Фосфортиосодержащий олигоизобутилен для использования в качестве многофункциональной присадки к смазочным маслам и способ его получения

 

О П И С А Н И Е (п) 554268

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.02.75 (21) 2111179/05 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.04.77. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 16.05.77 (51) М. Кл з С 08F 110/10

С 08F 8/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 678.742.4-9. .02 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

А. К. Серобян, В. В. Береснев и П. А. Кирпичников

Казанский химико-технологический институт им. С. М. Кирова (71) Заявитель (54) ФОСФОРТИОСОДЕР)КАЩИ Й ОЛ И ГОИЗОБУТИЛ ЕН

ДЛЯ ИСПОЛЪЗОВАНИЯ В КАЧЕСТВЕ МНОГОФУНКЦИОНАЛЪНОЙ

ПРИСАДКИ К СМАЗОЧНЫМ МАСЛАМ И СПОСОБ ЕГО

ПОЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к области синтеза присадок к смазочным маслам, в частности к получению фосфортиосодержащего олигоизобутилена.

Известные олигомеры изобутплена, являющиеся наиболее близкими по структуре к новым соединениям, также могут применяться в качестве присадок к смазочным маслам (1).

Однако незамещенные олигоизобутилены недостаточно термостабильны, имеют низкую механическую стабильность.

Целью изобретения является улучшение термической и механической стабильности присадок, а также придание им антиокислительных и противозадирных свойств.

Указанные свойства определяются новой химической структурой присадок, которая выражается следующей формулой

Х вЂ” СН(СН,) —:(— С(СН,),— СН,— 1 — СН,— Х, где и = 18 — 37 и Х вЂ” группа — С(О) — S— — Р(S) (Π— l — СзНт) г.

Олигомеры указанной формулы имеют молекулярный вес 1500 2500, обладают антиокислительными и противозадирными свойствами и применяются в качестве многофункциональных присадок к смазочным маслам, придавая им повышенную термическую и механическую стабильность.

Способ получения фосфортио содержащих олигоизобутиленов заключается в конденсации бифункционального хлорангидрида олигоизобутилендикарбоновой кислоты с диизопропилдптиофосфорной кислотой в среде органическо5 го растворителя, например гексана, при 60—

65 С. Бифункцпональные хлорангидрпды олигопзобутилендикарбоновой кислоты получают озоппровапием сополпмера изобутилена с пиперплепом с последующей обработкой хлори10 стым тпонилом полученного бифункционального олигоизобутилена с концевыми карбоксильными группами. Прп получении фосфортиосодержащих олигопзобутиленов диизопропилдитпофосфорную кислоту берут в избытке или в

15 эквимолярном количестве по отношению к вышеуказанному бифункцпональному соединению.

Пример 1. В трехгорлой колбе, снабженной мешалкой, обратным холодильником и ка20 пельной воронкой, растворяют 10 r олигоизобутилена с концевыми хлорангидридными группами и молекулярным весом 1750 в

100 см гексана. При нагревании до 65 С добавляют 0,018 моля диизопропилдитиофосфор25 ной кислоты. Выделяющийся хлористый водород удаляют из зоны реакции продуванием суxoro аргона. Реакция продолжается 3 ч при температуре кипения растворителя. Растворитель отгоняют для удаления избытка кислоты, 30 олигомер неоднократно промывают спиртом, 554268

Пример 3. Опыт проводят аналогично примеру 1 за исключением того, что берут

10 олигоизобутилен с молекулярной массой 1230, а диизопропилдитиофосфорную кислоту добавляют в количестве 0,01 моля.

Найдено, %: С 72,36; Н 13,54; P 1,93;

$3,68.

15 Вычислено, %: С 76,72; Н 13,65; P 2,25;

$ 3,94. Молекулярная масса 1690.

Свойства полученных олигомеров по сравнению с известными присадками представлены в табл. 1 — 4.

Таблица 1

Термостойкость присадок

Температура разложения", С

Присадка начало конец

Олигоизобутилен (Н-4000)

Олигоизобутилен с концевыми фосфортиосодержащими группами

410

295

": Данные термогравиметрического анализа определены на дериватографе системы ф. Паулик.

Таблица 2

Антиокислительная активность

Индукционный период, мин (температура окисления

150 С) Фосфортиосодержащий олигоизобутилен, вес. % к маслу

Масло

Масло основа 1/6

Балахонское

Более 900

0,5

1,0

2,0

Таблица 3

Термодеструкция и механодеструкция масла, загущенного присадками

Концентрация загустителя, вес. %

Вязкость загущенных масел, исходная при

100 С, сСт

Механодеструкция, %

Термодеструкцияз %

Молекулярный вес

Полимерная загущающая присадка

Основа загущенного масла

3,7

6800

13,5

Олигоизобутилен

Нефтяная фракция с т. кип. 280 — 340 С, v=1,7 сСт при 100 С для всех образцов

2,7

Олигоизобутилен с фосфортиосодержащими группами

2200

Отсутствует

13,2

3,7

Испытания термостабильности загустителей в нефтяной основе проводили в стандартных условиях при 200 С в течение 12 ч. Механодеструкцию проводили на ультразвуковом низкочастотном диспергаторе (УЗДН-1) при 50 С, затем сушат в вакууме до постоянного веса при 60 С.

Вычислено, %. С 77,86; Н 13,48; P 1,88;

S 3,22.

Найдено, %: С 75,75; Н 13,31; Р 1,56; S 2,78.

Молекулярная масса 2200.

Пример 2. Опыт проводят аналогично примеру 1 за исключением того, что добавляют 0,0061 моля диизопропилдитиофосфорной кислоты.

Найдено, %: С 71,41; Н 12,92; P 1,46; S 2,71.

Вычислено, %: С 74,89; Н 13,1; P 1,88; $3,22.

Молекулярная масса 2200.

На основании данных элементарного анализа и ИК-спектров подтверждается структура полученного соединения.

Полученный олигопзобутилен с концевыми фосфортиосодержащими группами представляет собой вязкую малоподвижную кидкость

Окисление масла определялось по поглоще- 20 нию кислорода маслом в замкнутой системе, а количество поглощенного кислорода устанавливалось по падению барометрического давления. красновато-коричневого цвета, имеющую температуру стеклования — 60 С и вязкость (v) при 20 С 2000 — 3000 П (при 100 С 1300— — 1500 сСт). По данным термогравиметрического анализа полученный продукт имеет температуру разложения 295 С.

554268

Т аб лица 4

Противозадирные свойства присадок

Общий показатель износа (ОПИ) Нагрузка сваривания, Рсв., кг

Критическая нагрузка, Ркр., кг

Масло

17,9

20,8

Масло МС-В

Масло MC-8+20О олигоизобутилена

Масло MC-8+20О олигоизобутилена с фосфортиосодержащими группами

158

54,3

316

158

Формула изобретения

Составитель В. Филимонов

Корректор Л Орлова

Техред И. Карандашова

Редактор Т. Девятко

Заказ 985/9 Изд. № 386 Тираж 630 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

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

Типография, пр. Сапунова. 2 с рабочей частотой 22 кГц в течение 20 мин.

Противозадирные свойства определялись на четырехшариковой машине трения ИТС-МТ-4.

1. Фосфортиосодержащий олигоизобутилен, имеющий формулу

Х вЂ” СН(СН,) — (— С(СН,),— СН,— ).— СН,— Х, где и = 18 — 37 и Х вЂ” группа формулы — С (О) — S — P (S) (Π— i — СзНт) >, и молекулярный вес 1500 — 2500 для использования в качестве многофункциональной присадки к смазочным маслам.

2. Способ получения фосфортиосодержащего олигоизобутилена по п. 1, состоящий в том, что бифункциональный хлорангидрид олигоизобутилендикарбоновой кислоты конденсируют с диизопропилдитиофосфорной кислотой в среде органического растворителя при 60—

65 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Я. М. Паушкин «Каталитическая полимеризация олефинов в моторное топливо», Академиздат, М., 1955, с. 167.