[发明专利]一种制备硼酸酯型汽车液压制动液的方法

说明书

本发明涉及一种汽车液压制动介质的制备方法，特别是一种硼酸酯型汽车液压制动液的制备方法。

硼酸酯型汽车液压制动液是随着现代汽车工业发展而产生的一种较为有效的汽车液压制动液，此类产品具有优异的高温性能和低温性能，而且不易吸水，性能指标稳定，被称之为″水不敏感型″制动液，其已成为当前世界各国竞相开发的新型汽车制动液。中国专利局于1993年7月21日公开了一种合成制动液及制法(CN1074473A，9311050，3)，就是一种硼酸酯型汽车制动液及其制法。该方法主要是以硼酸与多元缩醇如HOC₂H₄OC₂H₄OH、HOC₂H₄OC₂H₄OC₂H₄OH在一定温度和负压条件下合成硼酸酯，再在高温(120℃)、负压条件下加入二甘醇单烷基醚类或二缩三丙二醇单烷基醚类及缓蚀剂、抗氧剂、稳定剂进行反应而成。该方法①由于以多元缩醇为原料合成硼酸酯，产物中含有大量的剩余羟基，极易发生缩聚反应使分子量增大，导致产物粘度大幅度增加，而且剩余羟基有较高的反应活性，易发生酯交换反应，使得产物结构不稳定。②由于反应终点不明确，使硼酸的三羟基难以反应完全，会残留酸性羟基，对制动液的抗金属腐蚀性产生严重影响。③由于采取负压的方法脱除低沸物(如产物水)，会将部分原料及产物酯带出体系，降低收率，且负压条件对设备要求较高，而且带出的酸性物质对设备有严重的腐蚀作用；负压条件使工人操作难度大，不易保证产品质量的稳定；在突发情况下(如停电)，发生倒吸使得产品报废。④在较高温度下加入二甘醇单烷基醚类溶剂，其羟基会与硼酸酯中的羟基发生缩聚反应，使得产品粘度增加，并不得不加入大量溶剂以保证粘度指标，因此会增加产品成本；严重时，粘度超标，产品报废；而且产品质量会随时间变化发生变化。    

本发明提供一种硼酸酯型汽车制动液的制备方法，克服现有技术中以多元缩醇为原料合成硼酸酯及负压条件下进行反应和复配，给生产及产品质量带来的多种不利影响，而制备出一种高质量水平且质量稳定的硼酸酯型汽车液压制动液。

本发明的要点：本发明由相互密切关联的多乙二醇醚类混合物原料精制准备、硼酸酯合成、制动液复配三部分组成，具体步骤如下：

1)多乙二醇醚类混合物原料精制准备：

在压力为1.31×10^-3～6.57×10^-3MPa的条件下，对结构为HO(C₂H₄O)_nC_mH_2m+1(其中n＝1，2，3，4，5，6，7；m＝1，2，4)的多乙二醇醚类混合物，采用精馏的方式进行分级：

A：40～110℃馏分，主体结构n＝1，m＝1，2，4及水；

B：110～150℃馏分，主体结构n＝2，3，m＝1，2，4；

C：150～250℃馏分，主体结构n＝3，4，5，6，7，m＝1，2，4。

多乙二醇醚类混合物原料经上述处理后，精制所得B和精制所得C中无n＝1的组分及水，为后续硼酸酯的合成、制动液的复配提供了有效的质量保证。

2)硼酸酯的合成：

按硼酸、精制所得B、带水剂、精制所得C的重量比为1∶3～8∶2～6∶1～4的比例，将前三者加入带有冷凝、分水、回流等装置的反应釜，同时通入氮气、搅拌、升温。由于带水剂回流，反应温度稳定在100～130℃。观察反应出水量。当出水量达到理论出水量时，加入精制所得C。待反应出水量不再增加时，通过分水装置回收带水剂。降温出料，产物即为硼酸酯。

精制所得B和精制所得C均只有一个端基为羟基，在反应条件下会与硼酸完全反应，所得硼酸酯无活泼羟基，具有稳定的化学结构。而且精制所得B和精制所得C在反应的不同时刻加入体系，且根据出水量判断反应终点直观、易行，故硼酸的三羟基可充分反应，不会因位阻效应导致产物结构中残余活泼羟基，对制动液的多种性能产生影响。

3)制动液的复配

将合成所得硼酸酯、粘度调整剂、橡胶溶胀抑制剂、抗氧剂、缓蚀剂加入复配釜中，各组分的重量百分比为：

硼酸酯：        5～40

粘度调整剂：    20～70

橡胶溶胀抑制剂：5～60

抗氧剂：        0.1～3