Азотсодержащий олигоизобутилен , как вязкостная присадка к смазочным маслам, и способ его получения
Иллюстрации
Показать всеРеферат
Союз Советских.
Социалистических
Республик
ОП ИКАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ?53853 (6! ) Дополнительное к авт. санд-ву— (22) Зая вленэ 29.03, 78 (2 ) 2596048/23-05 (51)M. Кл.
С 08 F 110/10
С 08 F 8/30 с присоединением заявки ¹
Гееударстеенный комитет
СССР (23) Приоритет
Опубликовано 07,08.80. Бюллетень,% 29
Дата опубликования описания 11,08.80
Ilo денем изобретений и открытий (53) УДК 678.742. .4.02(088.8) (72) Авторы изобретения
В. В. Береснев, О. А. Юнусов, П. А. Кирпичников, А. К. Хисамова, А. Ф. Хурумова, Т. М. Комиссарова, Ю. В. Луньков и Ю, И. Турский
Казанский химико-технологический институт им. С. М. Кирова (7I) Заявитель (54) АЗОТСОДЕР>КАШИЙ ОЛИГОИЗОБУТИЛЕН КАК ВЯЗКОСТНАЯ
HPHCAQKA К СМАЗОЧНЫМ MACJIAN И СПОСОБ
ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ
Изобретение относится к синтезу присадок к смазочным маслам, в частности к получению азотсодержащего олигоизобутилена.
Известен полиизобутилен как вязкостная присадка к смазочным маслам $1) .
Полиизобутилен кроме нестабильности к механодеструкции придает загущенным маслам недостаточно высокие вязкостнотемпературные характеристики.
Известный олигоизобутилен с концевы- )0 ми карбоксильной и кетонной группами, являющийся наиболее близким по структуре к новым соединениям, также используют как вязкостную присадку к смазочным маслам j2g .
Однако эти олигомеры недостаточно термостабильны и склонны к механической деструкции, ?0
Целью изобретения является улучшение термической и механической стабильности вязкостной присадки на основе олигоизобутилена.
Указанные свойства достигаются новой химической структурой присадки, имеющей следующую формулу:
0 (Н 0 ((I 1
Л-С- Н-(СН,— С+„СН>>-С -R, I I
Сн, 4 гдЕ К -ИН (СН2) тт) 2ЧН2, )тт 2+ 6) НЫ МН2 или
R NN(CN2) NHg) r)) =Z —: () ) .Щ1 . ЯН2) HN " или СН5 при q — 20-60, такой азотсодержащий олигоизобутилен может быть получен обработкой олигоизобутилена с концевыми карбоксильными группами алифатическим или
3853 ароматическим амином или диамином при
115 200 С.
Олигомеры указанной формулы имеют молекуларн ю массу 1500-5000, облащаот загушающей способностью и антискислительдыми свойствами и могут использо.иться в качестве загущающих присадо.z к смазочньм маслам, придавая им повышенную термическую, антиокислительную и механическую стабильность, Количество вводимого азотсодержашего олигоизобутилена в смазочных маслах составляет приблизительно 5-20 вес,%.
Способ получения азотсодержащего олигоизобутилена заключается в конденсации би- или монофункциональных олигоизобутиленкарбоновых кислот с органическими ди- или моноаминами в массе при температуре 115-200 С в инертной атмосфере. При получении азотсодержащих олигоизобутиленов низкомолекулярный органический ди- или моноамин берут в избытке по отношению к олигоизобутиленкарбоновой кислоте для предотвращения реакО СЛ3 О
1 и
ДгК (СД2)б NH-С CH (СН 1 -)р, Си - С-3ЧН(СН2)6 4, I
СН3 ЕН3 где ra=$7
Пример 2. Опыт проводят аналогично примеру 1, за исключением того, что в реакцию берут 100 r олигоизобутилена с концевьгми карбоксильными группами и 71,38 г анилина. Реакцию ведут при
О
ll 1 11 мн-С-Сн- «,CH -с-) — Снг C-wH
1 .
СН СН3 где n = 30.
Термодеструкцию ма=ел, загущенных
О прйсадками изучают при 200 С в течение
5о 12 часов. Механодеструкцию проводят на ультразвуковом низкочастотном дйсперга- торе при 50 С с рабочей частотой
О
22 кГц в течение 20 мин.
Пример 3, В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, насадкой Лина@ ° ,Старка, и обратным холодильником IIoмешают 80 r олигоизобутилеиа с концевыми карбоксильными группами (OH#i) Свойства полученных олигомеров по сравнению с известными присадками пред .ставлены в табл. 1-3.
Йанные термогравиметрического анализа определены на дериватографе системы
Ф, Паулик.
Окисление масла определяют по поглощению кислорода маслом в замкнутой сио стеме за 60 мин при 200 С. ф ции поликонденсации. Олигоизобутиленкарбоновые кислоты получают озонированием в гексане сополимера изобутилена с пипериленом (бифункпиональные кислоты) или сополимера изобутилена с изопреном (монофункциональные кислоты) .
Пример 1. В трехгорлу:о колбу, снабженную мешалкой, насадкой LburaСтарка и обратным холодильником помеlp шают 60 г олигоизобутилена с концевыми карбоксильными группами (ОИКГ) и молекулярной массой 2000 и 61,8 г гексаметилендиамина (ГИЛА). Реакционную массу нагревают до 180 С и ведут реако цию при перемешивании и продувке аргоном в течение 6 часов при удалении выделяющейся воды из зоны реакции. Непрореагировавший гексаметилендиамин удаляют вакуумной отгонкой. Полученный продукт имеет молекулярную массу 3215.
Вычислено,%: С 83,98; Н 13,29;N1,74.
Найдено,%: С 82,65; Н 13,46; Й 1,76.
Продукт имеет формулу:
175 С. Полученный продукт имеет молекулярную массу 1986.
Вычислено,%: С 82,77; Н 14,22; и 1,41, Найдено,%: С 82,05: Н 14,00.„М 1,39.
Продукт имеет формулу:
753853 ч молекулярной массой 2000 и 6),4 r фенилендиамина (Фйй). Реакционную массу нагревают ло 200 С и ведут реакцию при перемешивании и продувке аргоном в течение 6 часов при удалении выделяющейся воды из зоны реакции, О Сн3 О И Н ън-c cN (cM7 с-),-cH2 с-мн (Ф мн2 с 3 где г = 21.
Пример 4. Опьгг проводят аналогично примеру 3 за исключением того, что в реакцию берут 80 r олигоизобути,лена с концевыми карбоксильными группами и 28 г диэтилентриамина (ДЭТА).
Реакцию ведут при 180 С. Продукт реако
- 2О цни отмывают от непрореагировавшего полиэтиленполиамнна изопропиловым спиртом. Полученный продукт имеет молекулярную массу
5123. 25
ЕН; 0 ! И
СИ; С вЂ” — СН,— С-1Н-(.Н2); ЗН 2, 1
СН л
О
Il
Нр Х-(Нг} -ЪН- С вЂ” СН
I сн, где и =51.
Антиокислительная активность присадок в диизооктиладипината
Присадка
74/52
48/28
59/55
53/56
Олигоизобутилен с концевыми карбоксильными группами
Олигоизобутилен на основе
ОИКГ и ФЛА
Олигоизобутилен на основе
ОРКГ и ПЭПА
Олигоизобутилей на основе
ОИКТ и ЗДА
Непрсреагировавший филендиамин удаляют вакуумной отгонкой. Полученный продукт имеет молекулярную массу 1496.
Вычислено,%: C 82,2; Н 12,95;К 2,8.
Найдено, .6; С 80,07; Н 12,51; N2,97 к примеру N. 3
Вычислено,% (по диэтилентриамину):
С 84,3; Н 14,1; Й 1,6.
Найдено,%: С 79,6; Н 13,77,: Й1,8.
Пример 5. Опьгг проводят аналогично примеру 3 за исключеьием того, что в реакцию берут 80 r олигоизобутилена с концевыми карбоксильнымк группами и 33 r этияендиамина (ЭЧА). Реакцию ведут при 115ОС. Полученный продукт имеет молекулярную массу 1989.
Вычислено, c С 82,2; H 10,65;Й2,8.
Найдено,%: С 80,9, Н 13,6, и 1,69.
Продукт имеет формулу:
Падение барометрического давления при окислении за 180 мин при
200 С, мм рт.ст. при концентрации о присадки 3/10, масс.%
753853
0 и 1 3
П
NH t: CH-(ñH-C-1 -cH -c-cN
1 Й бР 2. 3
Табл ица i
Термостойкость присадок
Температура разложения, С
Присадка начало конец
Олигоизобутилен с концевыми карбоксильными группами
260
380
285
450
280
Таблица 2
Антиокислительная активность присадки в масле на основе 1/6 Балахонской ление барометрического лавления окислении за 60 мин при
0 C,мм pr.ñò., при концентрации о садки 3/10 масс.%
Присадка
60/55
„Олигоизобутилен на основе ОИКГ и ГМИА
47/2 2
Олигоизобутилен на основе ОИКГ и анилина
43/26
То же
Пример 6. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, насадкой ЙинаСтарка и обра1ным холодильником, помешают 80 r олигоизобутилена с концевыми карбоксильной и кетонными группами, име- ющего молекулярную массу 2340 и сойержащего 0,75% карбоксильных групп (К=СН ), и 11,7 г анилина. Реакционную массу нагревают до 175 С и ведут реак0 цию при перемешивании и продувке аргоном о в течение 6 часов при удалении выделяющейся воды из зоны реакции. Непрореаги ровавший анилин удаляют вакуумной отгонкой.
Полученный продукт имеет молекулярную массу 2430 и формулу:
Олигоизобутилен на основе ОИКГ и IMQA
Олигоизобутилен на основе ОИКГ и анилина
Олигоизобутилен с концевыми карбоксильными группами где f1 «40
Вычислено,",:С 84,44; Н 10,41;N0,54.
Найдено,%:С 83,98; Н 10,23;N0,52.
Как видно из таблиц, азотсодержащий олигоизобутилен обладает хорошими загущающими свойствами. Кроме того, наличие азотсолержащих групп обеспечивает лучшие антиокислительные свойства и повышенную стойкость к термо-механодеструкции по сравнению с олигоизобутиленом с концевыми карбоксильными и кетонными группами. 7838 53
Таблица 3
Падение вязкости масел на основе 1/6 Балахонской, эагущенных присадками при термо- и механодеструкции
Загущающа присадка
КонцентПадение вязкости,% кс ости рация при садки, масс. io одестпри те рукции
Олигоизобутилен
4000
2,7
Олигоизобутилен на основе
ОИГК и ГМЙА
137 3215
5 Огсутствует Огсутствует
То же
То же
Олигоиэобутилен на основе ОИКГ и анилина
148
1986
Огсутствует
2,5
0,7
Составитель Н. Котельникова
Редактор С. Титова Техред Ж. Кастелевнч Корректор О. Ковинская
Заказ 4840/20 Тираж 549 Подписное
БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Формула изобретения
Азотсодержащий олигоизобутилен общей формулы
О сп> о !
1 1 л-с-ск- си,— с+„сн,— c-R, ! I
1Н3 3 гдЕ Я-ЖН(М )тМНг ° гдЕ т=2- . б, -НЯ г 3ЧН -НМ з 1 или
Я ИН(042}тЪМ ю Ж m=2, -34M МН2. -НХ . или СЯЗ
1 при A =20-60 как вязкостная присадка к смаэочньгм маслам.
2, Способ получения азотсодержащего олигоизобугилена по пункту 1, заключающийся в обработке олигоизобутилена с концевыми карбоксильными группами алифатическим или ароматическим амином или диамином при 115-200 С.
Источники и формации, принятые во внимание при экспертизе
1. Д.инцес А. И. и др. Синтетические смазочные масла. M., Гостоптехиздат, . 1958, с. 21.
2. Авторское свидетельство СССР
N 594162, кл. С 08 F 110/14., 01. 10.75 {прототип).