專利名稱：一種用于金屬容器及管道的試壓液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于金屬容器、管道等進(jìn)行試壓的試壓液，該試壓液特別適用于大型軋鋼機(jī)層流裝置。
背景技術(shù)：
在機(jī)械制造、化工行業(yè)、冶金行業(yè)等，經(jīng)常需要對金屬容器、管道等進(jìn)行試壓試驗(yàn)。該試驗(yàn)是一個(gè)非常重要的關(guān)鍵工序，其使用的試壓液的用量又非常巨大。目前試壓液采用各種礦物油、合成油、磷酸酯、水-乙二醇以及由水和其它化合物組成的溶液。這些試壓液具有傳遞壓力穩(wěn)定、自身在受壓狀態(tài)下體積變化小的優(yōu)點(diǎn)，試壓結(jié)果準(zhǔn)確，同時(shí)對容器、管道和密封圈等在試壓及后續(xù)使用中不會(huì)產(chǎn)生有害影響，如銹蝕、密封圈斷裂等；但是這類試壓液的材料昂貴，若采用自來水一類的普通水試壓，雖能解決價(jià)格和環(huán)境污染的問題，但是普通水沒有任何潤滑作用也極易引起容器、管道的銹蝕。
試壓液用油中通常又需添加亞硝酸鹽、重鉻酸鈉(鉀)等對人有強(qiáng)致癌性，易對環(huán)境造成污染的化合物。迄今為止制造軋鋼機(jī)特別是大型軋鋼機(jī)層流裝置的試壓即密封和安全性檢查沒有專用的試壓液，一般采用礦物油、合成油、磷酸酯、水-乙二醇以及由水和其它化合物組成的溶液。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種試壓液，同時(shí)還提供了這種試壓液的制備方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明提供的用于金屬容器及管道的試壓液，是由包括以下原料制備而成C8～C18高級脂肪酸、有機(jī)胺、硼酸和/或硼酸鹽、芳香族羧酸或其鹽類或其衍生物、多元醇、苯駢三氮唑、水。其中用C8～C18高級脂肪酸與有機(jī)胺合成的反應(yīng)物是本發(fā)明的試壓液具有防銹潤滑功能的關(guān)鍵組分。
所述試壓液按總重量為100份計(jì)，由以下原料制備而成C8～C18高級脂肪酸4～10份、有機(jī)胺30～55份、硼酸和/或硼酸鹽7～14份、芳香族羧酸或其鹽類或其衍生物2.5～10份、多元醇3～11份、水15～30份、苯駢三氮唑0.001-0.1份，使用時(shí)將制備的試壓液與水用1∶10～33的比例稀釋。
其中，所述C8～C18高級脂肪酸為十二烯基丁二酸、癸二酸、月桂酸、硬脂酸、油酸中的一種或幾種組合物。
所述有機(jī)胺為乙二胺、二乙烯三胺等乙烯類胺衍生物或者乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等。
所述芳香族羧酸或其鹽或衍生物為苯甲酸或鄰苯二甲酸、或二者的鹽或衍生物酯。
所述多元醇為分子量為200-800的聚乙二醇、丙二醇、甘油、二甘醇、丙三醇、三甘醇、乙二醇、聚乙烯醇中的一種或幾種的組合物。
本發(fā)明提供的用于金屬容器及管道的試壓液的制備方法，包括如下步驟(1)將有機(jī)胺升溫至120℃～195℃，加入4～10份的C8～C18高級脂肪酸進(jìn)行反應(yīng)；(2)然后把硼酸和/或硼酸鹽加入到上述反應(yīng)液中，在溫度為120℃～165℃的條件下進(jìn)行?；磻?yīng)，反應(yīng)時(shí)間控制在1.5～2小時(shí)；(3)在上述反應(yīng)結(jié)束后，加入芳香族羧酸或其鹽或衍生物、或其衍生物，溫度控制在120℃～140℃，待產(chǎn)物的粘度達(dá)到60哩泊/25℃以上，停止反應(yīng)；(4)停止反應(yīng)后自然冷卻到80℃以下，加入多元醇，充分?jǐn)嚢?，調(diào)整pH值到7～10，加入苯駢三氮唑得到試壓液。
其中步驟(1)中的反應(yīng)時(shí)間為2～2.5小時(shí)。
工業(yè)應(yīng)用中將試壓液與水以1∶10～33的比例稀釋后使用。
本發(fā)明的試壓液的生產(chǎn)原料來源廣泛，均為常見的化工材料，成本低，價(jià)格僅為礦物油、合成油或水-乙二醇的1/10以下。同時(shí)本發(fā)明的試壓液的制備方法簡單，對制備設(shè)備無特殊要求。得到的試壓液防繡、防腐蝕性能優(yōu)良，且安全可靠，為密封和安全性檢查提供了一種新的選擇。
以下通過具體實(shí)施例的方式對本發(fā)明做進(jìn)一步詳述，但不應(yīng)理解為是對本發(fā)明主題范圍的限定，凡基于上述發(fā)明主題作出的修改、替換實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一原料配方三乙醇胺120Kg、癸二酸20Kg、硼砂25Kg、苯甲酸8Kg、苯駢三氮唑0.01Kg、丙三醇10Kg、水60Kg、碳酸鈉適量。
制備方法在普通反應(yīng)釜中投入三乙醇胺，啟動(dòng)攪拌，加熱逐漸升溫至160℃后，開始加入癸二酸，使其充分反應(yīng)2小時(shí)，期間控制溫度使其不超過190℃。然后慢慢加入硼砂并不斷攪拌，轉(zhuǎn)速至少為300轉(zhuǎn)/分鐘，使?；傻乃殖ィ乐箾_釜溢鍋現(xiàn)象，期間溫度控制在120℃～135℃反應(yīng)2小時(shí)。再加入苯甲酸反應(yīng)，溫度控制在120℃～140℃，反應(yīng)時(shí)間1小時(shí)，取樣用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)檢測粘度，當(dāng)反應(yīng)物的粘度達(dá)到60哩泊/25℃以上后停止反應(yīng)讓其自然冷卻到80℃以下后，加入丙三醇，攪拌充分后檢測其pH值，如產(chǎn)物的pH值低于7，即用碳酸鈉調(diào)整其pH值到7～10之間。最后加入苯駢三氮唑和水，攪拌溶解，溫度降至室溫后出料即得本發(fā)明的試壓液。
在將上述試壓液用于制造軋鋼機(jī)層流裝置的試壓即密封和安全性檢查使用時(shí)，按照試壓液與水的比例為1∶10～33稀釋。
本實(shí)施例得到的試壓液具有如下性能，性能的檢測方法按SY1374-77進(jìn)行外觀無色或淡黃色pH值7-10防銹性(35±2℃、RH≥95％)一級灰口鑄鐵單片4小時(shí)無迭印、銹蝕迭片24小時(shí)，無變色、銹蝕腐蝕性(55±2℃、全浸泡)鋼片無變化銅片無變化泡沫性(ml/10分鐘)0潤滑性PB(千克)73實(shí)施例二原料配方三乙醇胺120Kg、十二烯基丁二酸20Kg、硼酸20Kg、苯甲酸鈉10Kg、苯駢三氮唑0.01Kg、丙三醇10Kg、水60Kg、碳酸鈉適量。
制備方法在普通反應(yīng)釜中投入三乙醇胺，啟動(dòng)攪拌，加熱逐漸升溫至140℃后，開始加入十二烯基丁二酸，使其充分反應(yīng)2.5小時(shí)，期間控制溫度不超過195℃。然后慢慢加入硼酸并不斷攪拌，使?；傻乃殖?，防止沖釜溢鍋現(xiàn)象，期間溫度控制在120℃～135℃反應(yīng)1.5小時(shí)。再加入苯甲酸反應(yīng)，溫度控制在130℃～140℃，反應(yīng)時(shí)間1小時(shí)，取樣用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)檢測粘度，當(dāng)反應(yīng)物的粘度達(dá)到60哩泊/25℃以上后停止反應(yīng)讓其自然冷卻到80℃以下后，加入丙三醇，攪拌充分后檢測其pH值，如產(chǎn)物的pH值低于7，即用碳酸鈉調(diào)整其pH值到7～10之間。最后加入苯駢三氮唑和水，攪拌溶解，溫度降至室溫后出料。試壓液性能見表1。
實(shí)施例三原料配方乙醇胺95Kg、油酸25Kg、硼酸20Kg、鄰苯二甲酸二丁酯10Kg、苯駢三氮唑0.015Kg、聚乙烯醇25Kg、水75Kg、碳酸鈉適量。
制備方法在普通反應(yīng)釜中投入乙醇胺，啟動(dòng)攪拌，加熱逐漸升溫至140℃后，開始加入油酸，使其充分反應(yīng)2小時(shí)，期間控制溫度不超過195℃。然后慢慢加入硼酸并不斷攪拌，使?；傻乃殖?，防止沖釜溢鍋現(xiàn)象，期間溫度控制在120℃～135℃，反應(yīng)1.5小時(shí)。再加入鄰苯二甲酸二丁酯(反應(yīng)，溫度控制在120℃～140℃，反應(yīng)時(shí)間1小時(shí)，取樣用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)檢測粘度，當(dāng)反應(yīng)物的粘度達(dá)到65哩泊/25℃以上后停止反應(yīng)讓其自然冷卻到80℃以下后，加入聚乙烯醇，攪拌充分后檢測其pH值，如產(chǎn)物的pH值低于7，即用碳酸鈉調(diào)整其pH值到7～10之間。最后加入苯駢三氮唑和水，攪拌溶解，溫度降至室溫后出料。試壓液性能見表1。
實(shí)施例四原料配方二乙烯三胺120Kg、月桂酸20Kg、硼砂20Kg、鄰苯二甲酸10Kg、苯駢三氮唑0.022Kg、甘油10Kg、水60Kg、碳酸鈉適量。
制備方法在普通反應(yīng)釜中投入二乙烯三胺，啟動(dòng)攪拌，加熱逐漸升溫至140℃后，開始加入月桂酸，使其充分反應(yīng)2.5小時(shí)，期間控制溫度不超過195℃。然后慢慢加入硼砂并不斷攪拌，使?；傻乃殖?，防止沖釜溢鍋現(xiàn)象，期間溫度控制在120℃～135℃反應(yīng)2小時(shí)。再加入鄰苯二甲酸反應(yīng)，溫度控制在120℃～140℃，反應(yīng)時(shí)間1小時(shí)，取樣用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)檢測粘度，當(dāng)反應(yīng)物的粘度達(dá)到65哩泊/25℃以上后停止反應(yīng)讓其自然冷卻到80℃以下后，加入甘油，攪拌充分后檢測其pH值，如產(chǎn)物的pH值低于7，即用碳酸鈉調(diào)整其pH值到7～10之間。最后加入苯駢三氮唑和水，攪拌溶解，溫度降至室溫后出料。試壓液性能見表1。
實(shí)施例五原料配方癸二酸4Kg、月桂酸3Kg，二乙醇胺50Kg，硼酸10.92Kg、苯甲酸鈉5Kg、分子量為200-800的聚乙二醇2Kg、丙二醇1Kg、甘油2Kg、水22Kg、苯駢三氮唑0.08Kg。
將有二乙醇胺升溫至120℃，加入癸二酸、月桂酸進(jìn)行反應(yīng)2.5小時(shí)；然后把硼酸加入到上述反應(yīng)液中，在溫度為120℃的條件下進(jìn)行?；磻?yīng)2小時(shí)；反應(yīng)結(jié)束后，加入苯甲酸鈉，120℃～140℃，反應(yīng)時(shí)間1小時(shí)，取樣用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)檢測粘度，當(dāng)反應(yīng)物的粘度達(dá)到65哩泊/25℃以上后停止反應(yīng)讓其自然冷卻到80℃以下后，加入聚乙二醇、丙二醇、甘油充分?jǐn)嚢?，調(diào)整pH值到7～10，加入苯駢三氮唑得到試壓液。試壓液性能見表1。
表1各試壓液的性能

綜上，本發(fā)明的試壓液的生產(chǎn)原料成本低，毒性小，同時(shí)本發(fā)明的試壓液的制備方法簡單，對制備設(shè)備無特殊要求。得到的試壓液防繡、防腐蝕性能優(yōu)良，且安全可靠，為密封和安全性檢查提供了一種新的選擇。
權(quán)利要求
1.一種用于金屬容器及管道的試壓液，其特征在于按總重量為100份計(jì)，由以下原料制備而成C8～C18高級脂肪酸4～10份、有機(jī)胺30～55份、硼酸和/或硼酸鹽7～14份、芳香族羧酸或衍生物2.5～10份、多元醇3～11份、水15～30份、苯駢三氮唑0.001-0.1份。
2.如權(quán)利要求1所述的用于金屬容器及管道的試壓液，其特征在于所述C8～C18高級脂肪酸為十二烯基丁二酸、癸二酸、月桂酸、硬脂酸、油酸中的一種或幾種組合。
3.如權(quán)利要求1所述的用于金屬容器及管道的試壓液，其特征在于所述有機(jī)胺為乙烯類胺衍生物或者一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺。
4.如權(quán)利要求3所述的用于金屬容器及管道的試壓液，其特征在于所述乙烯類胺衍生物為乙二胺或二乙烯三胺。
5.如權(quán)利要求1所述的用于金屬容器及管道的試壓液，其特征在于所述芳香族羧酸或其衍生物為苯甲酸或鄰苯二甲酸、或二者的鹽或衍生物。
6.如權(quán)利要求1所述的用于金屬容器及管道的試壓液，其特征在于所述多元醇為聚乙二醇、丙二醇、甘油、二甘醇、丙三醇、三甘醇、乙二醇、聚乙烯醇中的一種或幾種的組合。
7.一種制備權(quán)利要求1所述的用于金屬容器及管道的試壓液的方法，包括如下步驟(1)將有機(jī)胺升溫至120℃～195℃，加入C8～C18高級脂肪酸進(jìn)行反應(yīng)；(2)然后把硼酸和/或硼酸鹽加入到上述反應(yīng)液中，在溫度為120℃～165℃的條件下進(jìn)行酰化反應(yīng)；(3)在上述反應(yīng)結(jié)束后，加入芳香族羧酸或其鹽或衍生物，溫度控制在120℃～140℃，待產(chǎn)物的粘度達(dá)到60哩泊/25℃以上，停止反應(yīng)，冷卻到80℃以下；(4)然后加入多元醇，攪拌，調(diào)整pH值到7～10，加入苯駢三氮唑得到試壓液。
8.如權(quán)利要求7所述的用于金屬容器及管道的試壓液的制備方法，其特征在于步驟(1)中的反應(yīng)時(shí)間為2～2.5小時(shí)；步驟(2)的反應(yīng)時(shí)間控制在1.5～2小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于金屬容器、管道等進(jìn)行試壓的試壓液，按總重量為100份計(jì)，由以下原料制備而成C8～C18高級脂肪酸4～10份、有機(jī)胺30～55份、硼酸和/或硼酸鹽7～14份、芳香族羧酸或衍生物2.5～10份、多元醇3～11份、水15～30份、苯駢三氮唑0.001－0.1份。本發(fā)明的試壓液的生產(chǎn)原料成本低，毒性小，同時(shí)本發(fā)明的試壓液的制備方法簡單，對制備設(shè)備無特殊要求。得到的試壓液防銹、防腐蝕性能優(yōu)良，且安全可靠，為密封和安全性檢查提供了一種新的選擇。
文檔編號G01M3/26GK1699949SQ20051002097
公開日2005年11月23日 申請日期2005年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月26日
發(fā)明者白敏 申請人:中國第二重型機(jī)械集團(tuán)公司