Способ получения присадки к моторным смазочным маслам

 

Использование: в области нефтепереработки и нефтехимии, конкретно, при получении присадки к моторным смазочным маслам, предназначенным для использования в двигателях внутреннего сгорания. Сущность: присадку получают путем взаимодействия алкенилсукцинимида полиэтиленполиамина с молибдатом аммония в присутствии воды в качестве промотора с последующей обработкой продукта взаимодействия малеиновым ангидридом, взятым в количестве 0,2-1,0 г-моль на 1 г-моль алкенилсукцинимида полиэтиленполиамина. Обработку продукта взаимодействия малеиновым ангидридом проводят при температуре 140-200^oС. Технический результат - получение присадки, обладающей улучшенными антикоррозионными свойствами. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, конкретно к способу получения присадки к моторным смазочным маслам, предназначенным для использования в двигателях внутреннего сгорания.

Известен способ получения присадки к смазочным маслам путем взаимодействия алкенилсукцинимида полиэтиленполиамина с окисью хрома или молибдена или с молибдатом аммония (Патент Великобритании 1085903, кл. С 3 Р, 1967 г. ).

Недостатком этого способа являются плохие антикоррозионные свойства присадки.

Известен способ получения присадки к смазочным маслам путем взаимодействия бис-алкенилсукцинимида полиэтиленполиамина с ангидридом дикарбоновой кислоты. Рекомендуемое соотношение дикарбоновой кислоты и биссукцинимида 1,05-1,95, предпочтительно 1,2-1,6. Предпочтительным ангидридом является малеиновый ангидрид (Патент США 5466387, кл. 252-51,5, 1995 г.).

Присадка, получаемая по этому способу, имеет совместимость с эластомерными сальниками, но имеет плохие антиокислительные свойства.

Известен также способ получения присадки к смазочным маслам путем взаимодействия алкенилсукцинимида полиэтиленполиамина с соединением молибдена в присутствии полярного промотора, причем, продукт взаимодействия дополнительно обрабатывают соединением серы (Патент США 4263152, кл. 252-46.4, 1981 г.).

Недостатком получаемой этим способом присадки и масел, ее содержащих, является их темный цвет.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ получения присадки к смазочным маслам путем взаимодействия алкенилсукцинимида полиэтиленполиамина с соединениями молибдена, в том числе молибдатом аммония, в присутствии промотора, в том числе воды (Патент США 4259195, кл. 252-49.7, 1981 г.).

Недостатком этого способа является то, что получаемая по нему присадка не обладает антикоррозионными свойствами при температуре выше 150^oС в условиях окисления масла, катализируемого солями меди.

Задачей изобретения является разработка способа получения присадки, обладающей хорошими антиокислительнымии и антикоррозионными свойствами.

Для решения поставленной задачи предлагается способ получения присадки к моторным смазочным маслам путем взаимодействия алкенилсукцинимида полиэтиленполиамина с молибдатом аммония в присутствии воды в качестве промотора с последующей обработкой продукта взаимодействия малеиновым ангидридом, взятым в количестве 0,2-1,0 г-моля на 1 г-моль алкенилсукцинимида полиэтиленполиамина.

Причем, обработку малеиновым ангидридом проводят при температуре 140-200^oС.

Отличие предлагаемого технического решения состоит в наличии в способе получения присадки дополнительной стадии обработки продукта взаимодействия, получаемого на первой стадии, малеиновым ангидридом, взятым в заявленном количестве.

Указанное отличие позволяет получить присадку, обладающую антикоррозионными свойствами. Полученный результат является неожиданным, так как обработка малеиновым ангидридом алкенилсукцинимида полиэтиленполиамина (по патенту США 5466387) не позволяет получить присадку с антикоррозионными свойствами.

Алкенилсукцинимид полиэтиленполиамина получают известным способом путем взаимодействия алкенилянтарного ангидрида, имеющего молекулярную массу от 800 до нескольких тысяч с полиэтиленполиамином при температуре 140-210^oС.

Ниже приведены примеры получения присадки известными способами (примеры 1 и 2) и предлагаемым способом (примеры 3-5).

Пример 1 (по патенту США 4259195) Из полибутилена с молекулярной массой 950 и малеинового ангидрида известным способом получают алкенилянтарный ангидрид, который после разбавления минеральным маслом И-20А имеет 65% активного вещества и число омыления 100 мг КОН/г.

Смесь 400 г (0,36 г-моля) алкенилянтарного ангидрида, 80 г минерального масла И-20А и 49 г (0,26 г-моля) тетраэтиленпентамина перемешивают 1 ч при 180^oС в токе азота. Получают алкенилсукцинимид тетраэтиленпентамина, содержащий 3,4% азота.

Образец содержит 0,05 г-моля алкенилсукцинимида тетраэтиленпентамина в 100 г.

К 150 г алкенилсукцинимида тетраэтиленпентамина добавляют 15 г масла И-20А, 14 г молибдата аммония, 7 мл воды и 100 г толуола. Смесь перемешивают 30 мин при 90^oС. Затем повышают температуру до 160^oС и выдерживают при этой температуре в течение 1 ч. После очистки от непрореагировавшего молибдатата аммония получают присадку, содержащую 2,9% азота и 4,1% Мо.

Пример 2 (по патенту США 5466387) К 150 г (0,075 г-моля) алкенилсукцинимида тетраэтиленпентамина, охарактеризованного в примере 1, добавляют 7,3 г (0,075 г-моля) малеинового ангидрида и нагревают в токе азота 1 ч при температуре 160^oС. Получают присадку с содержанием азота 3,3%.

Пример 3 (предлагаемый способ) К 100 г (0,03 г-моля) молибденсодержащего продукта, полученного по примеру 1, добавляют 2,9 г (0,03 г-моля) малеинового ангидрида и перемешивают в токе азота 30 мин при 180^oС. Присадка содержит 4,1% молибдена и имеет вязкость 320 мм²/с. На 1 моль алкенилсукцинимида тетраэтиленпентамина взят 1 моль малеинового ангидрида.

Пример 4 (предлагаемый способ) Смесь 500 г алкенилянтарного ангидрида, охарактеризованного в примере 1, 80 г масла И-20А и 44 г (0,42 г-моля) диэтилентриамина перемешивают 1 ч в токе азота при 180^oС. Получают алкенилсукцинимид диэтилентриамина, содержащий 2,8% азота. Образец содержит 0,068 г-моля алкенилсукцинимида диэтилентриамина в 100 г.

К 500 г алкенилсукцинимида диэтилентриамина добавляют 250 г масла И-20А, 46 г молибдата аммония, 30 мл воды и 500 г толуола. Смесь перемешивают 30 мин при 90^oС. Затем повышают температуру до 180^oС, отгоняя воду и растворитель. Выдерживают 1 ч при температуре 180^oС. Получают продукт взаимодействия, содержащий 1,7% азота и 2,8% молибдена. К 150 г (0,064 г-моля) полученного продукта добавляют 1,7 г (0,017 г-моля) малеинового ангидрида. Смесь перемешивают в токе азота 1 ч при температуре 165^oС. Получают присадку, содержащую 1,7% азота и 2,8% молибдена. В этом примере взято 0,26 г-моля малеинового ангидрида на 1 моль алкенилсукцинимида диэтилентриамина.

Пример 5 (предлагаемый способ) К 100 г (0,043 г-моля) продукта взаимодействия алкенилсукцинимида диэтилентриамина с молибдатом аммония, охарактеризованного в примере 3, добавляют 2,1 г (0,21 г-моля) малеинового ангидрида и перемешивают 30 мин при 190^oС в токе азота. Полученная присадка содержит 1,7% азота и 2,8% молибдена. На 1 г-моль алкенилсукцинимида диэтилентриамина взято 0,4 г-моля малеинового ангидрида.

Антикоррозионные свойства полученных образцов присадки оценивали в виде 3%-ных растворов в базовом минеральном масле, имеющем кинематическую вязкость 9,5 мм²/с при 100^oС, индекс вязкости 101, на приборе, описанном в ГОСТ 20502, при окислении образцов масла при температуре 160^oС в течение 30 мин с добавлением нафтената меди. В колбу с испытываемым образцом масла погружаются медная и свинцовая пластинки. Оценивается коррозия свинцовой пластинки. Из результатов, представленных в таблице, следует, что образцы масла с присадкой, полученной предлагаемым способом, вызывают коррозию свинца не более 12 г/м², тогда как присадки, полученные известными способами, вызывают коррозию 470-480 г/м².

Использование присадки, полученной предлагаемым способом, в моторных смазочных маслах позволит существенно улучшить их качество.

Формула изобретения

1. Способ получения присадки к моторным смазочным маслам путем взаимодействия алкенилсукцинимида полиэтиленполиамина с молибдатом аммония в присутствии воды в качестве промотора, отличающийся тем, что продукт взаимодействия дополнительно обрабатывают малеиновым ангидридом, взятым в количестве 0,2-1,0 г-моль на 1 г-моль алкенилсукцинимида полиэтиленполиамина.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработку продукта взаимодействия малеиновым ангидридом проводят при температуре 140-200^oС.

РИСУНКИ

Рисунок 1