunkt von BOX, 9Ma.-% eines Polyethylenglykols mit einer durchschnittlichen Molmasse von 1 eOOg/Mol und einem Krstarruigspunkt von 41⁰C, 8 Ma.-% eines oxothylierten Polypropylenglykols mit einer durchschnittlichen Molrnasse von 3000g/Mol und einer Viskosität bei 50"C von leOmmVs, 1 Ma.·% eines oxethylierten und oropoxylierten Oktandiols, das eine durchschnittliche Molmasse von 3000g/ Mol und einem Gehalt an technischem Ethanol von 25Ma.-% aufweist, 7,5Ma.-% einos durch Umsetzung von Glycorol mit Propylenoxid hergoctnllten Polyetheralkohols mit einer durchschnittlichen Molmasse von 400g/Mol und einer Viskosität von 40OmPs β bei 26°C, 3Ma.-%Triethanolamin, 0,1 Mo. % Hexamethylentetramin, 0,05Mn.-% Mercaptobenzthia.'ol, 0,1 Ma.-% Natriumnitrit, 0,16Ma.-% einer Kaliumseife von destillierter Mischölfettsäure (entsprechend Werkstandard C-4/103 des VEB Waschmittelwerk Genthin), 0,03 Ma.·% eines Gemisches niedrigmolekularer Methylsilikonöle sowie 0,01 Ma.-% eines aliphatischen Alkoholfjemlsches der durchschnittlichen Kettenlänge C, gegeben und bis zur völligen Homogenität gerührt. Die so hergestellte schwer entflammbare Hydraulikflüssigkeit entspricht der ISO-Viskositätsgruppe 32 bei 40 ⁰C, weist ein gutes Verschleißschutzvermögen für Gleitlager, ein sehr gutes Korrosionsschutzvermögen im Flüssigphasenbereich sowie eine geringe Schaumneigung auf und hinterläßt nach Abdunsten des Wassers einen vasellnartipan Rückstand, dar die Funktionsfähigkoit hydraulischer Bauelemente nicht beeinträchtigt.

Beispiel

Zu 40,56Ma.-% Wasser von 5OX worden unter Rühren 22,5Ma.-% 1,2-Propylenglykol, 8Ma.-% eines Polyethylenglykols mit einer durchschnittlich!]" Molmasse von 3500g/Mol und einem Erstarrungspunkt von 48'C, 9Ma.-% eines Polyethylenglykols mit einer durchschnittlichen Molmasse von 1600g/Mol und einem Erstarrungspunkt von 43⁰C, 9 Ma.-% eines oxethylierten

Pcl/propylenglykols mit oiner durchschnittlichen Molmasse von 1700g/Mol und einer Viskosität bei 5O⁰C von 195mm²/J,

7,5Ma.-% propoxyliertes Glycorol mit einer durchschnittlichen Molinasse von 450g/Mol und einer Viskosität bei 25⁰C von 450mPfi · s, 3 Ma.-% Triethanolamin, 0,1 Me.·% Natriumnitrit, 0,15 M a.-% Kaliumseife von destillierter Mischölfettsäure, 0,03 Ma.-% eines Gemisches niedrigmolekularer Methylsilikonöle und 0,01 Ma.-% Nonylalkohol gegeben und bis zur Homogenität gerührt.

Man erhält eine schwerentflammbare Funktionsflüssigkeit fü r hydraulische Systeme mit einer Viskosität von 28 mm'/s bei 40"C,

die insbesondere für den Einsau bei sehr niedrigen Umgebungstemperaturen von Vorteil ist.

Claims

1. Schwerentflammbare wäßrige Hydraulikflüssigkeiten auf Basis eines Gemisches aus einem GIykol und Polyalkylenglykolen verschiedenen Molekulargewichtes sowie einer Inhibitormischung aus

1 bis 3,5 Ma.-% Triethanolamin,

0,01 bisO,2Ma.-% Hexamethylentetramin,

0,01 bis 0,1 Ma.-%

2-Mercaptobenzthiazol,

0,01 bis 0,2Ma.-% Natriumnitrit,

0,1 bis 0,2Ma.-% Kaliumseife eines Gemisches natürlicher Fettsäuren der Kettenlänge C₁₂ bis C₁₈, 0,01 bis 0,05Ma.-% eines Gemisches kurzkettiger Methylsilikonöie und 0,005 bis 0,02 Ma.-% aliphatische Alkohole der Kettenlänge C₆ bis C₁₈,