[發明專利]一種具有優異凍融穩定性的液壓支架濃縮液及其制備方法

有效

• 申請號: 202110254586.4
• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN113046162B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 杭智軍;孫剛;王玉超;翟晶;于維雨;謝恩情;劉鯉粽;沈棟;孔令坡;白飛飛;李碩林;趙昕楠;王繼勇;葉雷;王巖磊;劉雪巍
• 申請（專利權）人: 煤炭科學技術研究院有限公司
• 主分類號: C10M173/00
• 分類號: C10M173/00;C10M177/00;C10N30/08;C10N30/12;C10N30/04;C10N40/08
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 杜德海

本發明公開了一種具有優異凍融穩定性的液壓支架濃縮液，包含以下質量百分比的組分：復合凍融穩定劑3％?9％，復合潤滑劑11％?20％，乳化劑3％?7％，防銹防腐劑9％?17％，軟水劑6％?11％，消泡劑0.4％?1.0％，水43％?56％。本發明煤礦液壓支架濃縮液具有優異的凍融穩定性，適應范圍廣，可以滿足西北地區冬季的正常使用，減少濃縮液的存儲及周轉成本，縮短提前下井時間，避免占用井下有限的空間。同時具有良好的防銹防腐蝕及可生物降解性能，可以延長液壓支架的使用壽命，緩減濃縮液對井下水體的污染。

技術領域

本發明屬于液壓支架用液領域，具體涉及一種具有優異凍融穩定性的液壓支架濃縮液及其制備方法。

背景技術

液壓支架用濃縮液是由水溶性或親水性防銹劑、潤滑劑、乳化劑、防腐劑及其它添加劑和水組成的O/W納米乳液，由于不含基礎油，所以可以有效避免乳化油的析油問題，現已在各大煤礦中得到廣泛應用。

在現場實際應用中，濃縮液從生產到現場會經歷較大的溫度變化，特別是冬季，華北、西北地區等晝夜溫差較大的地區。因此，煤炭行業標準MT76-2011對濃縮液的凍融性能提出了明確的要求，具體要求為將濃縮液置于-21℃～-16℃冷凍8h，然后取出置于10℃～35℃環境下16h還原，將此作為一個凍融過程，重復5個循環后，觀察其是否可以恢復原狀。

然而，在現場實際應用中，如果遇到極端天氣，濃縮液在經過多個凍融循環之后，當氣溫恢復至濃縮液凝點以上，MT76-2011規定的凍融還原溫度以下時，會出現還原速度慢甚至還原不完全，呈果凍狀膠團，無法從桶里倒出，給實際使用帶來不便。

目前國內尚未見成熟的增強濃縮液凍融穩定性能的生產技術與相關產品，從而限制了水基濃縮液在內蒙古及新疆地區的使用，因此需要研究相關領域的專用添加劑。

發明內容

本發明是基于發明人對以下事實和問題的發現和認識做出的：目前的液壓支架用濃縮液在低溫下還原慢甚至不還原，導致水基濃縮液在西北地區、內蒙古及新疆地區的使用受限。

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

為此，本發明實施例提出一種具有優異凍融穩定性的液壓支架濃縮液及其制備方法，該液壓支架濃縮液制備方法簡單，具有優異的凍融穩定性，適應范圍廣，可以滿足西北地區、內蒙古及新疆地區冬季的正常使用，減少濃縮液的存儲及周轉成本，縮短提前下井時間，避免占用井下有限的空間。同時具有良好的防銹防腐蝕及可生物降解性能，可以延長液壓支架的使用壽命，緩減濃縮液對井下水體的污染。

根據本發明實施例的具有優異凍融穩定性的液壓支架濃縮液，其中包括以下質量百分比的組分：

根據本發明實施例的具有優異凍融穩定性的液壓支架濃縮液帶來的優點和技術效果，所述酰基氨基酸鹽對金屬在腐蝕介質中具有良好的緩蝕作用，主要是由于氨基酸分子中S、N上有孤對電子與Fe空軌道形成表面配合物而吸附到碳鋼表面，形成了一層致密的吸附膜而有效阻止金屬的腐蝕，大大降低了其腐蝕速度。另外，氨基酸類表面活性劑易于降解，屬于綠色表面活性劑。

液壓支架濃縮液中的復合凍融穩定劑由酰基氨基酸鹽組成，酰基氨基酸鹽表面活性劑因其獨特的結構特點，溶于水后解離成離子，構成雙電層，低溫時阻止乳液粒子凝聚。同時，酰基氨基酸鹽由于含有多個電負性雜原子，這些雜原子可以與水分子締合，這樣在乳液粒子周圍似乎有一層與它緊密相連的水膜，使乳液粒子難以凝結，增強其穩定性。

根據本發明實施例的具有優異凍融穩定性的液壓支架濃縮液，其中，所述復合凍融穩定劑包括69-83重量份脂肪酸酰基肌氨酸鹽陰離子表面活性劑，和17-29重量份油脂基酰基谷氨酸鹽陰離子表面活性劑。

根據本發明實施例的具有優異凍融穩定性的液壓支架濃縮液，其中，所述脂肪酸酰基肌氨酸鹽陰離子表面活性劑如通式(I)所示，所述油脂基酰基谷氨酸鹽陰離子表面活性劑如通式(II)所示：