Способ получения масляных композиций с помощью определенных карбодиимидов

Изобретение относится к новому способу получения стабилизированных масляных композиций с помощью определенных карбодиимидов. Предложен способ получения масляных композиций, в котором карбодиимид формулы (I), где R1=CH3 и R2=H, добавляют в масло на основе нафеновых минеральных масел и/или на основе сложных эфиров при температуре 10-40°C. Предложены также полученные указанным способом масляные композиции и варианты их применения. Технический результат – предложенный способ позволяет стабилизировать масло более технологично и экономически выгодно за счет использования карбодиимида, являющегося жидким при температуре 10-40°C. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 пр.

(I)

 

Настоящее изобретение относится к новому способу получения стабилизированных масляных композиций с помощью определенных карбодиимидов.

Ряд базовых масел и основных компонентов смазочных материалов, например, триглицериды, синтетические сложные эфиры карбоновых кислот, триэфиры фосфорной кислоты, сополимеры олефинов с дикарбоновыми кислотами и силиконовые масла, подвергаются действию воды или окислителей с образованием кислых продуктов расщепления и спиртов. Эти кислые продукты расщепления являются мерой степени разложения. Об их количестве можно судить по кислотному числу, служащему показателем степени старения смазочных масел.

Присутствие кислот или кислых продуктов расщепления автокаталитически ускоряет гидролиз. Поскольку в промышленных условиях вода всегда присутствует в малых количествах, это соответственно ограничивает срок службы смазочных материалов. Как описано в документе DE 4435548 A1, добавка маслорастворимых карбодиимидов может эффективно предотвращать гидролитическое разложение. Однако описанные в уровне техники способы получения стабилизированных карбодиимидом масляных композиций имеют тот недостаток, что используются твердые карбодиимиды. Их нужно сначала расплавить, а затем вмешать в нагретую масляную композицию. Этот способ является трудоемким и, кроме того, неэкономичным. В идеале карбодиимиды следует добавлять при низких температурах. Кроме того, в ходе осуществления такого процесса карбодиимиды склонны к отщеплению ядовитых изоцианатов, летучих при использующихся температурах.

Поэтому задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы разработать способ, не имеющий недостатков уровня техники.

Неожиданно было обнаружено, что способом согласно изобретению можно легко стабилизировать масляные композиции и тем самым сделать их экономически выгодными для промышленности смазочных материалов. Кроме того, предлагаемый изобретением способ вносит также заметный вклад в улучшение гигиены труда и защиту окружающей среды.

Таким образом, объектом настоящего изобретения является новый способ получения масляных композиций, согласно которому по меньшей мере один карбодиимид формулы (I)

,

где

R1=CH3 или CH(CH3)2 и R2=H или CH(CH3)2,

при температурах 10-40°C, предпочтительно 15-30°C добавляют в по меньшей мере одно масло.

В одном особенно предпочтительном варианте осуществления изобретения R1=CH3 и R2=H.

В следующем предпочтительном варианте осуществления изобретения R1=R2=CH(CH3)2.

Под карбодиимидами формулы (I) подразумевают стандартные соединения, какие можно приобрести, например, у фирмы Rhein Chemie Rheinau GmbH под торговой маркой Stabaxol® или Additin®.

Особенно предпочтителен бис-о-толилкарбодиимид, выпускаемый в продажу фирмой Rhein Chemie Rheinau GmbH под торговой маркой Stabaxol®MTC.

Под маслом в контексте изобретения предпочтительно подразумевают минеральные масла, особенно предпочтительно нафтеновые малосернистые базовые масла и/или натуральные жиры, масла или воски, триглицериды, предпочтительно соевое масло, рапсовое или подсолнечное масло, а также сложные эфиры, полученные искусственным путем, например, из метанола, 2-этилгексаноля, гликоля, глицерина, триметилпропанола (TMP), пентаэритрита, неопентилгликоля, этерифицированного, например, стеариновой кислотой, олеиновой кислотой, адипиновой кислотой, терефталевой кислотой и тримеллитовой кислотой.

В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения масло является сложным эфиром триметилолпропана (TMP) общей формулы (II)

(II).

Соответствующие сложные эфиры триметилолпропана известны из немецкой патентной заявки DE10/2004 025939A. В приведенной выше общей формуле (II) остатки R3, R4 и R5, которые могут быть одинаковыми или разными, являются линейными или разветвленными алкильными группами с 5-22 атомами углерода. В следующем предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения остатки R3, R4 и R5, которые могут быть одинаковыми или разными, обозначают линейные или разветвленные алкильные группы с 7-18 атомами углерода.

При этом особенно предпочтительным является триметилолпропан-триолеат (TMP-олеат).

Под полученными путем синтеза сложными эфирами на основе метанола предпочтительно имеется в виду метиловый эфир рапсового масла.

В следующем предпочтительном варианте осуществления изобретения используются смесь масел.

Кроме того, стабилизированные способом согласно изобретению масляные композиции могут содержать дополнительные, обычные для этой области применения добавки. Например, это могут быть антиоксиданты или деактиваторы металлов.

Поэтому в следующем варианте осуществления композиция дополнительно содержит от 0,005 до 1,0 масс.% антиоксиданта и/или от 0,01 до 2,0 масс.% деактиватора металла, всякий раз в расчете на масляную композицию.

Предпочтительное количество антиоксиданта составляет от 0,1 до 0,5 масс.%, в частности, 0,1-0,2 масс.%, в расчете на масляную композицию.

Предпочтительное количество деактиватора металла составляет от 0,1 до 1,0 масс.%, в частности, 0,1-0,2 масс.%, в расчете на масляную композицию.

Антиоксиданты предпочтительно выбраны из группы, состоящей из бисгидрокситолуола, гидрохинона, 4-трет-бутилкатехола, нафтола, фенилнафтиламинов, дифениламинов, фенольных тиоэфиров, токоферолов и смесей перечисленных веществ.

Деактиваторы металла предпочтительно выбраны из группы, состоящей из органических гетероатомных соединений, особенно предпочтительны триазолы, толуилтриазолы, димеркаптотиадиазолы и смеси перечисленных веществ.

Для стабилизации масляных композиций, полученных способом согласно изобретению, карбодиимид используется в концентрациях 0,05-2 масс.%, предпочтительно 0,1-1 масс.% и особенно предпочтительно 0,2-0,5 масс.%, в расчете на масляную композицию.

Добавку карбодиимида предпочтительно осуществляют в смесительном резервуаре или складской емкости, особенно предпочтительно прямо в таре, предпочтительно в бочке или контейнере.

В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения карбодиимид вливают в масло или нагнетают насосом по трубопроводу. Как правило, перемешивание происходит уже при дозировке, но оно может быть дополнительно усилено с помощью смесительных агрегатов, как, например, лопастная, роторная или якорная мешалка, диспергаторы, перемешиватель в бочке или резервуаре.

В следующем предпочтительном варианте осуществления изобретения карбодиимид сначала вводят в смесительный резервуар или складскую емкость, особенно предпочтительно прямо в тару, предпочтительно в бочку или контейнер, и затем вливают масло. Достаточное перемешивание, как правило, происходит уже при вливании масла.

Следующим объектом изобретения являются также масляные композиции, полученные способом согласно изобретению, а также их применение в качестве технологических масел, рабочих смесей, масел-теплоносителей, моторных масел, жиров, смазочных масел для металлообработки, турбинных и трансформаторных масел.

Следующие примеры служат для пояснения изобретения, но не имеют ограничительного характера.

Примеры осуществления

В следующих примерах использовались следующие вещества:

SXL MTC = Stabaxol®MTC, жидкий карбодиимид формулы (I) с R1=CH3, R2=H от фирмы Rhein Chemie Rheinau GmbH

SXL I Liq = Stabaxol® I Liq, карбодиимид формулы (I) с R1=R2=CH(CH3)2.

SXL I = Stabaxol® I, твердый мономерный карбодиимид на основе 2,6-диизопропилфенилизоцианата, производство фирмы Rhein Chemie Rheinau GmbH

TMP-олеат = Synative® ES TMP 05 от фирмы BASF SE.

Метиловый эфир рапсового масла (RME) фирмы ADM Hamburg AG.

Пример 1

Испытание на гидролитическую устойчивость ASTM D 2619 ("Beverage bottle test" – испытание с использованием бутылки для питьевой воды) является частью международнопризнанных спецификаций на масляные композиции и используется для проверки гидролитической стойкости жидкостей. Отслеживается повышение кислотного числа как мера гидролитической стойкости масел.

Условия испытания:

- 75 мл исследуемого масла (метиловый эфир рапсового масла), далее сокращенно RME;

- 25 мл дистиллированной воды;

- температура: 95°C.

Критерии оценки в зависимости от времени (ч):

- кислотное число (SZ) масляной фазы (мг KOH/г);

- кислотность водной фазы (мг KOH/25мл).

Для примеров согласно изобретению 0,5 масс.% или 1 масс.% SXL MTC вмешивали в метиловый эфир рапсового масла в течение 1 часа при 30°C. Для сравнительных примеров температуру требовалось повысить до 80°, чтобы растопить SXL I, чтобы его вообще можно было растворить в масле. Соответственно вмешивали 0,5 масс.% или 1 масс.% SXL I в течение 1 часа при 80°C.

Таблица 1
ASTM 2619 RME (V) RME + 1% SXL I (1ч, 80°C) (V) RME + 0,5% SXL I (1ч, 80°C) (V) RME + 1% SXL MTC (1ч, 30°C) (E) RME + 1% SXL I Liq (1ч, 80°C) (E)
Кислотность (мг KOH/г) не измерялась
96 ч 2,18 0,47 0,4 0,37
168 ч 1,78 0,49 0,4 0,4
312 ч 1,86 0,33 0,22
Кислотное число (мг KOH/г)
0 ч 0,1 0,07 0,08 0,05 0,02
Кислотное число
(мг KOH/г)
96 ч 0,19 0,08 0,1 0,02 0,04
Кислотное число
(мг KOH/г)
168 ч 0,32 0,1 0,3 0,07 0,03
Кислотное число
(мг KOH/г)
312 ч 1,01 0,07 0,8 0,05 0,03
(V) = сравнительный пример; (E) = согласно изобретению

Результаты в таблице 1 показывают, что гидролитическая стабильность масляных композиций, полученных способом согласно изобретению, имеется уже при использовании малых концентраций карбодиимида. Кроме того, в случае соединений согласно уровню техники необходимо повышать температуру до 80°C, чтобы вообще можно было получить раствор, что является затратным и сопровождается нежелательными процессами разложения с выделением ядовитых веществ.

Таблица 2
Уменьшение кислотного числа при 30°C:
Сравнение между Stabaxol® MTC (изобретение) и SXL I (сравнение)
Проведение эксперимента:
298,5 г TMP-олеата нагревали до 30°C. Затем добавляли 1,5 г (0,5 масс.%) SXL MTC или 1,5 г (0,5 масс.%) SXL I в виде порошка и смесь перемешивали в течение 48 ч при 30°C. Через 0, 6, 24 и 48 ч отбирали пробы и определяли их кислотное число.
Опыт I (изобр.) Опыт II (сравн.)
SXL MTC
0,5 масс.%
SXL
0,5 масс.%
t[ч] Кислотное число
[мг KOH/г TMP-олеата]
Кислотное число
[мг KOH/г TMP-олеата]
0 0,83 0,93
6 0,47 0,98
24 0,23 0,89
48 0,12 0,58

Оказалось, что смесь согласно изобретению уже при температуре 30°C ведет к заметному снижению кислотного числа.

1. Способ получения масляных композиций, отличающийся тем, что по меньшей мере карбодиимид формулы (I)

,

где R1=CH3 и

R2=H,

при температурах 10-40°C, предпочтительно 15-30°C добавляют в по меньшей мере одно масло, где масло является маслом на основе нафтеновых минеральных масел и/или на основе сложных эфиров.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что под маслом на основе сложных эфиров подразумевают триглицериды, сложный эфир триметилолпропана (TMP) и/или сложный эфир пентаэритрита.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что масло на основе сложного эфира является метиловым эфиром рапсового масла.

4. Способ по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что карбодиимид формулы I добавляют в концентрациях 0,1-0,5%.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что карбодиимид формулы I добавляют в концентрациях 0,1-0,5%.

6. Масляные композиции, полученные способом по пп. 1-5.

7. Применение масляных композиций по п.6 в качестве технологических масел, рабочих смесей, масел-теплоносителей, моторных масел, жиров, смазочных масел для металлообработки, турбинных и трансформаторных масел.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к созданию пластичной смазки для тяжелонагруженных узлов трения скольжения с улучшенными трибологическими характеристиками. Пластичная смазка для тяжелонагруженных узлов трения скольжения, содержащая смесь мыл стеарата лития и 12-оксистеарата лития, включающая одновалентную окись меди (закись меди, Сu2О), низкомолекулярный полиизобутилен, антиокислитель аминного типа, полиальфаолефиновое масло и сложный эфир пентаэритритового спирта и синтетических жирных кислот фракции С5-С9, согласно изобретению содержит смесь мыл стеарата лития и 12-оксистеарата лития в соотношении 1:2, синтетические базовые масла в соотношении 1:1, дополнительно включает антиокислитель фенольного типа для синергетического усиления стабильности против окисления и порошок свинца для улучшения трибологических характеристик, при следующем соотношении компонентов, мас.

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим технологическим средствам (СОТС) и может быть использовано в качестве СОТС при отделочной и упрочняющей обработке поверхностей стальных деталей методами поверхностно-пластического деформирования (ППД), в частности, алмазным выглаживанием.

Настоящее изобретение относится к смазочной композиции, содержащей по меньшей мере 90 мас.% базового масла и жидкую композицию антиоксиданта, содержащую следующие компоненты, приведенные в массовых % от смазочной композиции: (1) твердый алкилированный фенил-альфа-нафтиламин в количестве 0,01-1,0 мас.%, (2) алкилированное дифениламиновое производное триазола, толутриазола или бензотриазола в количестве 0,01-0,5 мас.%, и (3) метиленбис(ди-н-бутилдитиокарбамат) в количестве 0,01-1,0 мас.%, обладающей улучшенной антиоксидантной защитой.

Изобретение относится к смазочной композиции, содержащей в качестве базового смазочного масла полиалкиленгликоль, пригодный для использования в качестве смазочного материала в промышленном масле, смазке или технологическом масле, и добавку в количестве 0,25-2,0 вес.% всей смазочной композиции, содержащую (1) С8-алкилированный фенил-α-нафтиламин и (2) смесь димеров и тримеров 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина.

Настоящее изобретение относится к смазочной композиции, включающей в свой состав, по меньшей мере, одно основное масло, по меньшей мере, один простой полиглицериновый эфир формулы (I) и, по меньшей мере, один диспергатор, выбираемый из замещенного сукцинимида формулы (II) или (III).

Изобретение относится к рабочим (гидравлическим) жидкостям и может быть использовано в областях техники, требующих применения в гидросистемах рабочих жидкостей с большим диапазоном рабочих температур и обладающих повышенной пожаробезопасностью, в частности, в авиационной технике.

Изобретение относится к применению несиликоновой противопенной присадки для уменьшения испаряемости по NOACK смазочной композиции, а также к самой смазочной композиции для использования в картере двигателя внутреннего сгорания, содержащей: (i) базовое масло; (ii) несиликоновую противопенную присадку; и (iii) одну или несколько рабочих присадок, причем указанная несиликоновая противопенная присадка представляет собой алкилполиакрилат, присутствующий на уровне от 10 ч./млн до 500 ч./млн от массы композиции.

Настоящее изобретение относится к композициям присадок и промышленным техническим жидкостям для использования в металлообработке, обработке металлов давлением, ковке и в горном деле.

Настоящее изобретение относится к смазывающим композициям, содержащим особенно тяжелое базовое масло полученное с использованием синтеза Фишера-Тропша и алкилированное ароматическое смешанное сырье, в которой особенно тяжелое базовое масло ФТ имеет кинематическую вязкость при 100°С в диапазоне от 19 до 35 мм2/с.

Изобретение относится к смазочным композициям для поршневых двигателей, в частности к всесезонным смазочным композициям для авиационных поршневых двигателей, и направлено на улучшение эксплуатационных характеристик смазочной композиции требуемой вязкости при использовании ее для смазки тяжелонагруженных деталей авиационных поршневых двигателей.

Изобретение относится к композиции для использования в качестве растворителя или компонента растворителя, содержащей С14-парафины в количестве от 40% до 50% от общей массы композиции и С15-парафины в количестве от 35% до 45% от общей массы композиции, причем С14-парафины и С15-парафины получены из биологического сырья.

В настоящем изобретении описан способ получения карбамидной смазки. Способ получения карбамидной смазки включает одну или больше стадий, в которой вступают в реакцию соединения формулы (I), (II) и (III): где R1 и R2 выбраны из гидрокарбилов, содержащих от 1 до 30 атомов углерода, или R1 и R2 соединены и образуют гидрокарбиленовую группу, содержащую от 1 до 30 атомов углерода, R3 выбран из гидрокарбила, содержащего от 2 до 30 атомов углерода, и R4 представляет собой гидрокарбилен, содержащий от 2 до 30 атомов углерода; где по меньшей мере одну из стадий проводят в присутствии базового масла.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к способу получения смазочных материалов, а именно смазочно-охлаждающих технологических сред, с высоким индексом вязкости и может найти широкое применение в качестве базовых смазочных сред при производстве гидравлических, амортизационных, формовочных, смазочно-охлаждающих жидкостей, а также масел на основе нефтяного сырья в машиностроительной, металлургической, строительной отраслях промышленности.

Изобретение относится к способу получения цилиндрового масла, согласно которому смешивают использованное масло со свежим цилиндровым маслом, причем использованное масло имеет более низкое значение общего щелочного числа (TBN), чем свежее цилиндровое масло.

Изобретение относится к области нефтехимии, в частности к способам получения пластичных смазок - жировых солидолов, содержащих в качестве загустителей - кальциевые соли высших жирных кислот и находящих широкое применение в качестве антифрикционных смазок массового назначения (для узлов трения автомобилей, тракторов и других механизмов).

Изобретение относится к области химии фосфорорганических соединений. Способ получения огнестойкой жидкости путем реакции смеси производных ксиленолов по реакции этерификации с хлорокисью фосфора.

Настоящее изобретение относится к способу получения смазочной композиции, заключающемуся в измельчении, смешивании, ультразвуковом диспергирующем воздействии композиции, состоящей из смеси, содержащей вспученный вермикулит, модифицированный поверхностно-активными веществами, согласно изобретению смазочную композицию со вспученным вермикулитом дополнительно модифицируют электромагнитной активацией, проводимой в магнетронной микроволновой печи с частотой колебания поля 2450 МГц и мощностью 650÷1200 Ватт в течение 3÷5 минут в дисперсионной среде маловязкого индустриального масла И-5÷И-12 с маслорастворимыми ионоактивными ПАВ: по 0,25÷0,5 мас.

Настоящее изобретение относится к часам, включающим первую подложку, вторую подложку, средство с низким трением для снижения коэффициента трения и износа первой подложки относительно второй подложки, при этом по меньшей мере одна из указанных подложек покрыта указанным средством с низким трением, содержащим покрытие, включающее разветвленные полимерные щетки, набухшие под воздействием захваченного растворителя.
Изобретение относится к модифицированию смазочных материалов, в частности к получению добавок к моторным маслам, и может быть использовано для повышения износостойкости трущихся деталей.
Настоящее изобретение относится к способу получения композиции металлокомплексной консистентной смазки, включающему стадии: (i) приготовления суспензии, содержащей базовое масло, воду, металлсодержащее основание и комплексующий реагент, где массовое соотношение вода: твердое вещество в суспензии находится в диапазоне от 0,15:1 до 1,5:1; (ii) приложения к суспензии усилия сдвига при частоте усилия сдвига по меньшей мере 1000000 с-1; (iii) добавления суспензии, полученной на стадии (ii), к насыщенной или ненасыщенной жирной кислоте С10-С24 или ее производному для осуществления процесса омыления, причем процесс омыления проводится при температуре по меньшей мере 80°C; (iv) удаления воды из продукта омыления, образовавшегося на стадии (iii); (v) нагревания продукта, полученного на стадии (iv), до температуры в диапазоне от 190°C до 230°C и (vi) охлаждения продукта, полученного на стадии (v), до температуры в диапазоне от 200 до 150°C, с получением композиции металлокомплексной консистентной смазки.

Изобретение относится к созданию пластичной смазки для тяжелонагруженных узлов трения скольжения с улучшенными трибологическими характеристиками. Пластичная смазка для тяжелонагруженных узлов трения скольжения, содержащая смесь мыл стеарата лития и 12-оксистеарата лития, включающая одновалентную окись меди (закись меди, Сu2О), низкомолекулярный полиизобутилен, антиокислитель аминного типа, полиальфаолефиновое масло и сложный эфир пентаэритритового спирта и синтетических жирных кислот фракции С5-С9, согласно изобретению содержит смесь мыл стеарата лития и 12-оксистеарата лития в соотношении 1:2, синтетические базовые масла в соотношении 1:1, дополнительно включает антиокислитель фенольного типа для синергетического усиления стабильности против окисления и порошок свинца для улучшения трибологических характеристик, при следующем соотношении компонентов, мас.

Изобретение относится к новому способу получения стабилизированных масляных композиций с помощью определенных карбодиимидов. Предложен способ получения масляных композиций, в котором карбодиимид формулы, где R1CH3 и R2H, добавляют в масло на основе нафеновых минеральных масел иили на основе сложных эфиров при температуре 10-40°C. Предложены также полученные указанным способом масляные композиции и варианты их применения. Технический результат – предложенный способ позволяет стабилизировать масло более технологично и экономически выгодно за счет использования карбодиимида, являющегося жидким при температуре 10-40°C. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 пр.

Наверх