Азотсодержащий олигоизобутилен , как вязкостная присадка к смазочным маслам, и способ его получения

Азотсодержащий олигоизобутилен , как вязкостная присадка к смазочным маслам, и способ его получения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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).