[发明专利]一种高级硼酸酯型汽车制动液的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高级硼酸酯型汽车制动液的制备方法。 

背景技术

汽车制动液是汽车液压式制动系统中用来传递制动能量的功能性液体，其性能及质量状况直接关系到车辆的行驶安全。自从20世纪30年代初汽车开始使用制动液以来，汽车制动液可以按照其生产原料的不同分为三种类型：醇型、矿物油型和合成型制动液。醇型、矿物油型制动液因其沸点低，凝固点高早已被淘汰，合成型制动液被广泛使用。 

合成型制动液又分为硅油型、醇醚型和醇醚硼酸酯型。1972年，美国联邦政府运输部颁布实施制动液标准，分为DOT3、DOT4、DOT5和DOT5.1型等，其等级越高性能越优异。目前，我国汽车市场使用的大部分为DOT4型制动液，更高的DOT-5和DOT5.1型制动液大部分从美国、德国等国家进口。 

随着汽车工业的发展和人们对安全越来越高度的重视，ABS防抱死制动装置在制动系统中得到广泛的应用，必须研发具有高的干湿沸点和低的低温运动粘度的高级制动液，以更好地适应ABS防抱死刹车系统。此外，由于硼酸酯型制动液具备优异的高低温性能、高性价比以及与醇醚型制动液较好的相容性，特别适用一些高性能车辆和在极端温度环境下的应用，如大型工程机械车辆、赛车、南极考察、高温热带地区等。 

2009年中国专利CN101486943A采用正丁醇与环氧乙烷反应，使用三氟化硼-乙醚络合物作催化剂，生成多丙二醇丁醚。然而三氟化硼-乙醚易水解生成氟化氢烟雾，不利于生产控制，且该络和物做为催化剂需要诱导期，反应过程周期较长，分离、精制过程中也易结垢。此外，丁醇分子量较大易导致产物聚合度难以控制，所得产品有沉淀，颜色也不稳定。 

2009年中国专利CN101619258A使用氢氧化钠作催化剂，反应快，但生 成的聚醇醚分子量分布宽，一、二丙醇单醚占了总量的35％～45％，合成的硼酸酯沸点较仅用三、四丙醇单醚的低，仅靠加入水解稳定剂来提高制动液的水解稳定性，效果不佳。 

2010年中国专利CN101845359A采用多乙二醇甲醚与三乙二醇甲醚硼酸酯调配，加入添加剂。其中三乙二醇甲醚硼酸酯的加入量占制动液组分的80-88％，除成本过高外，还会使硼酸酯易发生水解，析出硼酸腐蚀制动系统。此外，橡胶抑制剂4-甲基吗啉为有腐蚀性、有毒化学物质，使用受限。调配制动液时防腐蚀剂只采用苯并三氮唑，未充分考虑对各种金属的防腐蚀能力，从而影响制动液的综合性能。 

2011年中国专利CN102031179A合成了一种制动液用硼酸酯型基础液，是以多乙二醇混合醚与硼酸为原料，采用非等温变压动态反应工艺的制备得到。然而精制分级需要7.0×10^-4-2.0×10^-3MPa的高真空条件，对精馏设备的要求太高。此外，由于硼酸与中馏分产物、后馏分产物三者都具有羟基基团，一起酯化后的产物结构及组成十分复杂，各项性能指标波动太大。 

2011年中国专利CN101955840A合成了一种高沸点硼酸酯型制动液，采用质量百分比为5-15％的三乙二醇甲醚为稀释剂，85-90％的三乙二醇甲醚硼酸酯为基础液，而一般硼酸酯含量高于30％就能使制动液达到高沸点和低水敏感性的要求，超过70％就会导致产品黏度太大无法满足DOT5.1标准，并且相对于同级别的超级DOT4制动液标准而言，其成本过高难以投入市场。 

2012年中国专利CN102433213A以甲醇和环氧丙烷为原料，氢氧化钡为催化剂，合成了一类分子量分布窄的聚醇醚，再以硼酸、乙二醇与三、四丙醇单甲醚为原料，以甲苯作为带水剂，一步酯化反应生成硼酸酯。然而碱土金属催化剂氢氧化钡催化合成的聚醇醚其聚合度n≤4，限制了制动液的沸点范围，无法得到更高聚合度、更高沸点的聚醇醚基础液。并且碱土金属催化剂使用过程需要用到助催化剂，存在诱导期，且活性较低，金属盐具有生理毒性，应用受限。甲苯类带水剂回收成本高，易导致环境污染。此外，采用“一锅法”合成环状硼酸酯的酯化收率不高，且存在较多其它链状硼酸酯副产物。 

发明内容

本发明的目的是提供一种高级硼酸酯型汽车制动液的制备方法。 

本发明的目的是通过如下方式实现的：一种高级硼酸酯型汽车制动液的制备方法，包括以下工艺步骤：