一．国内外发展现状

随着现代工业化生产向高温、高速和大容量方向发展，为保障机械设备和操作人员的安全问题，使得解决因油品喷溅、泄漏引起的爆炸和火灾事故已越来越成为人们关心的重要课题。现如今，世界上已经过很多国家在液压系统中采用难燃性液压液，因为难燃液压液在工作介质中具有较普遍矿物油具有更好的抗燃性，同时又具备优异的使用寿命，可以大大减少火灾和爆炸事故的发生。在国内众多易发生火灾和爆炸行业的液压系统中已逐渐广泛采用难燃性液压液。

难燃性液压液是一种以有机酸酯为基础油，具有火焰自动熄灭功能和很强的生物降解性的抗燃液压油。不仅具有优秀的抗氧化、防磨损、防锈和防泡沫性能，还可以把油品与火焰或炽热表面接触时发生火灾和爆炸的危险降到最低。抗燃液压液的发展始于第二次世界大战末，首先是在飞机液压系统上的应用，并逐步推广到民用工业上使用，主要应用于冶金、采矿、电厂、机械加工等行业易接近高温明火的液压系统，以避免因使用传统的矿物油型液压油泄露引起的火灾事故的发生。在第二次世界大战期间由美国海军开始进行的,于1947年开发了水乙二醇液压液。日本于1951年完成了水乙二醇液压液的开发工作,开始在市场上出售。进入七十年代,发展越来越迅速。我国于七十年代引进成套设备中的液压系统应用了水乙二醇液压液，预计今后将有较大的发展^[18]。

难燃性液压液是指在明火或高温作用下能抗燃烧以及在压力作用下发生物理状态变化时能抗自燃的液压介质。水基难燃液压液因具有使用寿命长、价格适中、低凝、无毒、不存在水解安定性等优点，已成为众多难燃液压液中应用较为广泛的一类液压介质。难燃性液压液可分为水基液压液和脂基液压液，其中水基液压液又可分为水包油乳化液、油包水乳化液、水乙二醇三种，脂基液压液也可分为磷酸脂氛化烃、磷酸脂 氯化烃、脂肪酸脂四种类型，如下表1所示^[5]。本文采用的水基难燃性液压液主要由水、多元醇、增黏剂和功能添加剂组成。通过实验设备来检测水基难燃性液压液的粘度、H 含量和难燃性。

1.1水包油型乳化液( HFAE)

它是细小油粒分散在水为连续相里的混合物，水含量高达80%以上的乳化型含水抗燃液。其基础油的作用是各种添加剂的载体，加入乳化剂、防锈剂、防霉剂、抗泡沫剂和助溶剂等。使用时将配制好的乳化油用水(约20份) 冲配制而成。因此，HFAE乳化液的比热高，抗燃性好，具有优良的冷却性能，价格也较便宜，对人体无害。但这种抗燃液的低温性能、黏温性能和润滑性较差。根据需要可以提高对金属材质的防锈、防腐能力。对一般的非金属材料适应性较好。因为是含水液，蒸汽压高，润滑性差，因此使用温度不能超过50 ℃，系统压力不能超过7.0MPa。适用于煤矿液压支架静压液压系统和其他不要求回收废液和不要求有良好润滑性、但要求有良好难燃性液体的液压系统或机械部位。

表1 难燃液压油分类

1.2油包水乳化液( HFB)

它是由60%的矿物油和40%的水借助于乳化剂的作用形成的相对稳定的乳化混合体，是细小水颗粒分散在矿物油连续相里的混合物。在黏度、倾点合适的矿物基础油和水中( 一般是软水或去离子水) ，添加乳化剂、极压抗磨剂、防锈剂、抗氧剂等调合而成。油包水型抗燃液的特性接近于矿物油型液压油，润滑性好，具有抗燃性，最高使用温度60～70℃，防腐性优于水包油型乳化液，也可用于适用于矿物油型液压油的液压系统。此外，该类产品无毒、无味，价格较低，应用较广。但稳定性较差，长期静置、高温和污染都会引起分相，分相的出现会加速泵的过早损伤。该产品适用于冶金、煤矿等行业的中压和高压、高温和易燃系统。本产品可用于60℃以下、工作压力7～14MPa、有明火、热源、易燃易爆环境下的液压系统，如冶金、煤矿中的液压设备。