Способ получения многофункциональной полимерной присадки к моторным маслам

Способ получения многофункциональной полимерной присадки к моторным маслам

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ПОЛИМЕРНОЙ ПРИСАДКИ К МОТОРНЫМ МАСЛАМ путем взаимодействий соолигомера изобутилена со стиролом с пятисернистым фосфором, с последующей обработкой полученного продукта, отличающийся тем, что, с целью улучшения свойств присадки, в качестве соолигомера используют со.олигомер с молекулярной массой 400-1000, взаимодействие осуществляют с 10-15 мас.% от олигомера пятисернистого фосфора, а последуютую обработку осуществляют при 90-105°С пиперидином или морфолином при весовом соотношении пятисернистого фосфора и обрабатывающего (Л агента

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ 1ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„,SU„„1121268

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OfÍÐÛÒÈÉ (21) 3543666/23-05 (22) 06.01. 83 (46) 30.10.84. Бюл. В 40 (72) А.М. Кулиев, А.М. Левшина, И.М. Оруджева, Н.Г. Бузова, .Ш.А. Мхитарян, М.А. Агаева и.С.Т. Сеидова (71) Институт химии присадок АН АЗССР (53) 678.742-134:622-9.02(088.8) (56) 1. Кулиев А.М. Химия и технология присадок к маслам и топливам.

М., "Химия", 1972, с. 48.

2. Патент США Ф 3329612, кл. 252-46.7, опублик. 1967.

3. Кулиев А.М. Химия и технология присадок к маслам и топливам. M., "Химия", 1972, с. 208-211 (прототип). дц С 08 F 210/10, С 08 F 212/08;

С 08 F 8/40//С 10 М 1/48 (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ПОЛИМЕРНОЙ ПРИСАДКИ

К МОТОРНЫМ МАСЛАМ путем взаимодействий соолигомера изобутилена со стиролом с пятисернистым фосфором с последующей обработкой полученного продукта, отличающийся тем, что, с целью улучшения свойств присадки, в качестве соолигомера используют соолигомер с молекулярной массой 400-1000, взаимодействие осуществляют с 10-15 мас.7 от олигомера пятисернистого фосфора, а последующую обработку осуществляют при о

90-105 С пиперидином или морфолином при весовом соотношении пятисернистого фосфора и обрабатывающего агента (0,99:1)-(1,15:1).

1 11212

Изобретение относится к способу получения многофункциональной полимерной присадки к моторным маслам и может быть использовано в химической промьппленности.

Известна низкомолекулярная присадка к маслам, получаемая конденсацией диалкилтиофосфорных кислот с формальдегидом и морфолином 11.

Известные присадки обладают плохими моющими антиокислительными свойствами, поэтому их необходимо использовать в сочетании с другими присадками.

Известен способ получения многофункциональной полимерной беззольной присадки к моторным маслам, получаемой взаимодействием полибутена с молекулярной массой 500-1500 с пятисернистым фосфором с последующей нейтрализацией полученного продукта полиаминами. Способ характе" ризуется большой продолжительностью (около 30 ч) f2).

Недостатком данного способа, поми-2> мо большой продолжительности процесса, является получение присадки с недостаточными моюшими свойствами, недостаточно высокой термоокислительной стабильностью и коррозионной стойкостью (табл. 4).

Наиболее близким к изобретению является способ получения многофункциональной полимерной присадки к моторным маслам путем взаимодействия соолигомера изобутилена со стиролом с пятисернистым фосфором и с последующей обработкой полученного продукта, в качестве соолигомера используют соолигомер с молекулярной мас- сой 600"1000, пятисернистого фосфора используют 13-15Х. Обработка фосфорсодержащего олигомера заключается в том, что его гидролизуют(промывают )смесью воды и изоггропилового спирта, а потом обрабатывают этилен- 5 диамином и борной кислотой. Полученный продукт является присадкой

ИХП-361 L3 g.

Однако эта присадка обладает недостаточно высокими моющими свойствами, термоокислительной стабильностью и коррозионной стойкостью.

Целью изобретения является улучшение свойств присадки.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения многофункциональной полимерной присадки к моторным маслам путем взаимо68 2 действия соолигомера изобутилена со стиролом с пятисернистым фосфором с последующей обработкой полученного продукта„ в качестве соолигомера используют соолигомер с молекулярной массой 400-1000, взаимодействие осуществляют с 10-15 мас.7. от олигомера пятисернистого фосфора, а последующую обработку осуществляют при

90-105 С пиперидином или морфолином о при весовом соотношении пятисернистого фосфора и обрабатывающего агента (О, 99: 1) -(1. 15: 1) .

Пример 1 ° Смесь, состоящую из 1000 r соолигомера изобутилена со стиролом молекулярной массы 400 и 150 г пятисернистого фосфора, нагревают при 190-200 С в течение 3 ч.

Фосфорсернистый соолигомер разбавляют равным количеством масла ДС-8 и при перемешивании подвергают нейтрализации 130 r морфолина при

100 С в течение 4 ч. Соотношение

Р S<. морфолин 1. 15: 1. Далее продукты реакции разбавляют бензином

"Галоша", взятым в соотношении 1:1 (по объему), и подвергают центрифугированию. Бензин и следы невступившего в реакцию морфолина отделяют от присадки перегонкой.

Полученная присадка имеет кинематическую вязкость прн 100 С 60,0 сСт, о щелочное число (масло ДС-8 с 5Ж присадки) 3,0 мг КОН/г. Содержание,Ж: фосфор 3,2, сера 4,3, азот 1,2.

П р н м е р 2. Смесь, состоящую нз 1000 r соолигомера изобутилена со стиролом молекулярной массы

650 и 120 r пятисернистого фосфора, нагревают прн 220 С в течение 2 ч. о

Фосфорсерненный соолигомер разбавляют маслом ДС-8 (в соотношении 1:1 масс) и при еремешивании нейтрализуют 115 r морфолина при 90 С в течение 5 ч. Продукты реакции разбавляют бензином "Галоша", взятым в соотношении 1:1 (по объему), и подвергают центрифугированию. Бензин и невступивший в реакцию морфолин (следы) отделяют от присадки отгонкой. Соотношение P S . Moðôîëèí 1,04:1.

Полученная присадка имеет кинематнческую вязкость при 100 С 72,5 сСт, щелочное число (масло ДС-R с 5.. присадки) 2,3 мг КОН/г. Содержание.7: фосфор 2,9, сера 3,8, азот 1,0.

П р и и е р 3. Смесь, состоящую из 1000 г соолигомера изобутидена со стиролом молекулярной мас"..û 1000

1121268

3 и 100 г пятисернистого фосфора, нагревают при 220 С в течение 2 ч ° о

Продукты реакции разбавляют равным количеством масла ДС-8 и при перемешивании нейтрализуют 110 г моро

5 фолина в течение 4 ч при 105 С. Соот ношение Р Б : морфолин 0,99:1, Продукты реакции разбавляют бензином

"Галоша" в соотношении 1: 1 (по объему) и подвергают центрифугированию.

Бензин .и невступивший в реакцию морфолин (следы) отделяют от присадки отгонкой.

Полученная присадка ИХП-85 имеет кинематическую вязкость при 100 С о

92,0 сСт, щелочное число (масло ДС-8 с 5Х присадки) 1,2 мг KOH/r. Содержание,X: фосфор 2,8; сера 3,6; азот 1,О.

P. р и м е р 4. Смесь, состоящую 0 иэ 1000 г соолигомера изобутилена со стиролом молекулярной массы

400 и 140 г пятисернистого фосфора, подвергают взаимодействию при

210 С в течение 2 ч. Полученные кис- 2 лые продукты разбавляют равным количеством масла ДС-8 и при перемешивании подвергают нейтрализации

130 г пиперидина при 90 или 100 С в течение 5 ч. затем разбавляют бензином "Галоша" (в соотношении 1:1 по объему) и центрифугируют. Соотношение P>S. пиперидин 1,08: 1. Бензин и следы невступившего в реакцию пиперидина отделяют от присадки отгонкой.

Полученная таким образом присад, ки ИХП-86 имеет кинематическую вяз кость при 100 С 48,1 сСт, щелочное число (масло ДС-8 с 57 присадки) 2,8 мг KOH/г. Содержание,X: фос40 фор 3,2; сера 4,1, азот 1,1.

Пример 5. 1000 г соолигомера изобутилена со стиролом молекулярной массы 560 при перемешивании взаимо- 4> действует с 120 г пятисернистого фосфора при 200 С в течение 3 ч. Разбав" ленный маслом ДС-8 фосфорсерненный соолигомер (в соотношении 1: 1 масс) нейтрализуют пиперидином (115 r) при 0

100 С в течение 4 ч. Продукты реако ции разбавляют бензином "Галоша в соотношении 1: 1 (по объему) и подвергаются центрифугированию. Соотношение P 8 : пиперидин 1,04: 1. Бензин 55 и следы непрореагировавшего пиперидина отделяют от целевого продукта отгонкой.

Полученная присадка ИХП-86 имеет

О кинематическую вязкость при 100 С

67,5 сСт, щелочное число (масло

ДС-8 с 57. присадки) 1,6 мг КОН/г.

Содержание,X: фосфор 2,9; сера 3,4, азот 1,0.

Пример 6. 1000 г соолигомера иэобутилена со стиролом молекулярной массы IOOO при перемешивании взаимодействуют с 100 r пятисернистого фосфора при 210 С в течение 3 ч.

Продукты реакции разбавляют равным количеством масла ДС-8 и нейтрализуют 110 r пиперидина при 90 или

95ЭС в течение 5 ч, после чего разбавляются бензином "Галоша" (в соотношении 1:1 по объему) и центрифугируют:. Соотношение Р S . пиперидин 0,99;1. Бензин и непрореагировавший пиперидин (следы) отделяются от целевого продукта отгонкой.

Полученная присадка ИХП-86"имеет кинематическую вязкость при 100 С

90,0 сСт, щелочное число (масла

ДС-8 с 5Х присадки) 1,2 мг KOH/r. Co. держание,X: фосфор 2,7, сера 3,5, азот 1,0.

Для получения присадки, имеющей светлый цвет и хорошие качества необходимо обрабатывать соолигомер

10-15Х-ного пятисернистого фосфора.

При повышенном количестве пятисернистого фосфора (например 20X), полученная присадка имеет темный цвет и повышенную вязкость.

При уменьшении количества пятисернистого фосфора ниже 107 получается фосфорсернненный соолигомер с низким значением кислотного числа содержащий меньше фосфора и серы.

Присадка на его основе также содержит меньше фосфора, серы и азота, что влияет на свойства присадки.

При уменьшении количества нейтрализующего амина по отношению к пятисернистому фосфору фосфорсодержащий соолигомер нейтрализуется неполностью, конечный продукт реакции имеет кислую реакцию, т.е. взятого количества амина недостаточно для получения качественной присадки, обладающей щелочными свойствами.

В табл. 1 приводится характеристика присадки, условно названной

ИХП-85 (в случае нейтрализации фосфорсерненного соолигомера морфолином) и ИХП-86 (в случае нейтрали1121268

Т а б л и ц а 1

ИХП-86

ИХП-85

Показатели

48-90

50-92

1,0-2,8

1,0-3,0

Содержание,X:

Фосфор

2,7-3,2

3,5-4,1

1,0-1, 1

2,8-3,2

3,6-4 2

Сера

Азот

1,0-1,2

Полная

Полная

Светлокоричневая

Светлокоричневая

Цвет

Таблица 2 яс

11,0 1,8 11,6

9,3

Яелочное число, мг

K0H/r

3,0

3,0 зации фосфорсерненного соолигомера пиперидином).

Результаты испытаний присадок

ИХП-85 и ИХП-86 в маслах ДС-8 и

ДС-11 приведены в табл. 2. 5

Как видно из данных табл. 2, присадки ИХП-85 м ИХП-86 являются многофункциональными присадками. Они улучшают моющие, антиокислительные, антикоррозионные и противоизносные 10 свойства масел.

В табл. 3 приводятся результаты испытаний масла ДС-11, содержащего присадки ИХП-85, ИХП-86 в композиции с присадками ИНХП-21 и СБ-3. 15

Как видно из данных табл. 3, синтезированные нами присадки ИХП-85 и ИХП-86 проявляют высокую эффекКинематическая вязкость при 100 0, сСт

Щелочное число (масла ДС-8 с 5% присадки), мг КОН/г

Растворимость в масле

Вязкость кинематическая при 100 С, сСт тивность в композиции с присадками

ИНХП-21 и СБ-3.

В табл. 4 приводятся сравнительные характеристики предлагаемых присадок, прототипа и аналога (2 .

Коррозионная стойкость синтезированных присадок определяют по

ГОСТ 20502-75 по отношению к свинцу.

Определяют потери веса свинцовых пластин, подвергающихся периодическому воздействию испытуемого масла с присадкой и воздуха, нагретых до 140 С.

Как видно из данных табл. 4 предлагаемые присадки превосходят продуктпрототип и аналог по моющим свойствам, термоокислительной стабильности и коррозионной стойкости.

1121268

Продолжение табл, 2

Отсутст- Отсутст" 180 вует вует

Отсутст-Отсут вует ствует

Коррознонность, г/м

200

95 95

Индекс вязкости

95

90

Моющие свойства по методу ПЗА, баллы

5 055 О 0

3, 5-4

97

97 97

Моющий потенциал,X

78 77

78

79.

0,3 0,08 0,09

0,07 0,06

0,3 приращение вязкости,X

32 35

90

30

Показатель износа (диаметр пятна износа, мм) 0,8 0,44 0,45

0,5

0,5

1,0

Таблица 3Вязкость кинематическая при

100;" сСт

1.2, 6

12,8

12.4

12,6

Щелочное число, мг КОН/г

4,6

4,7

4,1

4,3

Коррозионность, г/и

Индекс вязкости

Моющие свойства по методу ПЗВ, балл

98

97

Моющий потенциал,7.

Термоокислительная стабильность. Тд;, р мии

Ь у

Стабильность по

ВНИИНП-НАМИ: осадок,X

Отсутствуют Отсутствуют Отсутствуют Отсутствуют

96 97 97.10

1121268

Продолжение табл. 3

82

82

0,06

0,07

0,06

0,06 приращение вязкости.Х

26,3

28,4

25,0

27,5

Таблица 4

Показатели

Коррозионность, г/м

Отсутствуют Отсутствуют .8,4

1,9

0,5-1,0

Моющий потенциал, Х

97

Термоокислительная стабильность, Т,мин

65

0,09 приращение вязкости,X

Составитель Г. Овчинникова

Редактор А. Гулько Техред С.Жгунова Корректор А. Ильин

Заказ 7886!18 Тираж 468 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Термоокислительная стабильность, gggj4 > мин

Стабильность по

ВНИИНП-НАМИ: осадок,X

Моющие свойства по методу ПЗВ, баллы

Стабильность по

ВНИИНП-НАМИ: осадок,X

Масло ДС"11

5Х ИХП-85

Масло ДС-11

5Х ИХП-86

Масло ДС-11

5Х присадки аналога (23

Масло ДС-1 1

5Х присадки прототипа