2,2"бис(диэтаноламин)-диалкил(арил) дисульфиды, в качестве антифрикционных и противозадирно-противоизносных присадок к смазочным материалам, и способ их получения

2,2"бис(диэтаноламин)-диалкил(арил) дисульфиды, в качестве антифрикционных и противозадирно-противоизносных присадок к смазочным материалам, и способ их получения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОЫ ЕтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВйДЕТЕЛЬСТВУ (II) 540862

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.02.75 (21) 2102305/04

1в . с присоединением заявки Ne (51) М. Кл.- "С 07С 149, 12//

С 10М 1/42

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам иаобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.12.76. Бюллетень М 48

Дата опубликования описания 15.04.77 (53) УДК 547.569.07 (083.8) (72) Авторы изобретения

А. И. Балин, Т. Н. Веретенова и В. Б. Тарасевич

ЗД -»-, (71) Заявитель (54) 2,2 -БИС-(ДИЭТАНОЛАМИ Н)-ДИАЛКИЛ(АРИЛ)ДИСУЛЬФИДЫ В КАЧЕСТВЕ АНТИФРИКЦИОННЫХ

И ПРОТИВОЗАДИРНО-ПРОТИВОИЗНОСНЫХ ПРИСАДОК

К СМАЗОЧНЫМ МАТЕРИАЛАМ И СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ

Изобретенйе относится к 2,2 -оис-(диэтаноламин) -диалкил (арил) -дисульфидам общей формулы

1 (сн СН20НЬ

R-CH-СН2

S

S

R — СН- СН, l Х (СН СНзОН), где R — алкил, содержащий 5 — 12 атомов углерода, фенил.

Полученные соединения представляют интерес в качестве антифрикционных и противозадирно-противоизносных присадок к смазочным материалам.

Известно использование 2,2-дихлордиалкил (арил) -дисульфидов в качестве противозадирно-противоизносных присадок (1 и 2).

Известен способ получения аминоалкил (арил)сульфидов взаимодействием соответствующих хлоралкил (арил) производных с диэтаноламином в избытке диэтаноламина при повышенной температуре.

Однако 2,2-бис- (диэтаноламин) - диалкил (арил)-дисульфиды не могут быть получены в условиях известного способа.

Целью нзооретения я вляется синтез азотсодержащих производных дисульфидов, применение которых в составах смазочных композиций обеспечивает более высокие противоза5 дирные и антифрпкционные свойства этих продуктов.

Антифрикционные свойства полученных соединений указанной общей формулы в 2 раза выше, чем у извесгных 2,2-дихлордиалкилI0 дисульфидов, противоизносные и противозадирные свойства не уступают известным (см. таблицу) .

Предлагаемые соединения получают взап15 модействием соответствующего P,P -дихлордиалкил (арил) -дпсульфида с диэтаноламином при нагревании, преимущественно при 105—

130 С, в присутствии растворителя диэтаноламина.

23 Процесс ведут в присутствии воды или дпоксана.

Реакцию взаимодействия дпхлордисульфпдов с дпэтаноламином проводят преимущественно при соотношении компонентов соответ25 ственно от 1:2 до 1:6 моль на 1 моль прп интенспвном перемешпвании и кипячении преимущественно прп температуре 105 — 30"С.

Вода берется в минимальном количестве для обеспечения необходимого перемешивания

Зз компонентов. Вместо воды можно пспользо540862 вать другой растворитель диэтаноламина, например диоксан.

Реакцию проводят при кипячении с обратным холодильником и, при необходимости, ловушкой (для сбора возможных непрореагировавшнх углеводородов) в течение 1 — 10 час. йремя кипячения зависит от температуры, интенсивности перемешивания и активности исходного дихлордисульфида. 1емпература кипения реакционнои смеси зависит от количества взятой воды или диоксана.

11осле кипячения с обратным холодильником реакционную массу охлаждают до 60—

/О С, вливают примерно половинное количество от объема взятого в реакцию дисульфида растворителя (бензин, бензол), перемешивают, отделяют водный диэтаноламин (который в дальнейшем регенерируется и используется в последующих синтезах) на делительнои воронке, раствор кипятят с ловушкой типа Дина и Старка до полного обезвоживания (1—

2 час), охлаждают, фильтруют, после чего отгоняют растворитель под вакуумом при температуре до 100 — 120 С, 11р и м е р 1, В трехгорлую колбу емкостью 0,5 л, снабженную мешалкой, термометром и капельной воронкой, загружают 120 г технической фракции а-олефинов с температурой кипения 140 †1"C и иодным числом

170 r 1 !100 г и в течение 30 мин при перемешивании прикапывают 54 г однохлористой серы. Реакционную массу выдерживают 2 час при температуре 50+2 С и оставляют на ночь.

ha следующий день полученный 2,2 -днхлордиалкилдисульфид помещают в колбу емкостью 1 л, снабженную мешалкой, термометром и ловушкой для сбора непрореагировавших углеводородов с обратным холодильником, добавляют смесь 200 г диэтаноламина и 200 мл воды и кипятят 1 час при температуре 105—

107"С, после чего из ловушки сливают отогнавшиеся непрореагировавшие углеводороды в количестве 37 r и 50 мл воды, после чего кипятят еще 7 час при температуре 110—

112"С и интенсивном перемешивании. Реакционную массу охлаждают до 60 С, добавляют 100 мл бензина, перемешивают 5 мин, сливают водный диэтаноламин, а бензиновый раствор кипятят в течение 1 час с ловушкой Дина и Старка для отделения воды, после чего отгоняют бензин на водоструйном насосе (остаточное давление 0,3 атм) при температуре до 110 С.

Получают 96 г (выход в расчете на исходное непредельное соединение составляет 82% ) легкоподвижной прозрачной жид кости коричневого цвета.

Гидроксильное число 276 мг КОН/г, вязкость 149 сст при 50 С, содержание S 16,2%, N 3 92%, Cl 0,0%. Продукт неограниченно растворим в минеральных маслах.

Пример 2, р,р -Дихлордиалкилднсульфид, полученный по известному способу (1) (т, н. присадка ХСО-200) и содержащий S

14%, Сl 12,5% с вязкостью 15 сст при 50 С, в

60 ный холодильник и кипятят реакционную»ассу при температуре 108 — 110 С в течение

4 час, после чего ее охлаждают до 60 С, добавляют 150 мл бензола, перемешивают

5 мин, на делительной воронке отделяют водный диэтаноламин, промывают водой после количестве 1 кг загружают в трехгорлую колоу емкостью 3,5 л, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, добавляют смесь из 1 л диэтаноламина и 300 мл воды и кипятят при интенсивном,перемешивании 3 час. Температура кипения смеси возрастает от 120"С в начале до 127 С в конце выдержки. Реакционную массу охлаждают до (u С, добавляют 0,5 л бензина, перемешивают

10 5 мин, на делительной воронке отделяют водный диэтаноламиновый слой, а бензиновый слой кипятят с ловушкой в течение 1 час до полного обезвоживания. Затем раствор охлаждают, фильтруют через бумажный фильтр

15 и отгоняют бензин под вакуумом (остаточное давление 0,2 атм) при температуре до 120"С.

Г1олучают 1 кг (81% в расчете на исходный дихлордисульфид) продукта, содержащего

15,0%, N 3,5 "/о, С! 0,2 Гидроксильное число

2д 202 мг КОН/г, вязкость 152 сст при 50"С.

Продукт представляет собой прозрачную жидкость коричневого цвета, неограниченно растворяющуюся в минеральных маслах.

Пример 3. В круглодонную колбу емко25 стью 1 л помещают 207,5 г (0,5 моль) дихлордидецилдисульфида, полученного из децена-1 и однохлористой серы по методике, описанной в примере 1, 315 r (3 моль) диэтаноламина и 100 мл воды, нагревают при интенсивном перемешивании до кипения и при этой температуре (108 С) кипятят в течение

5 час. Последующую обработку проводят, как в примере 1.

11олучают 250 г (90,5% в расчете на ис;одЗ5 ный р, f3 -дихлордидецилдисульфид) продукта, представляющего собой светло-коричневую прозрачную жидкость с вязкостью 178 сст при

50" С.

Найдено, %: S 11,58; N 5,01; Cl 0,0. Гидр40 оксильное число 400 мг КОН/г.

Вычислено, %; S11,,60; ;N5,,07,,Cl 0,0. Гидроксильное число 406 мг КОНТ.

Брутто-формула Сza>eoNq04Sq — 2,2 -бис(диэтаноламин) -дндецилдисульфид.

Продукт неограниченно растворим в минеральных маслах.

Пример 4. В круглодонную колбу емкостью 1 л, снабженную мешалкой, капельной воронкой и термометром, помещают 104 r

50 (1 моль) свежеперегнанного стирола и при интенсивном перемешивании и охлаждении баней с ледяной водой за 20 мин прикапывают 67,5 г (0,5 моль) однохлористой серы. Реакционную массу выдерживают 1 час при ком55 натной температуре, затем 2 час при 50+-3 С, после чего оставляют на ночь для завершения реакции. На следующий день добавляют раствор 420 r (4 моль) диэтаноламина и 200 мл воды, заменяют капельную воронку на обрат540862

Показатели ЧШЫ

Температура, в С, до которой коэффициент трения меньше 0 1 (по NACT — 1) Продукт

P„p кгс

Рсв кгс

ОПИ

282

48

205

89

316

224

51

200

89

126

282

251

49

115

316

141

355

126

71

52

32

100

398

105

"" Коэффициент треиия диэтиленгликоля более 0,15, S !

8 а-а-1н, 1 1(% ®М)й

Составитель А. Нестеренко

Техред А. Камышникова

Редактор Астафьева

Корректор А. Галахова

Заказ 441/3 Изд. № 191 Тираж 575 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, УК-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2 чего кипятят с ловушкой Дина и Сгарка в течение 1,5 час до полного обезвоживания.

После отгонки бензола под вакуумом (0,2 атм) при температуре до 100 С получают 341 г (71% в расчете на взятый стирол) прозрачного вязкого продукта светло-коричневого цвета.

Найдено, %: S 13,2; N 5,75; CI 0,0. Гидроксильное число 461 мг КОН/r.

Вычислено, %: $13 35; N 5 83; С1=0 О.

Гидроксильное число 466 мг КОН/г.

5; -ный раствор продукта, полученного по примеру 1, в масле веретенном АУ

То же, 10,",-ный раствор

5вв-ный раствор продукта, полученного по примеру 2, в масле веретенном АУ

То же, 10%-кый раствор

5о,; -ный раствор продукта, полученного по примеру 4, в диэтиленгликоле

То же, 10",-ный раствор

Диэтиленгликоль, 100 в„ -н,ий

5o„ -Hûé раствор присадки ХСΠ— 2)!, в масле веретенном АУ

То же, IOв -ный раствор

Для сравнения в таолице даны свойства растворов присадки ХСΠ— 200 (дихлордиалкилдисульфид) (1).

Формула изобретения

1. 2,2 -Бис- (диэтаноламин) -диалкчл (арил)дисульфиды общей формулы

N (CHgCH 0H) g

В-СН вЂ” Щ

I где R — алкил, содержащий 5 — 12 атомов

Брутто-формула С 4НзаК О45я — 2,2 -бис(.иэтанола мин) -2,2 - дифенилдиэтилдисульфяд.

Продукт хорошо растворим в ацетоне, бен5 золе, диэтиленгликоле и плохо в минеральных маслах.

Предлагаемые соединения имеют хорошие противозадирные (по показателям четырехшариковой машины трения) и антифрпкцион10 ные (по показателям пр!oopa МИКСТ-I) свойства, представленные в таблице. углерода, фенил, B качестве антифрпкцпонных и противозадирно-противоизносных присадок к смазочным материалам.

15 2. Способ получения соединений по п. 1, отличающийся тем, что соответствующий

P,(I -дихлордиалкил (арил) - дисульфид конденспруют с диэтаноламином в присутствии растворителя диэтанолампна при нагревании

20 с последующим выделением целевого продукта.

3. Способ по п. 2, отл ич а ющи и ся тем, что процесс ведут в присутствии воды или диоксана при температуре 105 — 130 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !. Лвт. св. ха 382672, С 10Л! 1/38, 1973.

2. Патент Великобритании ¹ 1047042, кл.

30 С 2С, 1966.