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1、46华东电力1999年第12期用抗水解剂预防抗燃油酸值上升上海电力学院(上海200090)薛来张萍杨延华能上海石洞口电厂(上海200942)宋立群张家林UseAnti-hydrolysingAgenttoPreventAcidValueIncreaseinFire-resistantHydraulicFluidXueLai,ZhangPing,YangyanShanghaiElectricPowerInstituteShanghai200090SongLiqun,ZhangJialinHuanengShanghaiShidongkouPowerPlantShan
2、ghai200942关键词抗水解剂抗燃油环氧化合物摘要介绍了抗水解剂的工作原理,并由试验说明EOX299抗水解剂能有效预防电力抗燃油的酸值升高,延长抗燃油的使用寿命。抗燃油的吸湿性很强,因此在生产、储存、运输和使用中完全避免吸湿实际上是不可能的,即水解是不可避免的,加入抗水解剂提高抗燃油的水解安定性是一种行之有效的方法。国外文献载有在航空液压抗燃油中使用抗水解剂以延长抗燃油的寿命的报道。为此,向生产厂家直接邮购抗水解剂,进行抗燃油抗水解试验。1抗水解剂简介抗水解剂是一种环氧类化合物,当水存在于以磷酸酯为主要成分的抗燃油中时,会慢慢地与磷酸酯反应,形成醇和二烷基酯
3、酸或二芳基酯酸,这种酸性组分催化另外的磷酸酯水解,加速了磷酸酯的水解,这是个自身催化反应[1]。抗水解剂中环氧基团作为酸的受体与酸性二烷基酯酸或二芳基酯酸反应,从而阻止了催化剂加速水解的反应。2抗水解试验在AnovelPE46抗燃油中加入抗水解剂和水,加入铜片和钢片,在一定温度下搅拌反应,定时取样分析酸值。表1是抗水解试验条件,图1是试验过程中抗燃油酸值上升趋势曲线。比较图1中5、6号曲线,加有抗水解剂的比未加抗水解剂的反应体系的酸值上升明显缓慢,表1抗水解试验条件编号试验温度ƒ℃抗水解剂ƒ%水ƒ%1150052150553120004120505100056
4、10055图1抗水解试验图6、4号曲线(无水)在500h前重合,说明抗水解剂可以降低水解速度。500h后酸值突然上升可视为抗水解剂消耗殆尽,水解反应又加速进行。3号和4号曲线为无水工作体系,其酸值上升都较慢,酸值上升可认为是温度引起[2],4号比3号曲线上升更慢,说明抗水解剂对酸化反应有抑制作用。在150℃反应的1号和2号曲线,酸值上升都很快,这里温度是酸化的主要因素,然而加1999年第12期华东电力47编号123456试样FeCuFeCuFeCuFeCuFeCuFeCuW10.76370.45810.70220.45521.09300.49280.89090.
5、39171.09010.10881.45830.0813W20.73420.37810.69510.45481.09190.48850.89130.39181.09140.10751.45830.0816△W0.02950.08000.00710.00040.00110.00430.00040.00010.00130.00130.00000.0003表2抗水解剂腐蚀试验结果g有抗水解剂的体系酸值上升仍稍慢。3抗水解剂用量的确定由于各种不同的抗水解剂中环氧基的数目不同,为了表示不同的化合物,一般用环氧量来表示抗燃油中环氧化合物的重量百分数。环氧量=环氧化合物摩尔数
6、×环氧基团数×氧原子量×100%总重量抗燃油水解程度是通过核磁共振谱[3]加以定量的。用磷同位素做核磁共振谱(31PNMR)追踪新、废油的含磷部分,新油中只有一个峰,即只有含磷的基体出峰,不含磷的组分都不出峰,图2、图3是经过14.5h垒集的31PNMR,比较两图可见,废油谱中多一个峰,这就是水解产物二芳基脂磷酸,含量为0.6%,废油酸值为0.4889mgKOHƒg。图2新油的31PNMR抗水解剂EOX299中含有2个环氧基,故投入0.3%的EOX299即可。水解反应是自身催化反应,只需投入更少的EOX299即可有效地抑制水解,建议投入量为0.1%～0.3%。4
7、抗水解剂的腐蚀性试验70℃下在纯抗水解剂中放入抛光铜片和铁片,放置200h后,重量不变,表面无斑点;室温下放置在抗水解剂中的抛光铜片和铁片已1年未见腐蚀。实验表明纯抗水解剂对金属没有腐蚀。而铜片和铁片在酸化的油中腐蚀严重,表2是在表1条件下进行腐蚀试验的结果。W1、W2分别是投入反应体系前后抛光金属片的重量,△W是重量差。比较表2中数据可知,在加有抗水解剂的体系中,金属腐蚀的速度比未加抗水解剂的体系速度慢。说明抗水解剂对金属没有腐蚀,金属的腐蚀主要由抗燃油的酸化引起。要防止抗燃油对金属的腐蚀,必须控制抗燃油的酸值。图3废油的31PNMR5抗水解剂对油品质的影响
8、加入抗水解剂(0.3%)
