一种用于综采液压支架电液控制系统的浓缩液.pdf

本发明提供的煤矿井下综采液压支架电液控制系统专用的节能环保水基浓缩液，通过浓度比调节运用于不同的水质：总硬度、硫酸根、氯根、碳酸氢根等，极大地改善了煤矿井下综采液压支架电液控制系统的润滑性、防锈性、防腐性、密封性，清洗过滤性，对金属摩擦磨损表面有一种修复功能，延长设备使用寿命，改变摩擦界面等特点，避免了原乳化油、微乳液对矿区水资源的污染，节约了不可再生的石油资源，是一种既节能又环保的替代更新产品，同时也符合国家和国际节能减排的低碳经济发展总体要求，具有优越的经济效益和社会效益。

权利要求书
1.  一种用于综采液压支架电液控制系统的浓缩液，含有如下组分，且各组分的重量百分含量之和为100％，其特征在于各组分按重量百分比分别为：
植物油                                  5-8％，
质量百分浓度为30％的氢氧化钠            5-8％，
EDTA                                    4-8％，
二聚酸钾                                1-3％，
二乙醇胺                                5-7％，
质量百分浓度为50％的氢氧化钾            5-10％，
苯并三氮唑                              2-5％，
聚氧乙烯十六烷基醇或聚氧乙烯蓖麻油脂    5-8％，
辛酸                                    1-3％，
聚乙二醇醚                              10％，
丙三醇                                  10％，
吗啉                                    1-2％，
水溶性硅油                              0.1-1％，
四丁基溴化铵                            0.3-0.5％，
防腐剂                                  1-2％，
耐磨剂                                  5-10％，
余量为水；
所述的耐磨剂的组分为：相对于耐磨剂的总重量，耐磨剂的各组分分别为40重量％的蛇纹石、10重量％的镁基膨润土、10重量％的方解石、10重量％的滑石、10重量％的隐晶质石墨、10重量％的高岭土和10重量％的白云石；所述的防腐剂为碳酸氢钙粉末和苯酸吗啉物，所述的碳酸氢钙粉末和苯酸吗啉按质量比为1∶1；。
所述的浓缩液的制备方法是：(1)按照重量百分比取所述的植物油、质量百分浓度为30％的氢氧化钠，于反应釜中混合，在小于70℃下搅拌，皂化反应4小时；(2)然后按照各组分的重量百分比加入水、EDTA、二聚酸钾、二乙醇胺、吗啉、苯并三氮唑、丙三醇和四丁基溴化铵，于50-60℃搅拌反应1-2小时；(3)然后加入耐磨剂、质量百分浓度为50％的氢氧化钾、辛酸和防腐剂，继续保持50-60℃搅拌1小时；(4)再加入聚氧乙烯十六烷基醇或聚氧乙烯蓖麻油脂保持50-60℃搅拌20-30分钟；(5)然后加入聚乙二醇醚保持50-60℃搅拌10-20分钟；(6)最后加入水溶性硅油，20-40℃下搅拌30分钟即得到所述的用于综采液压支架电液控制系统的浓缩液。

2.  根据权利要求1所述的浓缩液，其特征在于：所述的植物油为蓖麻油。

说明书一种用于综采液压支架电液控制系统的浓缩液
技术领域：
本发明涉及煤矿机械液压支架润滑传动系统用助剂，特别涉及一种用于综采液压支架电液控制系统的浓缩液。
背景技术：
液压支架是综采机械化采煤生产的主要装备之一，支架的运动是借助压力液休在一定结构的管路和控制元件组成的系统中流动，从而实现能量的传递和转换，这种压力液体通称为传动介质，而液压传动介质是液压系统中的重要组成部份。煤矿液压支架用传动介质，绝大部分为液压支架用乳化油，而乳化油以精制矿物油为主要原料，再加入其他添加剂配制而成，它需要消耗大量石油资源，并且成本也高。迄今为止大部分仍以矿物油为基础油，尽管植物油的广泛可得性和对环境无害等优点，但它尚未在高性能的液压支架方面找到广泛适用性。另一方面，由于煤矿液压支架用传动液使用后直接在井下排放，造成大量油污对井下环境的严重污染。授权公告号为CN 1036527C的发明专利公开了一种煤矿液压支架用浓缩传动液，有一些缓蚀剂、润滑剂、表面活性剂及其他添加剂配置而成。具体成分有油酸三乙醇胺皂、磺化油、1-羟基苯三唑、乙二醇、EDTA、氢氧化钾、乙二醇丁醚、乳化硅油。首先，由于该产品中用磺化油代替了乳化油，虽然在一定程度上节约了石油资源，减少了环境污染，但随着煤矿液压支架用传动技术的不断进步，以及液压传动介质的不断发展，其种类日益增多，而该产品在煤矿进行综采液压支架电液控制系统中应用的综合性能表现，例如节能环保、润滑性、防锈性、防腐性、密封性、清洗过滤性、对金属耐摩擦磨损等方面已经不能满足要求。对于综采液压支架电液控制系统的浓缩液不能只是片面强调某些单项性能，优质综采液压支架电液控制系统的浓缩液表现的是一种综合性能。其次，油酸三乙醇胺皂等原料在皂化过程中散发出异味，使得井下工作环境受到严重侵害，废液在井下处理会造成水质污染。同样例如CN1042375A、CN1046752A、CN87101044A、US4686058以及WO9324601等中公开的技术方案均没有克服上述技术问题。
公开号为CN101029273A的文献公开了一种液压支架用液态浓缩物，具体配方是水、磺酸钠、三乙醇胺、吐温、苯并三氮唑、乙二胺四乙酸二钠、OS-15、亚硝酸钠、苯甲酸钠、抗泡剂。虽然在一定程度上解决了现有技术中液压支架用的传统乳化油稳定性差、成本高、原料缺乏、环保性能低的问题，但是该产品含亚硝酸钠，三乙醇胺等对人体有致癌作用，危及井下工人的健康。
发明内容：
配制用于综采液压支架电液控制系统浓缩液的时候，不能片面强调某些单项性能。事实上，优质综采液压支架电液控制系统的浓缩液表现的是一种综合性能。浓缩液的综合指标良好才能满足现在综采液压支架电液控制系统的良好运转。为了克服解决上述技术中存在的问题，本发明人经过研究和探索，在进行了大量实验之后，开发出了本发明产品。本发明提供一种既节能环保，又安全健康，同时在安全性、润滑性、防锈性、防腐性、密封性、清洗过滤性、对金属耐摩擦磨损等方面具有综合优良性能的一种用于综采液压支架电液控制系统的浓缩液。
本发明在现有技术的基础上，采用植物油或植物油脂或植物脂代替矿物油，节约了石油能源，减少了环境污染。植物油脂是由脂肪酸和甘油化合而成的化合物，广泛分布于自然界中，从植物种子、果肉及其它部分提取所得的脂肪统称植物油脂。按性状植物油可分为油和脂两类，通常把在常温下为液体者称为油；常温下为固体和半固体者称为脂。按用途分为食用植物油脂和工业用植物油脂两大类。工业用植物油脂的用途极为广泛，是肥皂、油漆、油墨、橡胶、制革、纺织、蜡烛、润滑油、合成树脂、化妆品及医药等工业品的主要原料。另外，本发明不用亚硝酸钠等致癌物质，节能环保，安全健康。本发明还进一步采用了对金属摩擦磨损表面有修复功能的耐磨剂，主要是采用了：相对于耐磨剂的总重量，耐磨剂的组分及含量为40重量％的蛇纹石，10重量％的镁基膨润土，10重量％的方解石，10重量％的滑石，10重量％的隐晶质石墨，10重量％的高岭土，10重量％的白云石。本发明的组分中还含油无机防腐剂例如碳酸氢钙和苯酸吗啉等。苯酸吗啉又叫苯吗啉酸或苯丙二酸，它的CAS登记号为2613-89-0，分子式为C9H8O4，分子量为180.16，英文名称为phenyl-propanedioicacid或Phenylmalonic acid。水溶性硅油的CAS登记号为63148-62-9。根据实际需要，本发明可选择性的使用倾点下降剂，抗氧化剂，清净分散剂，摩擦缓和剂，油性剂，极压剂，抗泡沫剂，金属钝化剂，乳化剂，防锈剂，破乳化剂等添加剂。
本发明所述的一种用于综采液压支架电液控制系统的浓缩液含如下组分，各组分的重量百分含量之和为100％，各组分按重量百分比分别为：
植物油                              5-8％，
质量百分浓度为30％的氢氧化钠        5-8％，
EDTA                                4-8％，
二聚酸钾                            1-3％，
二乙醇胺                              5-7％，
质量百分浓度为50％的氢氧化钾          5-10％，
苯并三氮唑                            2-5％，
聚氧乙烯十六烷基醇或聚氧乙烯蓖麻油脂  5-8％，
辛酸                                  1-3％，
聚乙二醇醚                            10％，
丙三醇                                10％，
吗啉                                  1-2％，
水溶性硅油                            0.1-1％，
四丁基溴化铵                          0.3-0.5％，
防腐剂                                1-2％，
耐磨剂                                5-10％，
余量为水；
所述的耐磨剂的组分为：相对于耐磨剂的总重量，耐磨剂的各组分分别为40重量％的蛇纹石、10重量％的镁基膨润土、10重量％的方解石、10重量％的滑石、10重量％的隐晶质石墨、10重量％的高岭土和10重量％的白云石；所述的防腐剂为碳酸氢钙粉末和苯酸吗啉物，所述的碳酸氢钙粉末和苯酸吗啉按质量比为1∶1；所述的植物油为蓖麻油。
该用于综采液压支架电液控制系统的浓缩液的制备方法是：(1)按照各自的重量百分比，取所述的植物油、质量百分浓度为30％的氢氧化钠，在反应釜中混合，在小于70℃下搅拌，皂化反应4小时；(2)然后按照各自的重量百分比加入水、EDTA、二聚酸钾、二乙醇胺、吗啉、苯并三氮唑、丙三醇和四丁基溴化铵，于50-60℃搅拌反应1-2小时；(3)加入耐磨剂、质量百分浓度为50％的氢氧化钾、辛酸和防腐剂，继续保持50-60℃搅拌1小时；(4)加入聚氧乙烯十六烷基醇或聚氧乙烯蓖麻油脂保持50-60℃搅拌20-30分钟；(5)加入聚乙二醇醚保持50-60℃搅拌10-20分钟；(6)最后加水溶性硅油，20-40℃下搅拌30分钟即得到所述的用于综采液压支架电液控制系统的浓缩液。
具体实施方式
实施例1
用于综采液压支架电液控制系统的浓缩液含如下组分，各组分的重量百分含量之和为100％，各组分按重量百分比分别为：
蓖麻油                            5％，
质量百分浓度为30％的氢氧化钠      5％，
EDTA                              4％，
二聚酸钾                          1％，
二乙醇胺                          5％，
质量百分浓度为50％的氢氧化钾      5％，
苯并三氮唑                        2％，
聚氧乙烯十六烷基醇                5％，
辛酸                              1％，
聚乙二醇醚                        10％，
丙三醇                            10％，
吗啉                              1％，
水溶性硅油                        0.1％，
四丁基溴化铵                      0.3％，
防腐剂                            1％，
耐磨剂                            5％，
余量为水；
所述的耐磨剂的组分为：相对于耐磨剂的总重量，耐磨剂的各组分分别为40重量％的蛇纹石、10重量％的镁基膨润土、10重量％的方解石、10重量％的滑石、10重量％的隐晶质石墨、10重量％的高岭土和10重量％的白云石；所述的防腐剂为碳酸氢钙粉末和苯酸吗啉物，所述的碳酸氢钙粉末和苯酸吗啉按质量比为1∶1。
该用于综采液压支架电液控制系统的浓缩液的制备方法是：(1)按照各自的重量百分比，取所述的蓖麻油、质量百分浓度为30％的氢氧化钠，在反应釜中混合，在小于70℃下搅拌，皂化反应4小时；(2)然后按照各自的重量百分比加入水、EDTA、二聚酸钾、二乙醇胺、吗啉、苯并三氮唑、丙三醇和四丁基溴化铵，于50℃搅拌反应1小时；(3)加入耐磨剂、质量百分浓度为50％的氢氧化钾、辛酸和防腐剂，继续保持60℃搅拌1小时；(4)加入聚氧乙烯十六烷基醇保持50℃搅拌20-30分钟；(5)加入聚乙二醇醚保持50℃搅拌10分钟；(6)最后加水溶性硅油，20℃下搅拌30分钟即得到所述的用于综采液压支架电液控制系统的浓缩液。
实施例2
一种用于综采液压支架电液控制系统的浓缩液含如下组分，各组分的重量百分含量之和为100％，各组分按重量百分比分别为：
蓖麻油                          8％，
质量百分浓度为30％的氢氧化钠    8％，
EDTA                            8％，
二聚酸钾                        3％，
二乙醇胺                        7％，
质量百分浓度为50％的氢氧化钾    10％，
苯并三氮唑                      5％，
聚氧乙烯蓖麻油脂                8％，
辛酸                            3％，
聚乙二醇醚                      10％，
丙三醇                          10％，
吗啉                            2％，
水溶性硅油                      1％，
四丁基溴化铵                    0.5％，
防腐剂                          2％，
耐磨剂                          10％，
余量为水；
所述的耐磨剂的组分为：相对于耐磨剂的总重量，耐磨剂的各组分分别为40重量％的蛇纹石、10重量％的镁基膨润土、10重量％的方解石、10重量％的滑石、10重量％的隐晶质石墨、10重量％的高岭土和10重量％的白云石；所述的防腐剂为碳酸氢钙粉末和苯酸吗啉物，所述的碳酸氢钙粉末和苯酸吗啉按质量比为1∶1。
该用于综采液压支架电液控制系统的浓缩液的制备方法是：(1)按照各自的重量百分比，取所述的植物油、质量百分浓度为30％的氢氧化钠，在反应釜中混合，在小于70℃下搅拌，皂化反应4小时；(2)然后按照各自的重量百分比加入水、EDTA、二聚酸钾、二乙醇胺、吗啉、苯并三氮唑、丙三醇和四丁基溴化铵，于60℃搅拌反应1-2小时；(3)加入耐磨剂、质量百分浓度为50％的氢氧化钾、辛酸和防腐剂，继续保持60℃搅拌1小时；(4)加入聚氧乙烯蓖麻油脂保持60℃搅拌30分钟；(5)加入聚乙二醇醚保持60℃搅拌20分钟；(6)最后加水溶性硅油，40℃下搅拌30分钟即得到所述的用于综采液压支架电液控制系统的浓缩液。
实施例3
一种用于综采液压支架电液控制系统的浓缩液含如下组分，各组分的重量百分含量之和为100％，各组分按重量百分比分别为：
蓖麻油                              6％，
质量百分浓度为30％的氢氧化钠        7％，
EDTA                                5％，
二聚酸钾                            2％，
二乙醇胺                            6％，
质量百分浓度为50％的氢氧化钾        6％，
苯并三氮唑                          4％，
聚氧乙烯十六烷基醇                  6％，
辛酸                                2％，
聚乙二醇醚                          10％，
丙三醇                              10％，
吗啉                                1.5％，
水溶性硅油                          0.8％，
四丁基溴化铵                        0.4％，
防腐剂                              1.5％，
耐磨剂                              6％，
余量为水；
所述的耐磨剂的组分为：相对于耐磨剂的总重量，耐磨剂的各组分分别为40重量％的蛇纹石、10重量％的镁基膨润土、10重量％的方解石、10重量％的滑石、10重量％的隐晶质石墨、10重量％的高岭土和10重量％的白云石；所述的防腐剂为碳酸氢钙粉末和苯酸吗啉物，所述的碳酸氢钙粉末和苯酸吗啉按质量比为1∶1；所述的植物油为蓖麻油。
该用于综采液压支架电液控制系统的浓缩液的制备方法是：(1)按照各自的重量百分比，取所述的植物油、质量百分浓度为30％的氢氧化钠，在反应釜中混合，在小于70℃下搅拌，皂化反应4小时；(2)然后按照各自的重量百分比加入水、EDTA、二聚酸钾、二乙醇胺、吗啉、苯并三氮唑、丙三醇和四丁基溴化铵，于45℃搅拌反应1.5小时；(3)加入耐磨剂、质量百分浓度为50％的氢氧化钾、辛酸和防腐剂，继续保持45℃搅拌1小时；(4)加入聚氧乙烯十六烷基醇保持45℃搅拌25分钟；(5)加入聚乙二醇醚保持45℃搅拌15分钟；(6)最后加水溶性硅油，30℃下搅拌30分钟即得到所述的用于综采液压支架电液控制系统的浓缩液。
本发明提供的煤矿井下综采液压支架电液控制系统专用的节能环保水基浓缩液，通过浓度比调节运用于不同的水质，例如总硬度、硫酸根、氯根、碳酸氢根含量差别较大的水质等，极大地改善了煤矿井下综采液压支架电液控制系统的润滑性、防锈性、防腐性、密封性，清洗过滤性，对金属摩擦磨损表面有一种修复功能，延长设备使用寿命，改变摩擦界面等特点，避免了原乳化油、微乳液对矿区水资源的污染，节约了不可再生的石油资源，是一种既节能又环保的替代更新产品，同时也符合国家和国际节能减排的低碳经济发展总体要求，具有优越的经济效益和社会效益。
将实施例1-3中三种产品的性能和各项指标按照MT76-2002和MAJY09-006-07测试标准测试的结果均符合国家要求和行业生产安全要求。现将实施例2所得产品经过国家安全生产北京矿山井巷设备与矿用油品检验中心检测，结果均符合要求，测试结果如表1-3：
国家安全生产北京矿山井巷设备与矿用油品检验中心检测结果表1

国家安全生产北京矿山井巷设备与矿用油品检验中心检测结果表2

国家安全生产北京矿山井巷设备与矿用油品检验中心检测结果表3