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一种酸酯型制动液的制备方法

阅读:765发布:2020-05-15

专利汇可以提供一种酸酯型制动液的制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 硼 酸酯型 制动 液 的制备方法,属于 汽车 制动液技术领域。本发明将1,2‑丙二醇与氯化亚砜,在亚麻油的环境下,进行脂化及酰胺反应,将反应物在氢化钠的作用下,与二甲胺及吡唑,进行开环等反应,形成 酮 肟类化合物,增加了胺基及羟基,再与 硝酸 铂溶液中的铂离子在 碱 性环境下进行结合,形成铂配合物的空间位阻基团,随后在以丙醇、环 氧 丙烷及硼酸为原料制备硼酸酯的过程中,以酸式焦 磷酸 钠作为螯合剂,将铂配合物的空间位阻基团与硼酸酯进行结合,增加硼酸酯的空间位阻,抵抗了 水 分子的进攻,增加了抗水性能,再与稀释剂三乙二醇甲醚及其他助剂混合,制得硼酸酯型制动液,有效解决传统硼酸酯型制动液存在易 水解 ,且抗水性能差的问题。,下面是一种酸酯型制动液的制备方法专利的具体信息内容。

1.一种酸酯型制动液的制备方法,其特征在于具体制备步骤为:
(1)取1,2-丙二醇放入带有搅拌器、回流冷凝管及滴液漏斗的三口烧瓶中,并将三口烧瓶置于浴锅中,使用氮气保护,再将1,2-丙二醇体积两倍的混合液使用滴液漏斗以2滴/s滴加入三口烧瓶中,滴加完成后,设定水浴锅温度为80~85℃,以110r/min搅拌反应2~3h;
所述混合液为氯化亚砜和亚麻油按体积比1:1混合而成;
(2)在上述反应结束后,将三口烧瓶中的混合物放入高压反应釜中,分别加入上述氯化亚砜质量20~30%的吡唑及上述氯化亚砜质量2~4%的氢化钠,使用混合气将反应釜中的空气排出,并升压至0.3~0.6MPa,设定温度为60~65℃,以 300r/min搅拌反应7~9h;所述混合气为氮气和二甲胺按体积比7:1混合而成;(3)在上述反应结束后,自然冷却至室温并出料,对出料物进行过滤,收集滤液,放入蒸馏装置中,设定温度为80~85℃进行蒸馏,收集馏出物,将馏出物与馏出物质量4~8%的硝酸铂放入烧瓶中,并将烧瓶置于水浴锅中,设定温度为70~80℃,以130r/min搅拌2~3h;
(4)在上述搅拌结束后,自然冷却至室温,使用质量分数为20%氢化钠溶液调节烧瓶中混合物pH至7.3~7.6,再静置30~40min,将烧瓶中混合物放入离心机中,以1500r/min离心10~15min,收集上清液,备用;
(5)按质量比2:1,称取丙醇和环氧丙烷放入单口烧瓶中,再加入丙醇质量1~2%的氢氧化钠,以200r/min搅拌反应2~5h,随后将单口烧瓶中的反应混合物放入真空反应釜中,再加入丙醇质量23~28%的硼酸,设定压为70~80kPa,设定温度为110~115℃,以140r/min搅拌反应3~5h;
(6)在上述反应结束后出料,将出料物放入旋转蒸发仪中,去除出料物中的水,收集剩余物,按重量份数计,取40~50份剩余物、30~32份步骤(4)备用的上清液及9~12份
0.4mol/L酸式焦磷酸钠溶液放入容器中,对容器加热至80~90℃,搅拌反应2~3h,随后将容器中的混合物放入旋转蒸发仪中去除水,并对剩余物进行过滤,收集滤液,得改性硼酸酯混合液;
(7)按重量份数计,取50~55份改性硼酸酯混合液、70~75份三乙二醇甲醚、2~3份乙二醇、1~2份双酚A、1~2份苯三唑、0.9~1.5份二乙醇胺、0.7~0.9份亚硝酸钠及0.4~0.6份钼酸钠放入玻璃反应釜中,升温至60~70℃,搅拌混合1~2h,随后自然冷却至室温进行出料,收集出料物,即可得硼酸酯型制动液。

说明书全文

一种酸酯型制动液的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种硼酸酯型制动液的制备方法,属于汽车制动液技术领域。

背景技术

[0002] 汽车制动液是液压传动中传递压的工作介质,影响汽车的刹车控制,自从20世纪30年代初汽车开始使用制动液以来,制动液的发展经历了3个品种类型,即蓖麻油醇型、矿物油型和合成型,醇型制动液和矿物油型制动液因其沸点低,凝固点高早已被淘汰,合成制动液便产生了。醇醚合成型制动液,其合成工艺简单,产品润滑性能较好,但抗性差,使得制动液本身的平衡回流沸点下降,低温粘度增加,且吸水后的制动液易使制动系统产生腐蚀,因此无法满足更高要求,需进一步改进。而醇醚硼酸酯合成型制动液是以硼酸酯为主体,醇醚作稀释剂,外加少量添加剂配制而成。它具有优良抗气阻性能,又具有良好的抗化能力,不易吸水,对、铜、等金属无腐蚀性,对橡胶不溶胀,性能指标稳定,成为各国竟相开发的新型汽车制动液。
[0003] 随着国民经济的增长及汽车制造业的发展,我国汽车数量近年大幅度增加,汽车安全性能问题变得相当重要,国家对汽车制动液质量有着严格的要求。虽然目前国内的汽车制动液的质量能够满足各种车辆使用基本要求,但随着人们对安全越来越高的重视,研究开发沸点、稳定性、低温粘度等性能更优异的制动液成为一种共识,使其能够更好的适应刹车系统,保障车辆的行车安全。
[0004] 我国汽车市场上使用的制动液多是醇醚合成型和硼酸酯型,一般中、高档汽车大都使用硼酸酯型制动液,硼酸酯制动液技术已经成为高性能制动液的必须技术。目前,越来越广泛使用的硼酸酯制动液明显提高了制动液的性能指标,但硼酸酯遇水易水解,会降低制动液的平衡回流沸点,且所合成的醇醚分子量分布较宽,色泽较深,气味重。

发明内容

[0005] 本发明主要解决的技术问题是:针对传统硼酸酯型制动液存在易水解,色泽较深,气味重,且抗水性能差的问题,提供了一种硼酸酯型制动液的制备方法,本发明将1,2-丙二醇与氯化亚砜,在亚麻油的环境下,进行脂化及酰胺反应,将反应物在氢化钠的作用下,与二甲胺及吡唑,进行开环等反应,形成肟类化合物,增加了胺基及羟基,再与硝酸铂溶液中的铂离子在性环境下进行结合,形成铂配合物的空间位阻基团,随后在以丙醇、环氧丙烷及硼酸为原料制备硼酸酯的过程中,以酸式焦磷酸钠作为螯合剂,将铂配合物的空间位阻基团与硼酸酯进行结合,增加了硼酸酯的空间位阻,抵抗了水分子的进攻,增加了抗水性能,不易水解,最后与稀释剂三乙二醇甲醚及其他助剂混合,制得硼酸酯型制动液。本发明所得的硼酸酯型制动液具有不易水解,色泽透明,且抗水性能高,产品适用于各种机动车辆,制动更灵敏、更可靠,因此制动液的制备方法具有重要的推广应用价值。
[0006] 为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:(1)取1,2-丙二醇放入带有搅拌器、回流冷凝管及滴液漏斗的三口烧瓶中,并将三口烧瓶置于水浴锅中,使用氮气保护,再将1,2-丙二醇体积两倍的混合液使用滴液漏斗以2滴/s滴加入三口烧瓶中,滴加完成后,设定水浴锅温度为80~85℃,以110r/min搅拌反应2~3h;
所述混合液为氯化亚砜和亚麻油按体积比1:1混合而成;
(2)在上述反应结束后,将三口烧瓶中的混合物放入高压反应釜中,分别加入上述氯化亚砜质量20~30%的吡唑及上述氯化亚砜质量2~4%的氢化钠,使用混合气将反应釜中的空气排出,并升压至0.3~0.6MPa,设定温度为60~65℃,以300r/min搅拌反应7~9h;所述混合气为氮气和二甲胺按体积比7:1混合而成;(3)在上述反应结束后,自然冷却至室温并出料,对出料物进行过滤,收集滤液,放入蒸馏装置中,设定温度为80~85℃进行蒸馏,收集馏出物,将馏出物与馏出物质量4~8%的硝酸铂放入烧瓶中,并将烧瓶置于水浴锅中,设定温度为70~80℃,以130r/min搅拌2~3h;
(4)在上述搅拌结束后,自然冷却至室温,使用质量分数为20%氢氧化钠溶液调节烧瓶中混合物pH至7.3~7.6,再静置30~40min,将烧瓶中混合物放入离心机中,以1500r/min离心10~15min,收集上清液,备用;
(5)按质量比2:1,称取丙醇和环氧丙烷放入单口烧瓶中,再加入丙醇质量1~2%的氢氧化钠,以200r/min搅拌反应2~5h,随后将单口烧瓶中的反应混合物放入真空反应釜中,再加入丙醇质量23~28%的硼酸,设定压力为70~80kPa,设定温度为110~115℃,以140r/min搅拌反应3~5h;
(6)在上述反应结束后出料,将出料物放入旋转蒸发仪中,去除出料物中的水,收集剩余物,按重量份数计,取40~50份剩余物、30~32份步骤(4)备用的上清液及9~12份
0.4mol/L酸式焦磷酸钠溶液放入容器中,对容器加热至80~90℃,搅拌反应2~3h,随后将容器中的混合物放入旋转蒸发仪中去除水,并对剩余物进行过滤,收集滤液,得改性硼酸酯混合液;
(7)按重量份数计,取50~55份改性硼酸酯混合液、70~75份三乙二醇甲醚、2~3份乙二醇、1~2份双酚A、1~2份苯三唑、0.9~1.5份二乙醇胺、0.7~0.9份亚硝酸钠及0.4~0.6份钼酸钠放入玻璃反应釜中,升温至60~70℃,搅拌混合1~2h,随后自然冷却至室温进行出料,收集出料物,即可得硼酸酯型制动液。本发明的应用方法:将本发明制备的硼酸酯型制动液倒入储液壶内,在制动液使用4~5万公里进行更换一次即可,经检测,本发明制备的硼酸酯型制动液通过红外测试24~27天后出现水峰,- 40℃运动粘度为1323~1363mm2/s,平衡回流沸点为275~285℃,pH值为8.5~8.8,腐蚀量小于0.013mg/cm2,且具有清澈透明,无混浊、杂质,不含有酒精等气味,同时制动性效果提高90%以上。
[0007] 本发明的有益效果是:(1)本发明制备的硼酸酯型制动液安全可靠,纯度高,无气味,具有重要的推广应用价值;
(2)本发明制备的硼酸酯型制动液不仅具有优良的平衡回流沸点、适宜的高低温粘度、良好水相容性的性能,特别还具有优异的抗水解稳定性。

具体实施方式

[0008] 取1,2-丙二醇放入带有搅拌器、回流冷凝管及滴液漏斗的三口烧瓶中,并将三口烧瓶置于水浴锅中,使用氮气保护,再将1,2-丙二醇体积两倍的混合液使用滴液漏斗以2滴/s滴加入三口烧瓶中,滴加完成后,设定水浴锅温度为80~85℃,以110r/min搅拌反应2~3h;所述混合液为氯化亚砜和亚麻油按体积比1:1混合而成;在上述反应结束后,将三口烧瓶中的混合物放入高压反应釜中,分别加入上述氯化亚砜质量20~30%的吡唑及上述氯化亚砜质量2~4%的氢化钠,使用混合气将反应釜中的空气排出,并升压至0.3~0.6MPa,设定温度为60~65℃,以300r/min搅拌反应7~9h;所述混合气为氮气和二甲胺按体积比7:1混合而成;在上述反应结束后,自然冷却至室温并出料,对出料物进行过滤,收集滤液,放入蒸馏装置中,设定温度为80~85℃进行蒸馏,收集馏出物,将馏出物与馏出物质量4~8%的硝酸铂放入烧瓶中,并将烧瓶置于水浴锅中,设定温度为70~80℃,以130r/min搅拌2~
3h;在上述搅拌结束后,自然冷却至室温,使用质量分数为20%氢氧化钠溶液调节烧瓶中混合物pH至7.3~7.6,再静置30~40min,将烧瓶中混合物放入离心机中,以1500r/min离心10~15min,收集上清液;按质量比2:1,称取丙醇和环氧丙烷放入单口烧瓶中,再加入丙醇质量1~2%的氢氧化钠,以200r/min搅拌反应2~5h,随后将单口烧瓶中的反应混合物放入真空反应釜中,再加入丙醇质量23~28%的硼酸,设定压力为70~80kPa,设定温度为110~
115℃,以140r/min搅拌反应3~5h;在上述反应结束后出料,将出料物放入旋转蒸发仪中,去除出料物中的水,收集剩余物,按重量份数计,取40~50份剩余物、30~32份上清液及9~
12份0.4mol/L酸式焦磷酸钠溶液放入容器中,对容器加热至80~90℃,搅拌反应2~3h,随后将容器中的混合物放入旋转蒸发仪中去除水,并对剩余物进行过滤,收集滤液,得改性硼酸酯混合液;按重量份数计,取50~55份改性硼酸酯混合液、70~75份三乙二醇甲醚、2~3份乙二醇、1~2份双酚A、1~2份苯三唑、0.9~1.5份二乙醇胺、0.7~0.9份亚硝酸钠及0.4~0.6份钼酸钠放入玻璃反应釜中,升温至60~70℃,搅拌混合1~2h,随后自然冷却至室温进行出料,收集出料物,即可得硼酸酯型制动液。
[0009] 实例1取1,2-丙二醇放入带有搅拌器、回流冷凝管及滴液漏斗的三口烧瓶中,并将三口烧瓶置于水浴锅中,使用氮气保护,再将1,2-丙二醇体积两倍的混合液使用滴液漏斗以2滴/s滴加入三口烧瓶中,滴加完成后,设定水浴锅温度为80℃,以110r/min搅拌反应2h;所述混合液为氯化亚砜和亚麻油按体积比1:1混合而成;在上述反应结束后,将三口烧瓶中的混合物放入高压反应釜中,分别加入上述氯化亚砜质量20%的吡唑及上述氯化亚砜质量2%的氢化钠,使用混合气将反应釜中的空气排出,并升压至0.3MPa,设定温度为60℃,以300r/min搅拌反应7h;所述混合气为氮气和二甲胺按体积比7:1混合而成;在上述反应结束后,自然冷却至室温并出料,对出料物进行过滤,收集滤液,放入蒸馏装置中,设定温度为80℃进行蒸馏,收集馏出物,将馏出物与馏出物质量4%的硝酸铂放入烧瓶中,并将烧瓶置于水浴锅中,设定温度为70℃,以130r/min搅拌2h;在上述搅拌结束后,自然冷却至室温,使用质量分数为20%氢氧化钠溶液调节烧瓶中混合物pH至7.3,再静置30min,将烧瓶中混合物放入离心机中,以1500r/min离心10min,收集上清液;按质量比2:1,称取丙醇和环氧丙烷放入单口烧瓶中,再加入丙醇质量1%的氢氧化钠,以200r/min搅拌反应2h,随后将单口烧瓶中的反应混合物放入真空反应釜中,再加入丙醇质量23%的硼酸,设定压力为70kPa,设定温度为
110℃,以140r/min搅拌反应3h;在上述反应结束后出料,将出料物放入旋转蒸发仪中,去除出料物中的水,收集剩余物,按重量份数计,取40份剩余物、30份上清液及9份0.4mol/L酸式焦磷酸钠溶液放入容器中,对容器加热至80℃,搅拌反应2h,随后将容器中的混合物放入旋转蒸发仪中去除水,并对剩余物进行过滤,收集滤液,得改性硼酸酯混合液;按重量份数计,取50份改性硼酸酯混合液、70份三乙二醇甲醚、2份乙二醇、1份双酚A、1份苯三唑、0.9份二乙醇胺、0.7份亚硝酸钠及0.4份钼酸钠放入玻璃反应釜中,升温至60℃,搅拌混合1h,随后自然冷却至室温进行出料,收集出料物,即可得硼酸酯型制动液。
[0010] 将本发明制备的硼酸酯型制动液倒入储液壶内,在制动液使用4万公里进行更换一次即可,经检测,本发明制备的硼酸酯型制动液通过红外测试24天后出现水峰,- 40℃运动粘度为1323mm2/s,平衡回流沸点为275℃,pH值为8.5,腐蚀量为0.010mg/cm2,且具有清澈透明,无混浊、杂质,不含有酒精等气味,同时制动性效果提高90%。
[0011] 实例2取1,2-丙二醇放入带有搅拌器、回流冷凝管及滴液漏斗的三口烧瓶中,并将三口烧瓶置于水浴锅中,使用氮气保护,再将1,2-丙二醇体积两倍的混合液使用滴液漏斗以2滴/s滴加入三口烧瓶中,滴加完成后,设定水浴锅温度为85℃,以110r/min搅拌反应3h;所述混合液为氯化亚砜和亚麻油按体积比1:1混合而成;在上述反应结束后,将三口烧瓶中的混合物放入高压反应釜中,分别加入上述氯化亚砜质量30%的吡唑及上述氯化亚砜质量4%的氢化钠,使用混合气将反应釜中的空气排出,并升压至0.6MPa,设定温度为65℃,以300r/min搅拌反应9h;所述混合气为氮气和二甲胺按体积比7:1混合而成;在上述反应结束后,自然冷却至室温并出料,对出料物进行过滤,收集滤液,放入蒸馏装置中,设定温度为85℃进行蒸馏,收集馏出物,将馏出物与馏出物质量8%的硝酸铂放入烧瓶中,并将烧瓶置于水浴锅中,设定温度为80℃,以130r/min搅拌3h;在上述搅拌结束后,自然冷却至室温,使用质量分数为20%氢氧化钠溶液调节烧瓶中混合物pH至7.6,再静置40min,将烧瓶中混合物放入离心机中,以1500r/min离心15min,收集上清液;按质量比2:1,称取丙醇和环氧丙烷放入单口烧瓶中,再加入丙醇质量2%的氢氧化钠,以200r/min搅拌反应5h,随后将单口烧瓶中的反应混合物放入真空反应釜中,再加入丙醇质量28%的硼酸,设定压力为80kPa,设定温度为
115℃,以140r/min搅拌反应5h;在上述反应结束后出料,将出料物放入旋转蒸发仪中,去除出料物中的水,收集剩余物,按重量份数计,取50份剩余物、32份上清液及12份0.4mol/L酸式焦磷酸钠溶液放入容器中,对容器加热至90℃,搅拌反应3h,随后将容器中的混合物放入旋转蒸发仪中去除水,并对剩余物进行过滤,收集滤液,得改性硼酸酯混合液;按重量份数计,取55份改性硼酸酯混合液、75份三乙二醇甲醚、3份乙二醇、2份双酚A、2份苯三唑、1.5份二乙醇胺、0.9份亚硝酸钠及0.6份钼酸钠放入玻璃反应釜中,升温至70℃,搅拌混合2h,随后自然冷却至室温进行出料,收集出料物,即可得硼酸酯型制动液。
[0012] 将本发明制备的硼酸酯型制动液倒入储液壶内,在制动液使用5万公里进行更换一次即可,经检测,本发明制备的硼酸酯型制动液通过红外测试27天后出现水峰,- 40℃运2 2
动粘度为1363mm/s,平衡回流沸点为285℃,pH值为8.8,腐蚀量为0.012mg/cm ,且具有清澈透明,无混浊、杂质,不含有酒精等气味,同时制动性效果提高91%。
[0013] 实例3取1,2-丙二醇放入带有搅拌器、回流冷凝管及滴液漏斗的三口烧瓶中,并将三口烧瓶置于水浴锅中,使用氮气保护,再将1,2-丙二醇体积两倍的混合液使用滴液漏斗以2滴/s滴加入三口烧瓶中,滴加完成后,设定水浴锅温度为83℃,以110r/min搅拌反应3h;所述混合液为氯化亚砜和亚麻油按体积比1:1混合而成;在上述反应结束后,将三口烧瓶中的混合物放入高压反应釜中,分别加入上述氯化亚砜质量25%的吡唑及上述氯化亚砜质量3%的氢化钠,使用混合气将反应釜中的空气排出,并升压至0.4MPa,设定温度为63℃,以300r/min搅拌反应8h;所述混合气为氮气和二甲胺按体积比7:1混合而成;在上述反应结束后,自然冷却至室温并出料,对出料物进行过滤,收集滤液,放入蒸馏装置中,设定温度为83℃进行蒸馏,收集馏出物,将馏出物与馏出物质量6%的硝酸铂放入烧瓶中,并将烧瓶置于水浴锅中,设定温度为75℃,以130r/min搅拌3h;在上述搅拌结束后,自然冷却至室温,使用质量分数为20%氢氧化钠溶液调节烧瓶中混合物pH至7.4,再静置35min,将烧瓶中混合物放入离心机中,以1500r/min离心13min,收集上清液;按质量比2:1,称取丙醇和环氧丙烷放入单口烧瓶中,再加入丙醇质量2%的氢氧化钠,以200r/min搅拌反应3h,随后将单口烧瓶中的反应混合物放入真空反应釜中,再加入丙醇质量25%的硼酸,设定压力为75kPa,设定温度为
113℃,以140r/min搅拌反应4h;在上述反应结束后出料,将出料物放入旋转蒸发仪中,去除出料物中的水,收集剩余物,按重量份数计,取45份剩余物、31份上清液及10份0.4mol/L酸式焦磷酸钠溶液放入容器中,对容器加热至85℃,搅拌反应3h,随后将容器中的混合物放入旋转蒸发仪中去除水,并对剩余物进行过滤,收集滤液,得改性硼酸酯混合液;按重量份数计,取53份改性硼酸酯混合液、73份三乙二醇甲醚、3份乙二醇、2份双酚A、2份苯三唑、1.2份二乙醇胺、0.8份亚硝酸钠及0.5份钼酸钠放入玻璃反应釜中,升温至65℃,搅拌混合2h,随后自然冷却至室温进行出料,收集出料物,即可得硼酸酯型制动液。
[0014] 将本发明制备的硼酸酯型制动液倒入储液壶内,在制动液使用5万公里进行更换一次即可,经检测,本发明制备的硼酸酯型制动液通过红外测试25天后出现水峰,- 40℃运动粘度为1343mm2/s,平衡回流沸点为280℃,pH值为8.7,腐蚀量为0.009mg/cm2,且具有清澈透明,无混浊、杂质,不含有酒精等气味,同时制动性效果提高92%。
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