Способ получения присадки к смазочныммаслам

 

ОП ИСАН ИЕ (и)436487

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

К ПАТЕНТУ (61) Зависимый от патента (22) Заявлено 09.06.72 (21) 1792856/23-4 (51) M. Кл. С 07с 69/40

С 10m 1/32 (32) Приоритет 08.07.71 (31) 7126025 (33) Франция

Опубликовано 15.07.74. Бюллетень № 26

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретении и открытий (53) УДК 621.892.8 (088.8) Дата опубликования описания 18.11.74 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Бернар Демур, Даниель Ллоро и Франсуа (Франция) Иностранная фирма

«Рон-Прожиль» (Франция) Жиолито (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРИСАДКИ К СМАЗОЧНЫМ

МАСЛАМ

Изобретение относится к способу получения новых присадок,,способных придавать смазочным маслам свойства детертентов, диопергаторов и противокоррозионные. Этот класс присадок, за последние несколько лет получивших широкое распространение, содержит главным образом продукты реакции ацилирующих агентов, представляющих собой производные янтарной кислоты, замещенные углеводородным остатком, и алифатических аминов или спиртов.

При испытании таких продуктов сложные эфиры оказались неудовлетворительными изза их теплостойкости и стойкости к гидролизу; имея хорошие противокоррозионные свойства, они обладают ограниченной диспергирующей способностью.

Производные аминов являются хорошими беззольными диспергирующими веществами, но обладают слабыми антикоррозионными свойствами.

Цель изобретения — получение присадки, обладающей большой эффективностью по сравнению с уже известными алкилянтарными сложными эфирами.

Согласно изобретению в качестве спирта используют дифенилолпропан и продукт реакции обрабатывают полиамином.

Алкилзамещенная янтарная кислота или ее ангидрид содержит не менее 30 атомов углерода, предпочтительно 50 атомов углерода, в алкильной цепи. Предпочтительными полиаминами являются диэтилентриамин, триэтилентетрамин, тетраэтиленпентамин, пентаэтиленгексамин.

Эта категория продуктов представляет собой сложную смесь, точный химический состав которой сложно определить, так же как и относительные пропорции различных составляющих. Такие продукты описаны по способу их производства, Присутствие сложного эфира может быть установлено ИК-спектроско15 пней.

Реакция этерификации между замещенной янтарной кислотой илп ангидридом и дифенилолпропаном приводит к трудно сдвигаемому равновесию; полученный продукт содержит в

2О растворе переменное количество непрореагировавшего ацилирующего агента, а также неизрасходованного дифенилолпропана, диспергированного в растворе. Непрореагировавший дифенилолпропан может быть удален, если он

25 находится в большом избытке, любым подходящим способом, например фильтрованием, центрифугированием.

Реакцию этерификации дифенилолпропана и замещенного янтарного ангидрида или кис30 лоты можно проводить без катализатора или

436487

15

65 в присутствии классического этерифицирующего катализатора, например пиридина или

его солянокислой соли, серной кислоты, паратолуолсульфокислоты или смол с сильной или умеренной кислотностью.

Эта реакция проходит при температуре от

50 до 300 С, предпочтительно между 100 и

200 С, в присутствии растворителя, например ксилола, толуола и,подобного, или без растворителя. Растворитель облегчает иногда регулирование температуры и удаление воды из реакционной смеси.

Относительные пропорции обоих составляющих: дифенилолпропана и замещенной янтарной кислоты или ангидрида могут изменяться в широких пределах.

Этерификацию, длительность которой 1 — 10, предпочтительно 2 — 6 час, можно проводить при обычном давлении, под давлением, при пониженном давлении или в атмосфере инертного газа.

Замещенные янтарные кислоты или ангидриды, используемые согласно изобретению, получены в результате реакции малеиновой кислоты или ангидрида с такими полиолефинами, как полиэтилен, полипропилен, полибутилен, полиизобутилен и т. п. с молекулярным весом, достаточным для получения при конденсации по крайней мере 30 атомов углерода. На практике молекулярный вес таких полимеров превышает 400. Можно также использовать хлорированные в конце цепи полиолефины, которые вводят в реакцию с малеиновой кислотой или ангидридом. Реакция заключается в простом нагревании составляющих при температуре предпочтительно между 150 и 250 С. Продуктом этой реакции является янтарный ангидрид, замещенный полиолефином, При гидролизе водой или водяным паром можно получить соответствующую кислоту.

Ацилирующий агент, использованный в приведенных ниже примсрах 1 —,6, является продуктом реакции 350 г малеинового ангидрида и 250 г полиизобутилена с молекулярным весом около 1000.

Индекс ПИБСА — полиизобутенилянтарного ангидрида — представляет собой число миллиграммов калия, необходимое для нейтрализации 1 r продукта, П р и мер 1. 2 кг замещенного янтарного ангидрида (индекс ПИБСА-33) подвергают взаимодействию со 107 r дифенилолпропана в присутствии 21 г и-толуолсульфокислоты в течение 4 час при 160 . Затем продукт упаривают в вакууме при 160 С в течение 1 час, потом нейтрализуют 82 г тетраэтиленпентамина при 155 С в течение 2 час при незначительно пониженном давлении (около 400 мм рт. ст.).

Обработку продолжают при упаривании в вакууме при 20 мм рт. ст, в течение 30 мин. Содержание азота в конечном продукте составляет 1,29 вес. .

Пример 2. 62,5 r дифенилолпропана нагревают до 170 С. 484 r замещенного янтарного ангидрида (индекс ПИБСА=63,5) вводят в течение 15 мин при 400 мм рт. ст. Продолжают реакцию в течение 4 час при температуре 170 (; и частичном вакууме. 543 r этого продукта затем обрабатывают 21,5 r тетраэтиленпентамина в условиях примера 1.

Содержание азота в конечном продукте составляет 1,40 вес. .

1i р и м е р 3. 64 г дифенилолпропана нагревают в присутствии 472 г ксилола при 110—

115 С. 1257 г замещенного ангидрида (индекс ПИБСА=-62,5) вводят в течение 25 мин.

После 1 час реакции при 110 — 115 С добавляют 13,2 г пиридина. Второе добавление пиридина проводят после 2 час реакции.

После 3,5 час реакции продукт упаривают при температуре 140 С и давлении 20 мм рт. ст. в течение 30 мин.

Пример 4. 200 г продукта примера 3 нейтрализуют 5,6 r тетраэтиленпентамина в условиях примера 1. Содержание азота в конечном продукте составляет 1 вес. /о.

Пример 5. 200 г продукта примера 3 нейтрализуют 7,7 r триэтилентетрамина в условиях примера 1. Содержание азота в конечном продукте составляет 1,42 вес. %.

Пр и мер 6. 6640 r замещенного янтарного ангидрида с индексом ПИБСА=76,3 подвергают взаимодействию с 465 г дифенилолпропана в присутствии 53 г и-толуолсульфокислоты в течение 2,5 час при 162,5 С. Продукт затем упаривают в вакууме в течение 1,5 час.

667 r этого продукта нейтрализуют 23,1 r тетраэтиленпентамина в условиях примера 1.

Содержание азота в конечном продукте, полученном таким образом, составляет 1,23 вес, о/о.

Пример 7. Ацилирующим агентом является продукт реакции малеинового ангидрида с полиизобутеном с молекулярным весом около

455, который нагревают при температуре

190 — 240 С в течение 10 час.

200 г этого замещенного янтарного ангидрида с индексом ПИБСА=31 реагируют с

16,46 r дифенилолпропана и 2,1 г паратолуолсульфокислоты в течение 4 час при 170 С, затем в течение 30 мин реакцию проводят в вакууме при 170 С.

201 г этого продукта реагирует с 9 г тетраэтиленпентамина при 155 С в течение 2 час при вакууме (400 мм рт. ст.). Обработку заканчивают при вакууме 20 мм pr. ст. в течение 30 мин. Содержание азота в конечном продукте составляет 1,44 вес. /О.

Испытывали диспергирующие и противокоррозионные свойства полученных продуктов в смазочных материалах.

Исследование диспергирующей способности проведено согласно следующей методике.

Наносят пятна раствором присадки в масле $АЕЗО. Прибавляют шлам таким образом, чтобы получить содержание углеродистых материалов 0,36 /о. Сделано пять пятен после на436487

308

306

301

312.

2

Составитель Л. Иванова

Техред 3. Тараненко

Редактор E. Хорина

Корректор E. Миронова

Заказ 2870 15 Изд. М 1755 Тираж 506 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, iK-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 гревания при следующих температуре и времени:

200 С, 10 мин

250 С, 10 мин

200 С, 10 мин (к исходному прибавляют

1 /о воды)

200 С, 1 мин (к исходному прибавляют 1 /о воды)

После приоавления 1% воды на холоду.

Оценку проводят через 48 час. Для каждого пятна вычисляют процент диспергированного продукта по отношению к пятну масла, исходя из соответствующих диаметров. Более высокому проценту диспергированных продуктов соответствует лучшая дисперсия по отношению к шламу.

Таким образом получают следующие результаты для продуктов примеров (1, 2, 4 и 5):

Для сравнения приведены результаты, полученные с другими продуктами, например ненейтрализованным сложным эфиром и обычно используемыми продуктами, соответствующими современному уровню техники.

Продукт примера 3 ненейтрализованный 200

Моносукцинимид 268

Биссукцинимид 274

Сложный эфир замещенной янтарной кислоты и пентаэритрита 265

Сложный эфир замсщенной янтарной кислоты и глицерина 250

Сложный эфир замещенной янтарной кислоты и фенола 200.

Моно- и биссукцинимиды были испытаны при равном содержании азота с продуктами примеров 1, 2, 4 и 5.

Различные сложные эфиры были синтезированы в соответствии с классическими процессами этерификации и испытаны в масле

ЬЛЕ30 при концентрации 1,8 /о, одинаковой с продуктами примеров 1, 2, 4 и 5.

Лабораторные испытания продуктов изобретения по антикоррозионным свойствам дали благоприятные результаты. Такие ze результаты были получены при моторных испытаниях.

Состав основы, в которую вводят присадку, представляет собой сульфонат кальция, фено10 лят кальция и дитиофосфат цинка.

Ниже приведены результаты, показывающие среднюю заржавленность мотора (эталон-10) при введении в основу присадок.

Продукт примера 1 8,6

Продукт примера 5 7,9

Биссукцинимид 7,2.

Приведенные данные показывают значительное улучшение свойств масел при введе20 нии в них присадок, полученных согласно изобретению.

Предмет изобретения

1. Способ получения присадки к смазочным маслам путем взаимодействия спирта и алкилзамещенной янтарной кислоты или ее ангидрида, отл ича ю щи и ся тем, что, с це30 лью повышения антикоррозионных и диспергирующих свойств присадки, в качестве спирта используют дифенилолпропан и продукт реакции обрабатывают полиамином.

2. Способ по п. 1, от л ич а ющи и ся тем, 35 что используют алкилзамещенную янтарную кислоту, содержащую не менее 30 атомов углерода, предпочтительно 50 атомов углерода, в алкильной цепи.

3. Способ по,пп. 1 и 2, отличающийся

40 тем, что реакцию дифенилолпропана и алкилзамещенной янтарной кислоты или ее ангидрида проводят при температуре 50 — 300 С в течение 1 — 10 час.

4. Способ по пп. 1 — 3, о тл и ч а ю шийся

45 тем, что в качестве полиамина используют диэтилентриамин, триэтилентетрамин, тетраэтиленпентамин или пентаэтиленгексамин.