@ -хлорбутиловый эфир 2,3-дибром-пропоксиизомасляной кислоты в качестве противозадирной и противоизносной присадки к смазочным маслам

 

(Г-Хлорбутиловый.эфир 2,3-дибромпропоксиизомасляной кислоты формулы РгСН2СНВгСН20СН2СН(СНз)СООСН СН,СН,СН,С (О в качестве противозадирной и проти воизносной присадки к смазочным .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТ0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРЫТИЙ (21) 3319253/23-04 (22) 19.11,81 . (46 ) 30. 03. 83. Бюл. 9 12 (72) Н. Н. Набиев, Ю.С. Арустамян, Д.Е. Мишнев и Т.A. Агаев (71) Институт хлорорганического синтеза AH Азербайджанской ССР (53) 547.294.26.264(088.8)

{56) 1. Виноградова.И.Э. Присадки к маслам для снижения трения и износа Гостоптехиздат, 1963, с. 47. 2. Виноградова,И.Э. Противоизноснце йрисадки к маслам. "Химия", 1972, с. 64, 3. Вейганд-Хильгетаг. Методы эксперимента в органической химии. М., .1968, с. 97...S0„„.1 008208 А

3 0 С 07 С 69/24; С 10 М 1/30 (54} д"-ХЛОРБУТИЛОВЫЙ ЭФИР 2,3-ДИБРОМПРОПОКСИИЗОМАСЛЯНОЙ КИСЛОТЫ В

КАЧЕСТВЕ ПРОТИВОЗАДИРНОЙ И ПРОТИВОИЗНОСНОЙ ПРИСАДКИ К СМАЗОЧНЫМ МАСЛАМ. (57) d"-Хлорбутиловый,эфир 2,3-дибромпропоксиизомасляной кислоты формулы р гСН СНВгСН20СН СН (СН3) СООСН СН СН СН 01 () в качестве противозадирной и противоизносной присадки к смазочным Мас: лам.

1008208

Изобретение относится к новому химическому соединению, а именно к

d†- хлорбутилоному эфиру 2,3-дибромпропоксиизомасляной кислоты формулы:

В r C H 2 C H 8 r C H 2 0 C H 2 C H (С НЗ) C O O C H2C H2 C H2C H2CI 5 (1) которое может быть использовано н ка-!. честне протиноэадирной и противоизносной присадки к смазочным маслам. 10

Известно использование в качестве лротинозадирной присадки к смазочным маслам хлорированных парафинов, содержащих 30-50% хлора f 1 ).

Недостатками указанных соединений являются сравнительно невысокие протинозадирные и противоизносные свойства смазочных масел, содержащих данные присадки. Так, например, масло BM-1, содержащее присадки хлорпарафин-470 (марки ХП-470) в количестве 5% от веса масла, имеет нагрузку заедания 150 кГ при среднем диаметре пятна износа 0,61 мм. Кроме того, они способны при нагревании н гГопадании н них влаги выделять свободную соляную кислоту, что приводит к коррозии оборудования и аппаратуры. известны этилен бис-иэопропилксан-30 тоге!!ат (марка ЛЭ-23K), а также трихлорамиловый эфир 2-меркаптобензти. зола (марки Л3-318), которые используГотся B качестве противозадирной и протиноизносной присадки к сма-35 нонн! Гм маслам (2 ).

Однако протинозадирные и противоизносные свойства смазочных масел с использованием этих промышленных присадок сравнительно невысоки при 40

5t-ном содержании и- масле ВМ-1 критические нагрузки равны 150-180 кГ, диаметры пятен износа 0,73 и 0,78 мм саотнетстненно. цель изобретения — выявление 45 соединений, которые при использовании в качестве присадки улучшают противозадирные и протиноиэносные снойства смазочных масел.

Поставленная цель достигается новым соединением д-хлорбутиловым зфГГром 2,3 †дибромпропоксииэомаслян кислоты формулы

В гСН СН В! СН ОСН СН(СН )СООСН СН СН СН С 1

55 (1) н качестве протинозадирной и протино-i износной присадки к смазочным маслам.

Соединение формулы (I ) получают 60 путем и з вест ного бромиронани я д -хлор- бутГГГГоног о эфира 8 рллилоксиизомаслян! к!!r. Г1Оты (3

rI р и м е p. K раствору, содержащеГ 1" 2 3 р 4 г (О, 1 иоль ) d «õëoðбутило- 65

f Г ного эфира S-.àëëèëîêñèèçîìàñëÿíîé кислоты и 50 мл хлороформа, при температуре от -5 до -10 С и интенсив,ном перемешивании по каплям добавляют 16 r брома. Реакционную смесь обрабатывают 5%-ным раствором соды и промывают водой, а затем сушат безводным MgSO< . После отгонки хлороформа остаток перегоняют под вакуумом, получают 3 r исходного олефина и 31 г

d -хлорбутилового эфира 2,3-дибромпропоксиизомасляной кислоты.

Выход 80% от теории, т.кип. 1681700C (1 мм; и> 1,5180; el +1,5645, нй13 найдено 76,44; вычислено 76,69).

Найдено,%: С 33,15» Н 4,70;.

В r+C l 48,70

С Н 190 3 В Г С 1 °

Вычислено,%: С 33,47; Н 4,85;

B r 4053; С l 898

Структура синтезированного продукта подтверждена ИК-спектроскопией, а также элементным анализом. В ИК-спектре найдены частоты 555,660 см-"(связи

С-С1, С-Вг); частоты поглощения

<1040, 1090, 1140, 1190 см-", (С-0-Сгруппа), интенсивный пик в области

1740 см-"(С-о-группа).

Соединение, полученное по примеру, вводят в смазочное масло ВМ-1 в количестве 2 и 5 вес.% (соответственно на 98 и 95 вес.% масла). Масло

ВМ-1 представляет собой нефтяное дистиллятное масло глубокой очистки (ГОСТ 7904-56)

Испытание масла с добавкой соединения (1) и промышленных присадок

ХП-470, ЛЭ-23К и ЛЗ-318 проводят на четырехшариковом трибометре МТ-4 на стальных шарах марки ШХ-15 диаметром

12,7 мм на воздухе при 18-20 С. Скорость скольжения составляет О, 23 м/с (600 об/мин) .

Протиноэадирные и противоизносные характеристики полученного состава определяют по следующей методике. Опыты начинают при минимальной нагрузке 75 кг; а при переходе к следующему опыту нагрузку повышают на 7,5 кг. Каждый опыт проводят при постоянной нагрузке на шарах с обновленной поверхностью в присутствии свежей порции смазочного материала в течение 60 с. Испытание заканчи-, вают при достижении нагрузки заедания. После каждого опыта измеряют диаметры пятен износа на нижних шарах н двух взаимно перпендикулярных направлениях. 3а конечный результат принимают среднее значение диаметра пятна износа (dcp ) иэ шерсти измерений.

В табл. 1 приведены укаэанные характеристики для масла BM- 1 (контрольный опыт) и ВМ-1, содержащего различные присадки.

2008208. и

II

4-Ф (Ю !

I

dP ф .

3А Х 1

+Х Цф - Ц Q ф ф

КОХХФ1

1 ФХа тих —,ц а-4 й3е Ol

° Ф Ф 3 а

О О О

ill 3 Ф с

О О и

С4

It

34 Ъ

Ю СО 0

+!НА o õ

1 1 C4 &»

Е33Ъ И

331

Ф

Х

Х а!

Ц

Э 1

Э

3ЪЪ

CO (%

1 !

I.

1 о й3 Э

И Х м

III ("Ъ Ц ф с й3

О И ж 4

1ЪХ 0 -4 СЧ

1 1 Х

Я3ъЪ ф

33:1 Ц

РЪ Ф

33Ъ EA с I

О О

Cl CO 3Ч.

° Ф Ф - 33Ъ с с М

О О О

1 I и й

1 1

1 й

1 с

О ф и Х й

III

% 3 g с й3 О 33Ъ и

3ЪО 0 й3 5

I I Х !» й3 ахСЧ 33Ъ О. Ф 3 . йЗ

М

О О О

CO C3l Ф

О О

I 1

I й

I й

I о !

I йй 311 Щ

1 ф ХО Э а 0 Х Х й3

COO X-1.

Ф

Х

3d I

Ц

Ф I й3

И и

1О (Ч с

О -1 Cl IO сР йР Й с %

О О О

° 3 Ф

М М

О О о !

Х

Х и т Ц сО Э с ф

О 3ъЪ

Ю I (ч 00 0

+W Н И

0 Х

I I Ð Í

E33Ъ 4

333 Q

1 (1

О с3 Ю У 3 cl

О О О

CO Ch с3 3

О О

О

33

11 й1 г-3 Ц

CO ф с й3

О F)

4 л

ЗчХ 0 т.3 CV йй3

I 1 Х

Я 33Ъ й3

Щ Ф Ф О 3 й3 О \

М М

О О О

1 1 и

I I! 1

1 I

-o

CO

С Ъ

33Ъ !! сР и с (Ъ

О 0

Ф

Х

Х I ф

Ц 1

Ф л3

ОЪ

dP 4 No 0 в"! «Ф 5

I 1 X

Е й3

331 Х й-! йР

Ю!

1

1

1

1

I

I о

% ф

° Ф

II

Х и ф ю (Ч ф (б с< 3ЪЪ (3 3

1 Н 0

m oc."

К Я

1 а

III

ДХ 2 !л

F< g. C

f5 й3

Ж М Д

Ul

СЧ О г4 СЧ гЧ ° т.Ч

3А О IA

Г ОЪ О

C)

Ю

<Ч и

Х

Э

Х

1»

Х

1 и г< У Vl О М

3ГЪ 33Ъ 0Ъ 3A O

% % М с

О О О О О г1 йР LA \33 CO РЪ . IO ÎO

3 сР 3 й3 й3 3А иЪ 33Ъ

% % Ю E с

О О О О О О О О

2008208

Противонзносные характеристики данного состава одновременно определяют в условиях трения без обновления смазочного материала по следующей методике: опыты начинают при минимальной нагрузке 15 кг. При переходе к следующему опыту нагрузку повышают на 15 кг, Каждый очередной опыт проводят при постоянной нагрузке без обновления поверхностей контак-. та шаров и смазочного материала в >0 течение 60 с. Испытание заканчивают при достижении нагрузки заедания, полученной по предыдущей методике.

Средний диаметр пятен износа определяют аналогичным образом.

Результаты опытов по второй методике с маслом ВМ-1, содержащим соединение (1), а также промыпленные присадки ХП-.470, ЛЗ-23К и ЛЭ-318 в количестве 2 и 5% приведены в табл.2.

1008208

I

I \»««-4 . а

1 c«I с«ъ 1 ъ

°, с ° о о о .I

I (3» 1 а ф г-с Ф ф

+ =53 ф С К»43

Koхх4

333 О Хс3 О О

»33»О !с P

1 с с, ° о о о о C«3 Ю а а с с о о о

° 3» «3 4« с « с о о о

CO «3 !

С»

Ch а с

CttI 1 асо О

+ «-4 34 g

4м О Х

0 t.

Е СЪЪ L

Й ."1

I

1

° 3» «-4

С«3 М с с о о с3» Оъ tn

tll »О с с о о о

tn 430

С«Ъ М с с о о

° 3 3» с3» с с с о о, о

00 с.Ч

CO с 3» о о! а 4

Мо

«-4 Ъс3 х

Е С»Ъ ttI

IXI B а . .о 0

° -4 сФ ! 1 х

ЕИ 433

CO Х а 4. а О с Ъ а О

С«3 М М. «3«с3» «3» tn с с с с с

О О О О О О О

М Сс CO

tn tn а с с с о о о

1

I I ф «с

<бф 1 ф2!

1 1

1

«43» ф

С«3 Х

+ х ц

«.4 Ц ф эха кохи

СС3 О Х е м Ф с с

О О

433 «-4

С«3 М с с о о

С«3 с3» цЪ

° 3««3» 3« с о о о

43ъ 4 а е tn а с с о о о

«33 а с

«3» Ch м м, с о о х х 1

Ц 1 ф 1 а и

I

1 с«3 сО 1

+ o«4 С Ъ !ч ох йсъ aн СС3 1=» 3»

С«3 Ю 3««3» с с с о о о л м»О

tn In ю ° с с о о о

433 . с«3

С«3 М с о. о! 1 !

1

1

1 ul 3 CO

I сс3 С«Ъ С Ъ

1 с с с о о о

1 !

ctt» L

Ч1 О

«-4 С«3 с»

I 1 Х ес»ъ с

Ш Q с!»С» Г

tn а tn с с с ! ! I о о о

e со о «3 «3 tn с с с о о о

О т3« с с о о л а

«Ф «3» с с о о

tn с«3 с»3 м с с о о а о с«3 м с с о о а а с а с 3 o tn О сс 3 м а а

«4 «4 Л4 «-4 «-4 «-4

Ф а с

o m

4 а о съ» л

° "4 ГЧ а О . In О а О

«-4 М «3 \О 3 СЪ»

1

1

1 с

СЪ

ItI 1 и о х

4»ъ I х 1

tu 1 х 1 ч

М I г

0, I

3« I ф I

ItI 1 х

4О м О а В с! m,с3 3 а сч м 3 w Ф а о со со о

I с с с с с с I 1 1 1 о о о о о о о о о

Сс с3«

1 1 I 1 I 1

Е Ю «36

М ч3» ч3 с с с I 1 I 1 ! 1 l 1 1 о о о

1008208

Составитель Л. Горбачева

Редактор Л. Филь Техред С.Мигунова Корректор Г. Огар

Заказ 2263/33 Тираж 416 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Ф илиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Из данных табл. 1 следует, что соединение (l ) в качестве присадки улучшает противозадирные свсйства масла ВМ-1. Так, например, по сравнению с промышленными присадками

ХП-470, ЛЗ-23К и ЛЗ-318 при 2%-ном содержании соединения (1) в масле

ВМ-1 критическая нагрузка увеличивается от 105 кГ (0,,69 мм) до 157,5 кГ (0,72 мм), от 112,5 кГ (0,81 мм) до

157,5 кГ(0,72 мм), от 150 кГ (0,81мм ) 10 до 1 57,5 кГ (0,72 мм), а при 5%-ной добавке — от 150 кГ (0,61 мм) до

210 кГ (0,78 мм), от 150 кГ (0,73мм) до 210 кГ (0,78 мм) и от 180 кГ (0,78 мм) до 210 кГ (0,78 мм) сост- 15 ветственно. (В скобках указаны средние значения диаметров пятен износа).

Из данных табл. 2 видно, что в условиях трения по одному и тому же 20 следу (без обновления смазочного материала) при.использовании соеди-. нения (1) в качестве присадки при малых нагрузках средняя величина диаметра пятна износа практически находится на одном уровне с промыш-! ленными присадками. Начиная от

P=120 кГ, износ шаров значительно ниже, чем в аналогичных опытах с промышленными присадками ХП-470, ЛЗ-23К и ЛЗ-318.

Так, например, при нагрузке 120 кГ масло BM-1, содержащее промышленную присадку ХП-470 в количестве 2% от веса масла, теряет свою работоспособность, а при содержании присадок ЛЗ-23К, ЛЗ-318 и соединения (1) в тех же соотношениях средние.диаметры пятен износа (d ) составляют

0,57;0,51 и 0,49 мм соответственно.

При 5%-ном содержании присадок

ХП-470, ЛЗ-23К и ЛЗ-318 и соединения (I) dcp, имеет значения 0,53, 0,82, 0,54 и 0,52 мм соответственнб. При бо- лее высоких нагрузках, например, при 150 кГ, получаются следующие результаты: при 2%-ном содержании присадок d p, имеет величины 0,66 и

0,55 мм, для ЛЗ-318 и соединения (1), а при 5%-ном содержании 0,58; 1,05;

0,75 и 0,59 мм для присадок XII-470, ЛЗ-23К, ЛЗ-318 и соединения (I) соот ветственно.