Способ получения несимметричной сложноэфирной основы синтетического смазочного масла

Способ получения несимметричной сложноэфирной основы синтетического смазочного масла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К. АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6t) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 150477(21) 2473216/23-04

С ПРИСОЕДИИЕНИЕМ ЗаЯВКИ Нов (23) Приоритет—

Опубликовано 16.0).80 Бюллетень йо 2

Союз Советскик

Социалистических

Республик

09617

07 С 69/60

07 С 67/08

10 И 3/20

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий

УДК 547. 39.

07 (088.8) Дата опубликования описания 20.01.80 (72) Авторы

П. С. Белов, В. A. Заворотный, К. Д. Коренев,,В ° Л ° Лашхи а. Ь. Виппер, Ф. Н. Ермолов, В. В. Кулагин и О. Н. Цветков изобретения

71) ЗВяВИтЕдЬ 1осковский ордена Трудового Красного Знамени институт ( нефтехимической и газовой промышленности им. И. Ч. Губкина (5 4 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕС HNMETP ИЧ НОЙ СЛОоНОЭФИР НОЙ QC:IOBbI

СИНТЕТИЧЕСКОГО СМЛ 3ОЧ НОГО ИйСЛА

Целью изобретения является разработка способа, позволяющего расширить ассортимент и сырьевую базу сложноэфирной основы синтетическиx смазочных масел, отличающихс я повышенной термической и терм оки:литo»z.ной ст:— бильностью.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения сложно- эфирных смазочных масел, повышающих работоспособность машин и механизмов в различных областях техники.

Наиболее широко в качестве основы сложноэфирных синтетических масел используют эфиры различных дикарбоновых кислот (себациновой, азелаиновой, адипиновой).и одноатомных алифатических спиртов, из которых наилучшими свойствами обладает диизооктилсебацинат..Эти эфиры получают по единой технологии: этерификацией дикарбоновых кислот спиртами при нагревании 15 в присутствии кислотного катализатора (1).

Известные диэфирные основы смазочных масел обладают хорошими вязкостнотемпературными свойствами и низкой 20 температурой застывания, но даже лучшая иэ них — диизооктилсебацинат недостаточно термостабильна для повышения термоокислительной и смазы— вающей способности вводят соответствующие присадки.

Наиболее близким к изобретению ио технической сущносòè и достигаемому результату является -.особ получения сложноэфирной or..нс»,. синтети «ского 30 смазочного масла взаимодействием малеиновой, фумаровой, итаконовой кислот или малеинового и итаконового ангидридов с алифатическими спиртами, в частности с алифатическими спиртами Сб.-С о, при 120-160 С в присутствии кислотного катализатора. Наилучшие свойства получаемых продуктов достигаются при этерификации исходных кислот или ангидридов двумя различными алифатическими спиртами С6-<: о с образованием несимметричных диэфиров (2) .

Известный способ позволяет получать целевые диэфиры, которые помимо хороших вязкостных и низкотемпературных свойств обладают высоким смазывающим (противоизносным) действием, но они также, как и другие алифатические диэфиры, недостаточно стабильны к термической и термоокислительной деструкции.

709617

Поставленная цель достигается опи-. сываемым способом получения несимметричной сложноэфирной основы синтети— ческого смазочного масла, состоящим во взаимодействии малеиновой или фумаровой кислот или малеиновог0 ангидрида при нагревании в присутствии кислотного катализатора с двумя различными спиртами, одним из которых является алифатический спирт С -Св, а в качестве второго берут алкилфенокси-. этанол с алкильной группой С -С я .

Отличительный признаком способа является использование в качестве одного из спиртов алкилфеноксиэтанола с алкильной группой С -C,S .

Технология способа состоит в следующем.

К малеиновой (фумаровой) кислоте или малеиновому ангидриду, содержащим кислотный катализатор и нагретым до

60-90 С, прибавляют при перемешива- 20 о нии алкилфеноксиэтанол и по завершении первой стадии этерификации — алифатический спирт С -Ся, повышают температуру до 120-150 С. Реакционную массу нейтрализуют и дистиллируют с выделением целевого несимметричного диэфира известными приемами. Возможен и обратный порядок проведения процесса этерификации: сначала алифатическим спиртом С -С8, а затем алкилфеноксиэтанолом с алкильной группой

С -С 8. Можно использовать для этерификации смесь указанных спиртов.

Пример 1. В расплав 10 г малеинового ангидрида при 60 С посте- З5 пенно (0,5 ч) вводят при интенсивном перемешивании 25 r пара-трет -октилфеноксиэтанола и повышают температуо ру до 90 С. Через 1-2 ч первую стадию этерификации завершают, в реакционную смесь добавляют 0,5 r бензолсуль- "О фокислоты и 25 г 2-этилгексанола-1, повышают температуру до 110-120 С и ведут процесс до прекращения выделения реак цион ной воды. Полученную реакционную массу промывают водой до 45 нейтральной реакции, высушивают и разделяют вакуумной дистилляцией.

Целевая фракция имеет т. кип. 195о

205 С/1 мм рт.ст., молекулярную массу 460 (вычислено 460) и эфирное чис- 50 ло 245 мг КОН/r (вычислено 244 мг

КОН на 1 r), выход 78,3Ъ от теоретического. В ИК-спектре отчетливо проявляются полосы поглощения при

820 см, 1250 см, дублет при

1610 см, интенсивный пик при

1737 см и отсутствует поглощение в области 3200-3600 см, что подтверждает строение полученного несимметричного диэфира малеиновой и фумаровой кислот, содержащего в своем со- 60 ставе ароматическое ядро. При этери— фикации происходит частичная изомеризация кислотного остатка малеиновой кислоты в фумаровую и полученный продукт содержит смесь стереои= <ерных дизфиров.

Пример 2. К смеси 11,6 г фумаровой кислоты и 3,5 r сульфокатионита КУ-2 прибавляют при 100 С и перемешивании 15,2 пара-крезоксиэтанола, а по завершении выделения расчетного количества реакционной воды (1,8 мл) вводят 25 r 2-этилгексанола-1. Через 2-3 ч процесс завершают, полученную реакционную массу нейтрализуют и разделяют как описано в примере 1. Получают несимметричный диэфир с т. кип. 178-185 C/1 мм рт.ст., молекулярной массой 362 (вычис."ено

362) и эфирным числом 312 мг KOH/r (вычислено 310 мг KOH/г), выход 78,7Ъ от теоретического.

Пример 3. По методике, описанной в примере 1, получают несиммет. ричный эфир втор,октадецилфеноксиэтанола малеиновой и фумаровой кислот и метанола с т. кип. 217 — 235ОС/

/1 мм рт.ст., молекулярной массой 502 (вычислено 502) и эфирным числом

225 мг КОН/г (вычислено 223 мг KOH/ã), выход 81, 1Ъ от теоретического.

Пример 4. По методике, описанной в примере 1, но при использовании на первой стадии этерификации изобутилового спирта, а на второй— втор.децилфеноксиэтанола, получают несимметричный диэфир с т. кип. 187195 C/1 мм рт .ст ., молекулярной массой 432 (вычислено 434) и эфирным числом 261 мг КОН/r (вычислено 260 мг

КОН/г), выход 79,5Ъ от теоретического, Полученные несимметричные диэфиры испытывают по ряду физико-химических свойств в сравнении с известными сложноэфирными основами синтетических смазочных масел (ГОСТ 19096-73) . Температуру начала разложения и готерю веса оценивали общепринягым в последнее время дериватографическим методом.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Из приведенных данных видно, что синтезированные несимметричные диэфиры на основе С„ « -алкилфеноксизтанолов и алифатических спиртов C Ñв имеют более высокую температуру начала разложения и гораздо меньшую потерю веса при термическом разложении в токе воздуха по сравнению с известнычи несимметричными алифатическими диэфирами малеиновой и фумаровой кислот „а также с промышленной сложяоэфирной основой — ди (2-э тилгексял) себацинатом. Вязкостные, низкотемпературные и противоязносные свойства несимметричных диэфиров на основе C„ .,в --алкилфеноксиэтанолов и алифатических спиртов С, -С находятся на уровне известных диэфирных смазочных масел .

Полученные в соответствии с данным изобретением несимметричные ди709617 эфиры обладают повышенной термичес- алифатические спирты, в связи с чем кой и термоокислительной стабильно- их применение позволяет расширить сыстью. Кроме того, исходные С -С1 -ал- рьевую базу производства и значитель илфеноксиэтанолы являются более до- но снизить стоимость сложноэфирной .тупными и дешевыми реагентами, чем основы синтетических смазочных масел.

Физико-химические свойства сложноэфирных основ смазочных масел

Ди- (2-этилгексил)себацинат ил ил ри ин

Пока за тель

Показатель преломления при

20 С

1,4634

0,9270

1,4580

0,9152

1, 5304 1, 5185 1, 5216

1,5216

0,9612

Э

Плотность, г/см

0,9690 0,9508 0,9568

Вязкость | cCT при С: -40

4244

987 2672 1320

1516

22, 34

10,57

8,63

14, 08

-50

16, 54

3,15

17,93

3,26

2,84

4,76

4,18

-46

3,67

-100

-45

"Т.застыв., C

-32 -49

-45

-55

Кислотное число, мг KOH/ã

0 15

0,08

0,12

0,10 0,12

0,12

253

241

294

297

312

291

Потеря веса при С: 200

0,2

0,6

0,3

0,8

0,2

0,2

5,9

0,4

1,0

0,4

250

2,2

0,3

2,3

27,5

300

0,7

0,4

4,1

0,6

18,4

350

7,8

4,2

6,7

10,3 (на приборе Паулик Вердеи, BHP) основы синтетических смазочных масел с повышенной термической и термоокислительной стабильностью в качестве второго спирта используют алкилфеноксиBTaHGTI с алкильной группоЙ С„-С e..

Формула изобретения

Подписное

Тираж 495.

ПНИИПИ Заказ 8698/30

4>l ëèàë ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4

Температура начала термич. разложения, С при скорости нагревания

6 С/мин

Способ получения несимметричной сложноэфирной оснозы синтетического смазочного масла взаимодействием малеиновой или фумаровой кислот или малеинового ангидрида с двумя различны.ми спиртами, одним из которых является алифатический спирт С„-С 8, при нагревании в присутствии кислотного катализатора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения ассортимента и сырьевой базы сложноэфирной

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

- 1. Гундерсон P С. Харт A. В. Синтетические смазочные материалы и жидкости, . Химия, M. 1965, с. 80 — 166.

2. Патент США Р 3396111, кл. 252-56, опублик. 1968 (прототип).