本发明涉及液压油，具体为一种具有优异的粘温性、耐磨性、热氧化安定性的液压油。
背景技术：
液压油是一种通过将接受的压力转换为机械能，并传递的液体传动介质，在工程机械、农业机械、汽车、船舶等行业，具有广泛的应用。液压油在液压系统中起着能量传递、抗磨、系统润滑、防腐、防锈以及冷却等作用。对于液压油来说，首先应满足液压装置在工作温度下与启动温度下对液体粘度的要求，由于润滑油的粘度变化直接与液压动作、传递效率和传递精度有关，还要求油的粘温性能和剪切安定性应满足不同用途所提出的各种需求。
液压油按组成分为矿物型液压油和合成型液压油，矿物型液压油由于杂质含量较高，粘温性能差、倾点高、使用寿命短等因素，不能满足极端或精准条件下的应用要求。而合成基础油在应用过程中有如下优点：粘温性能好、倾点低、使用寿命长等特点，因此合成基础油在液压油领域应用广泛，常见的合成基础油有聚α烯烃(pao)、合成酯、聚醚(pag)等，但它们合成工艺复杂，原料成本较高。
技术实现要素：
本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种液压油组合物，包含高支化聚乙烯基础油和添加剂；其中，所述高支化聚乙烯的重均分子量为280～4000、支化度为0.15～0.5。
根据本发明一实施方式，所述高支化聚乙烯在40℃的运动粘度为5～1000mm2/s，在100℃的运动粘度为2～100mm2/s。
根据本发明一实施方式，所述高支化聚乙烯的粘度指数为150～220，倾点为-60～-10℃。
根据本发明一实施方式，所述组合物包括75.0～99.9wt％的所述高支化聚乙烯合成基础油和0.1～25.0wt％的所述添加剂。
根据本发明一实施方式，所述添加剂选自抗氧剂、降凝剂、分散剂、金属钝化剂、摩擦改进剂、防锈剂、抗乳化剂及消泡剂中的一种或多种。
根据本发明一实施方式，所述添加剂包括0.5～3.0wt％的抗氧化剂、0.1～4.5wt％的降凝剂、0.2～3.0wt％的分散剂、0.1～2.0wt％的金属钝化剂、0～1.4wt％的摩擦改进剂、0.1～1.0wt％的防锈剂、0.05～0.5wt％的抗乳化剂及0.01～0.6wt％的消泡剂，上述百分含量均以所述液压油组合物的总重量为基准。
根据本发明一实施方式，所述抗氧剂为二[4-(1,1,3,3-四甲基丁基苯)]胺或2,6-二叔丁基苯酚；
所述降凝剂选自烷基萘、聚甲基丙烯酸酯及聚异丁烯中的一种或多种；
所述分散剂选自聚异丁烯、硫磷聚异丁烯钡盐中的一种或多种；
所述金属钝化剂选自n,n-二亚水杨丙二胺和噻二唑衍生物中的一种或多种；
所述摩擦改进剂选自二烷基二硫代硫酸钼、二烷基二硫代氨基甲酸钼及三核钼化合物中的一种或多种；
所述防锈剂选自合成硼化丁二酰亚胺、硼化的高碱值水杨酸钙、硼化的高碱值烷基酚镁、硼化的高碱值磺酸钙及硼化的脂肪酸羟乙基胺酯中的一种或多种；
所述抗乳化剂选自聚氧亚烷基醚、聚氧亚烷基脂肪酸酯及胺与环氧化合物的缩合物中的一种或多种；
所述消泡剂为丙烯酸酯与醚共聚物、有机硅酸酯及聚烷基丙烯酸酯中的一种或多种。
本发明还提供了一种液压油，包括上述的组合物。
本发明进一步提供了一种上述液压油的制备方法，包括将所述高支化聚乙烯基础油加入调和釜中，加热搅拌，恒温为40～60℃；以及将所述添加剂加入到所述调和釜中，恒温40～60℃条件下保持0.5～2h，制得所述液压油。
本发明一实施方式的高支化聚乙烯具有粘度范围宽、粘度指数高等优点，以该高支化聚乙烯作为液压油的合成基础油，在不添加粘度指数改进剂的条件下，所制得的全合成液压油具有优异的粘温性、耐磨性、热氧化安定性，同时兼具优良的剪切安定性、挤压性、抗泡性、抗腐蚀性、防锈性，综合性能良好。
具体实施方式
体现发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的描述在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。
本发明一实施方式提供了一种液压油组合物，包含高支化聚乙烯合成基础油和添加剂；其中，高支化聚乙烯的重均分子量为280～4000，优选为300～4000，例如500、1000、2000、3000、4000等；支化度为0.15～0.5，优选为0.15～0.46，例如0.2、0.3、0.35、0.4、0.45等。
本发明一实施方式的高支化聚乙烯具有粘度范围宽、粘度指数高等优点，以该高支化聚乙烯作为液压油的合成基础油，在不添加粘度指数改进剂的条件下，所制得的全合成液压油具有优异的粘温性、耐磨性、热氧化安定性，同时兼具优良的剪切安定性、挤压性、抗泡性、抗腐蚀性、防锈性，综合性能良好。
本发明一实施方式的高支化聚乙烯在40℃的运动粘度可以为5～1000mm2/s，优选为10～720mm2/s，例如该运动粘度可以是10mm2/s、50mm2/s、100mm2/s、230mm2/s、350mm2/s、450mm2/s、600mm2/s、720mm2/s、900mm2/s、1000mm2/s等；在100℃的运动粘度可以为2～100mm2/s，优选为6～100mm2/s，例如该运动粘度可以是5mm2/s、10mm2/s、20mm2/s、35mm2/s、50mm2/s、70mm2/s、90mm2/s等；粘度指数至少不低于140，优选为150～220，进一步优选为140～220，例如可以是150、160、180、200、220等；倾点可以为-60～-10℃，例如可以是-15℃、-30℃、-35℃、-40℃、-45℃、-50℃等。
于本发明一实施方式中，液压油组合物包括75.0～99.9wt％的高支化聚乙烯合成基础油和0.1～25.0wt％的添加剂；例如可以是包括80wt％的高支化聚乙烯和20wt％的添加剂，也可以是包括90wt％的高支化聚乙烯和10wt％的添加剂，还可以是包括95wt％的高支化聚乙烯和5wt％的添加剂。其中，所涉及的质量百分含量均以液压油组合物的总重量为基准。
于本发明一实施方式中，添加剂可以是抗氧剂、降凝剂、分散剂、金属钝化剂、摩擦改进剂、防锈剂、抗乳化剂及消泡剂中的一种或多种。本发明对上述添加剂的具体种类没有限定，现有的各类添加剂均可用于本发明。
于本发明一实施方式中，抗氧剂可以为二[4-(1,1,3,3-四甲基丁基苯)]胺(mc-01)、2,6-二叔丁基苯酚，其含量可以为液压油组合物总重量的0.5～3.0wt％，例如0.5wt％、2.0wt％等。
于本发明一实施方式中，降凝剂可以为烷基萘、聚甲基丙烯酸酯、聚异丁烯，其含量可以为液压油组合物总重量的0.1～4.5wt％，例如0.5wt％、2wt％等。
于本发明一实施方式中，分散剂可以是高分子量丁二酰亚胺、聚异丁烯、硫磷聚异丁烯钡盐，其含量可以为液压油组合物总重量的0.2～3.0wt％，例如0.5wt％、1.5wt％、2.0wt％等。
于本发明一实施方式中，金属钝化剂可以是n,n-二亚水杨丙二胺、噻二唑衍生物，其含量可以为液压油组合物总重量的0.1～2.0wt％，例如0.5wt％、1.2wt％等。
于本发明一实施方式中，摩擦改进剂可以是二烷基二硫代硫酸钼、二烷基二硫代氨基甲酸钼、三核钼化合物，其含量可以为液压油组合物总重量的0～1.4wt％，例如0.3wt％、0.7wt％、1.0wt％等。
于本发明一实施方式中，防锈剂可以是合成硼化丁二酰亚胺、硼化的高碱值水杨酸钙、硼化的高碱值烷基酚镁、硼化的高碱值磺酸钙、硼化的脂肪酸羟乙基胺酯，其含量可以为液压油组合物总重量的0.1～1.0wt％，例如0.3wt％、0.7wt％等。
于本发明一实施方式中，抗乳化剂可以是聚氧亚烷基醚、聚氧亚烷基脂肪酸酯、胺与环氧化合物的缩合物，其含量可以为液压油组合物总重量的0.05～0.5wt％，例如0.1wt％、0.5wt％等。
于本发明一实施方式中，消泡剂可以是丙烯酸酯与醚共聚物、有机硅酸酯、聚烷基丙烯酸酯，其含量可以为液压油组合物总重量的0.01～0.6wt％，例如0.05wt％、0.3wt％等。
于本发明一实施方式中，可通过将乙烯在α-二亚胺镍钯配合物、镍钯氯化铝主催化剂tacl5和助催化剂etalcl2催化体系的催化作用下，于40～60℃的反应温度、1～10mpa的反应压力下，聚合制得高粘度指数的高支化聚乙烯油状聚合物。进一步地，可通过调整工艺中催化剂配比结构及反应聚合条件，调整聚乙烯油状聚合物的不同理化性质。催化剂结构、用量及反应工艺条件的改变会导致高支化油状聚乙烯的结构、形态、分子量及分子量分布、支化度的差异，从而导致其运动粘度、粘度指数、倾点等理化性质的差异。
本发明一实施方式的高支化聚乙烯基础油，采用乙烯均聚一步法技术制备，与聚α烯烃生产工艺相比，具有原料低价易得、工艺路线简单、生产成本低等优势。与以聚α-烯烃基础油制备的合成液压油相比，降低了液压油的生产成本，具有一定的经济效益。
本发明一实施方式提供了一种液压油，包含上述高支化聚乙烯与添加剂。该液压油具有良好的粘温性、剪切安定性、热氧化安定性、耐磨性、抗泡性、抗腐蚀性、防锈性。本发明一实施方式采用高支化聚乙烯为基础油，可调和出高档的工业液压油、工程机械液压油，各项性能指标均可达到使用要求，液压油的适用范围广，并有潜力应用于温度变化大、工作条件苛刻等特殊条件下，具有可观的经济效益。
本发明一实施方式进一步提供了一种液压油的制备方法，包括将一定量的高支化聚乙烯基础油加入到带搅拌器的不锈钢调和釜中，加热搅拌，恒温为40～60℃，再依次将至少一种添加剂加入到调和釜中，恒温40～60℃条件下继续搅拌0.5～2h至均匀透明，过滤，即可得到清亮透明的液压油。
下面，结合具体实施例对本发明一实施方式的液压油及其制备方法做进一步说明。
实施例1
高支化聚乙烯的制备
在125ml配有聚四氟乙烯磁力搅拌棒的玻璃高压釜衬里中加入tacl5(144mg，0.4mmol)、加入助催化剂etalcl2的己烷溶液0.2ml(1mol/l)，并加入选择性改进剂alcl3(2.5mmol)，加入溶剂氯苯10ml。用氮气置换高压釜气氛三次，并抽一次真空，加热至65℃，以10mpa的压力持续加入乙烯，在45℃下搅拌12h后直接将乙烯气氛切换为氢气，在氢气气氛下反应下直至氢化完全，放空高压釜至常压，并加入少量甲醇使催化剂失活。加入40ml氯仿稀释反应产物，将产物过滤并过中性氧化铝柱或硅胶柱以去除催化剂残渣，并在室温、真空下蒸馏掉溶剂和乙烯低聚物后获得4.3g油状高支化聚乙烯。油状高支化聚乙烯产物的重均分子量为600，分子量分布为1.4，支化度为0.40。
液压油的制备
将重量97.5份高支化聚乙烯基础油加入到带搅拌器的不锈钢调和釜中，加热搅拌，恒温为40～60℃，再依次将0.2份抗氧剂二[4-(1,1,3,3四甲基丁基苯)]胺、0.4份金属钝化剂噻二唑衍生物、0.6份摩擦改进剂二烷基二硫代硫酸钼、0.1份抗乳化剂聚氧亚烷基醚、0.8份降凝剂聚甲基丙烯酸酯、消泡剂聚烷基丙烯酸酯0.1份、防锈剂硼化丁二酰亚胺0.3份加入到调和釜中，恒温40～60℃条件下继续搅拌0.5～2h至均匀透明，过滤，即可得到清亮透明的合成液压油，相关性质的测试数据参见表1。
实施例2
高支化聚乙烯的制备
在125ml配有聚四氟乙烯磁力搅拌棒的玻璃高压釜衬里中加入tacl5(90mg，0.25mmol)、加入助催化剂etalcl2的己烷溶液0.2ml(1mol/l)，加入溶剂氯苯10ml。用氮气置换高压釜气氛三次，并抽一次真空，加热至50℃，以10mpa的压力持续加入乙烯，在45℃下搅拌12h后直接将乙烯气氛切换为氢气，在氢气气氛下反应下直至氢化完全，放空高压釜至常压，并加入少量甲醇使催化剂失活。加入40ml氯仿稀释反应产物，将产物过滤并过中性氧化铝柱或硅胶柱以去除催化剂残渣，并在室温、真空下蒸馏掉溶剂和乙烯低聚物后获得4.2g油状高支化聚乙烯。油状高支化聚乙烯产物的重均分子量为1000，分子量分布为1.42，支化度为0.33。
液压油的制备
将96.6份高支化聚乙烯基础油加入到带搅拌器的不锈钢调和釜中，加热搅拌，恒温为40～60℃，再依次将1.2份抗氧剂二[4-(1,1,3,3-四甲基丁基苯)]胺、1.0份摩擦改进剂二烷基二硫代硫酸钼、0.3份防锈剂硼化的高碱值磺酸钙、0.6份降凝剂聚甲基丙烯酸酯、0.2抗乳化剂聚氧亚烷基、0.1份消泡剂二甲基硅酸酯加入到调和釜中，恒温40～60℃条件下继续搅拌0.5～2h至均匀透明，过滤，即可得到清亮透明的合成液压油，相关性质的测试数据参见表1。
实施例3
高支化聚乙烯的制备
在125ml配有聚四氟乙烯磁力搅拌棒的玻璃高压釜衬里中加入tacl5(72mg，0.20mmol)、加入助催化剂etalcl2的己烷溶液0.2ml(1mol/l)，加入溶剂氯苯10ml。用氮气置换高压釜气氛三次，并抽一次真空，加热至40℃，以10mpa的压力持续加入乙烯，在40℃下搅拌12h后直接将乙烯气氛切换为氢气，在氢气气氛下反应下直至氢化完全，放空高压釜至常压，并加入少量甲醇使催化剂失活。加入40ml氯仿稀释反应产物，将产物过滤并过中性氧化铝柱或硅胶柱以去除催化剂残渣，并在室温、真空下蒸馏掉溶剂和乙烯低聚物后获得3.6g油状高支化聚乙烯。油状高支化聚乙烯产物的重均分子量为1500，分子量分布为1.47，支化度为0.30。
液压油的制备
将重量97.79份高支化聚乙烯基础油加入到带搅拌器的不锈钢调和釜中，加热搅拌，恒温为40～60℃，再依次将1.3份g抗氧剂2,6-二叔丁基苯酚、1.2份摩擦改进剂二烷基二硫代硫酸钼、0.3份防锈剂合成、0.01份消泡剂聚烷基丙烯酸酯、0.4份降凝剂聚甲基丙烯酸酯加入到调和釜中，恒温40～60℃条件下继续搅拌0.5～2h至均匀透明，过滤，即可得到清亮透明的合成液压油，相关性质的测试数据参见表1。
实施例4
高支化聚乙烯的制备
在125ml配有聚四氟乙烯磁力搅拌棒的玻璃高压釜衬里中加入tacl5(54mg，0.15mmol)、加入助催化剂etalcl2的己烷溶液0.2ml(1mol/l)，加入溶剂氯苯10ml。用氮气置换高压釜气氛三次，并抽一次真空，加热至30℃，以10mpa的压力持续加入乙烯，在30℃下搅拌16h后直接将乙烯气氛切换为氢气，在氢气气氛下反应下直至氢化完全，放空高压釜至常压，并加入少量甲醇使催化剂失活。加入40ml氯仿稀释反应产物，将产物过滤并过中性氧化铝柱或硅胶柱以去除催化剂残渣，并在室温、真空下蒸馏掉溶剂和乙烯低聚物后获得2.7g油状高支化聚乙烯。油状高支化聚乙烯产物的重均分子量为2000，分子量分布为1.51，支化度为0.24。
液压油的制备
将98.27份高支化聚乙烯基础油加入到带搅拌器的不锈钢调和釜中，加热搅拌，恒温为40～60℃，再依次将0.7份抗氧剂二[4-(1,1,3,3-四甲基丁基苯)]胺、0.8份摩擦改进剂二烷基二硫代氨基甲酸钼、0.2份防锈剂合成硼化丁二酰亚胺、0.03份消泡剂聚烷基丙烯酸酯加入到调和釜中，恒温40～60℃条件下继续搅拌0.5～2h至均匀透明，过滤，即可得到清亮透明的合成液压油，相关性质的测试数据参见表1。
对比例
以与本发明实施例2粘度相近市售pao合成液压油、矿物液压油进行性能比较，对比数据如下表。
表1实施例及对比例的液压油的理化指标
表1本发明实施例2的液压油与对比例市售液压油的粘度相近，但其性能在以下几方面优于市售液压油：1)粘度指数大，表明本发明实施例的液压油能够应用于更宽的温度范围；2)倾点更低，表明能适用于气候更寒冷、温度更低的环境；3)闪点高，表明使用安全性更高；4)前切粘度下降率更小，表明剪切稳定性更好，在长时间外力的作用下，能够较好的维持原有的粘度。
由此，本发明实施例的液压油，在特定粘度下，具有更高的粘度指数、更低的倾点、更高的闪点，能够拓宽液压油的应用温度，适用于更低的使用温度，同时具有更好的使用安全性，更好的的剪切性能，更久的使用寿命。
本发明实施例对以高支化聚乙烯制备的全合成液压油进行润滑油综合评定，各项理化指标均达到使用要求。
除非特别限定，本发明所用术语均为本领域技术人员通常理解的含义。
本发明所描述的实施方式仅出于示例性目的，并非用以限制本发明的保护范围，本领域技术人员可在本发明的范围内作出各种其他替换、改变和改进，因而，本发明不限于上述实施方式，而仅由权利要求限定。