Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Присадки к смазочным маслам (вопросы синтеза, исследования и применения присадок к маслам, топливам и полимерным материалам)

..pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
13.31 Mб
Скачать

антиизносные и антикоррозийные свойства масел АК-15 и МК-22 и на антикоррозионные свойства дизельного масла Д-11. Результаты этих испытаний приведены в табл. 2, 3,4.

Т а б л и ц а 3

Результаты испытаний антиизносных и антикоррозийных свойств масла МК-22 с я-(«-алкилфенилмеркапто-) fa fa +трихлорэтиловым и эфирами фосфористой кислоты

 

 

 

Количество

 

Коррозия,

Наименование

соединения

добавляемо­

о п и

го продукта,

г/*2

 

 

 

 

96

 

 

 

Масло

 

 

_

28,6

17

 

я-(л-нзопропилфенилмеркапто-) fafaр-

2

103.2

+3.8

 

трихлорэтиловын эфир фосфористой

110.5

-г 12,3

 

кислоты

 

 

3

120.1

+ 17,5

 

 

 

 

5

121.6

+18.3

 

а-(/1-третамилфеинлмеркапто-) fa fa р-

3

121.6

-f 16,2

 

трихлорэтиловый эфир

фосфорис­

 

 

 

 

той кислоты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

4

Результаты испытаний антикоррозийных свойств масла Д-11

 

с а-(я-алкнлфенилмеркапто-) fa fa Р-трихлорэтиловыми эфирами

 

 

фосфористой кислоты

 

 

 

Наименование соединения

Количество добав­

Коррозия,

%

ляемого продукта,

 

 

 

%

 

 

 

Масло

 

 

 

 

360

 

а-(л-изопропилфенилмеркапто-) fa р, fa

1

 

-1-6.1

 

трихлорэтиловын

эфир

фосфори­

2

 

+ 16.8

 

стой кислоты

 

 

3

 

+22,1

 

в-(л-третамилфенилмеркапто-) fa fa fa

3

 

-f 14,6

 

трихлорэтиловын

эфир

фосфори­

 

 

 

 

стой кислоты

 

 

 

 

 

 

Антиизносные свойства определяли на четырехшарпко,- вом аппарате, антикоррозийные свойства полученных сое­ динений в смеси с маслами АК-15 и МК-22—по обычному методу НАМИ, а в смеси с дизельным* маслом Д-11—по ужесточенному методу НАМИ в присутствии 0,02% нафтената меди в течение 25 ч при температуре 140°С.

Результаты испытаний показывают, что а-(/г-алкилфеннл- меркапто-) р,р,р-трихлорэтиловые эфиры фосфористой кис­ лоты обладают высокими антиизносными и антикоррозий­ ными свойствами. Так, при добавлении этих соединений в

91

количестве

1—3%

к маслам АК-15 и МК-22,

обобщенный

показатель

износа (ОПИ) масел увеличивается в 4—5 раз.

При добавлении указанных эфиров фосфористой

кисло­

ты к маслу АК-15 и МК-22

коррозийность в среднем сни­

жается от 106 и 17 г/м2 до

+10—15 г/м2.

 

 

 

Из данных табл. 4 следует, что испытанные соединения

весьма

эффективно

улучшают антикоррозийные

свойства

дизельного масла Д-11. Так, при добавлении

их

к

дизель­

ному

маслу в количестве

1—3% коррозия

снижается от

360 до

+ 1 0 -1 5 г/м2.

 

 

 

 

Выводы

1.Реакцией взаимодействия /г-алкилфенил-(а-окси-р, р, Р- трихлорэтил)-сульфидов с треххлористым фосфором полу­ чено 6 не описанных в литературе а-(/г-алкилфенилмеркап- то-)Р, Р, p-трихлорэтиловых эфиров фосфористой кислоты.

2.Установлено, что а-(/г-алкилфенилмеркапто-)р, р, Р-три- хлорэтиловые эфиры фосфористой кислоты являются эф­

фективными антиизносными и антикоррозийными присадками

кмаслам АК-15 и МК-22.

3.а-(я-алкилфенилмеркапто-)р, р, p-трихлорэтиловые эфи­ ры фосфористой кислоты резко увеличивают также анти­ коррозийные свойства дизельного масла Д-11.

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

 

1.

И. П. С а н и н ,

Е. С. Ш е п е л о в а ,

В. Д.

Ше р . „Нефтехимия-,.

1963, 3, № 5, 781.

 

П. И. С ан п н. „Нефтехимия%

2.

А. О. М е н и и к, Е. С. Ш е п е л о в а,

1964, 4, № 6, 899.

А. Б. К у л и е в . „Азерб. хим. ж.*, 1965, 1, 28.

3.

А. М. К у л и е в ,

4.

А р б у з о в А. Е. Избранные труды. Изд.

АН СССР, М., 1952.

А. М. КУЛИЕВ, Г. А. ЗЕЙНАЛОВА, М. А. РАСУЛОВА

СИНТЕЗ АЗОТ-, ФОСФОР- И СЕРАСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ И ИССЛЕДОВАНИЕ ИХ ВЛИЯНИЯ

НА СВОЙСТВА СМАЗОЧНЫХ МАСЕЛ

Одна из групп многофункциональных присадок, обладаю­ щих антиокислительными, антикоррозионными, моющими и другими свойствами, суд япо обзорной и патентной литера­ туре, относится к фосфороргаиическим соединениям [1,2,3].

Большинство фосфор- и серасодержащих присадок от­ носится к производным продуктов взаимодействия пятнсернистого фосфора с различными спиртами, алкилфенолами и др.

В настоящей работе описывается синтез азот-, фосфор- и серасодержащих соединений путем взаимодействия пяти­ сернистого фосфора с продуктами конденсации алкилфенолов с формальдегидом и ароматическими аминами.

В качестве ароматического амина были использованы анилин и о-толуидин. Продукты конденсации алкилфенолов с формальдегидом и анилином, а также о-толунднном по­ лучали в щелочной среде в присутствии гидрата • окиси бария [4, 5, 6].

Реакция с пятисернистым фосфором проводилась в трехгорлой колбе с механической мешалкой и обратным холо­ дильником. В продукт конденсации алкнлфенола с фор­ мальдегидом и первичным амином, в количестве 2 моль растворенный в нормальном ноиане и нагретый до 90°С, подавалась порциями 1 моль пятисернистого фосфора. Пос­ ле подачи последнего смесь нагревалась при бурном пере­ мешивании 3—4 я. По истечении этого времени продукт растворялся в бензоле, фильтрованием отделялся от непро­ реагировавшего пятисернистого фосфора, промывался водой до нейтральной реакции и подвергался перегонке для уда­ ления растворителя. При этом получались порошкообраз-

.ные продукты.

93

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание,

%

Т а б л и ц а I

 

 

 

 

Мол

вес

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

углерода

водорода

азота

фосфора

cejэы

Наименование продуктов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

выч. наид. выч. панд.

выч.

найд.

выч.

панд.

выч.

панд.

выч.

панд.

 

1

 

 

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Продукт конденсации паратрет. б.у-

698

693

-

-

-

-

4,0

3,6

8.9

7,3

18.3

-

тнлфепола с

формальдегидом н ани­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лином, обработанный

пятнсеринстым

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фосфором

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продукт

конденсации паратрет.

726

713

59,50

59,2

6.2

6,5

3,86

3,92

8,5

8.2

17.6

17.78 .

амнлфенола с формальдегидом и ани­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лином, обработанный

пятнсеринстым

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фосфором

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продукт конденсации паратрет. ок-

810

796

62.22

61,41

6,91

6,00

3,45

2,93

7,65

6.94

15.80

15,10

тилфенола с формальдегидом

и ани­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лином, обработанный

пятнсеринстым

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фосфором.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продукт конденсации втор, гек754

770

60,5

61,0

6.5

7.0

3,7

3,67

8,2

8,29

17,0

17,5

силфенола с формальдегидом

и ани­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лином, обработанный

пятисернистым

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фосфором.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продукт конденсации паратрет. бу-

726

720

59.50

59,09

6,06

6,14

3,84

3.45

8,54

8,32

17,63

17,02

тнлфенола с формальдегидом и о-то-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

луидином,

обработанный пятнсерни-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стым фосфором

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продукт

конденсации

паратрет.

754

750

60,47

60,12

6,36

6.82

3,71

3,56

8,22

8,54

16.97

16,66

амнлфенола

с формальдегидом и о-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

толуиднном, обработанный

пятпсер-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нистым фосфором

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продукт

конденсации паратрет. ок-

838

825

63,07

62,49

7.16

7,00

3,34

3.39

7,39

7,02

15,27

15,05

тилфенола с формальдегидом и о-то-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лундином,

обработанный

пятпсернн-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стым фосфором

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продукт

конденсации втор, гексил-

782

802

61,38

61,70

6,64

7,22

3,58

3.75

7.9

7.4

16,35

 

,фенола с формальдегидом

и о-толу-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

идином, обработанный пятисернистым фосфором

В табл. 1 приведены результаты физико-химического анализа синтезированных соединений, полученных взаимо­ действием пятисернистого фосфора с продуктами конденса­ ции алкилфенолов с формальдегидом и анилином, а также

о-толуидином.

Реакция взаимодействия пятисернистого фосфора с про­ дуктами конденсациии может протекать в следующих на­ правлениях:

 

он

NH2

О-

 

• NH

^ - С Н г -

I +P2S.

л

II'-СНо-

 

1. 2 1

и

2

|

II

-ь H2s

\

/

 

ч

/

 

 

 

R

он

NH2R

 

 

 

 

 

+

р2$5

 

 

р/

+ H 2S

\

S H

Из табл. 1 видно, что данные но молекулярному весу ис­ ключают первичный вариант реакции, так как в этом случае

мол. вес последнего должен

быть в два раза меньше. Та­

ким образом,

по-видимому,

реакция с пятисернистым фос­

фором протекает в основном по второму

варианту. Р связи

с этим и анализы полученных соединений

показали

наличие

в их составе 2 атомов азота,

2 атомов фосфора и 4 атомов

серы.

 

 

 

 

 

Для получения более эффективной антикоррозионной и

антиокислительной присадки,

содержащей

в своем

составе

азот, фосфор

и серу, мы провели реакцию

пятисернистого

96

фосфора с продуктами конденсации промышленного алкилфено'ла с формальдегидом и ароматическими аминами.

Полученные азот-, фосфор- и серасодержащие соедине­ ния в дальнейшем были подвергнуты нейтрализации гидра­

том окиси

бария, в результате чего получены

бариевые

соли указанных соединений.

 

солей продуктов

 

конден­

Результаты анализа бариевых

 

сации алкилфенолов с

формальдегидом и анилином, а так­

же о-толуидином, обработанных

пятисернистым фосфором,

приведены

В табл. 2.

 

 

 

 

Т а б л и ц а

2

 

 

 

 

 

 

Содержание,

%

 

 

Наименование продукта

золы

азота

серы

. фосфора

 

 

 

 

Бариевая

соль продукта

конден­

 

 

 

 

 

 

 

сации промышленного алкилфенола с

 

 

 

 

 

 

 

формальдегидом и анилином, обрабо­

 

1,82

6.64

 

 

2,4

 

танная пнтпсерпистым фосфором

19,05

 

 

 

Бариевая соль продукта конденсации

 

 

 

 

 

 

 

промышленного алкилфенола с фор­

 

 

 

 

 

 

 

мальдегидом и о-толуидином, обра­

 

1,74

6,93

 

 

2.42

ботанная^ пятисериистым фосфором

20,94

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

3

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

3

 

 

1

 

Анализ окислен­

Коррозия

Терми­

 

 

Количе­

в присут­

ческая

 

 

ного масла по ме­

ствии

 

стабиль­

Наименование продукта ство при­

тоду

ВТИ

нафтенаность

по

 

 

садки, ?□

кол-во

кислотное

та меди,

методу

 

 

 

 

число, .кг

25 ч.

 

Папок,

 

 

 

 

осадка,%

 

 

 

мин

 

 

 

 

 

 

КОН

 

 

 

 

 

Дизельное масло Д-11

-

0,45

 

1.57

325

 

 

21

 

Д-11+Ва соль продукта

0,7

 

2,2

 

 

98

конденсация пром. ал­

 

 

 

килфенола

с формаль­

1.0

0,007

0,49

0,75

 

 

91

дегидом

и

анилином,

1.5

0

 

0,49

0,45

 

 

83

обраб. PaS5

1.0

0,0062

0.38

0,65

 

 

76,5

Д-11+То же

с о-

 

 

толуидином

 

 

1,5

0,0012

0,42

■—

 

 

 

 

 

2.0

 

0.4

 

 

67,0

Масло МК-8

 

0,056

 

0,25

 

 

 

МК-8-fBa соль продук­

0,05.

0,041

 

0,155

 

 

 

 

 

та конденсации пром.

 

 

 

 

 

 

алкилфенола с формаль­

0.1

0,0085

0.063

 

 

 

 

 

дегидом

и

анилином,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

обработ. P2S5

0,05 .

0,022

 

0,123

 

 

 

 

 

МК-8-f-TO же с

 

 

 

 

о-толуидином

 

0,1

0.0145

’0,092

 

 

 

П р й м е ч а м и е: окисление дизельного масла по методу ВТИ проводи­ лось при температуре 160°С, а масла МК-8 при 120°С.

190-7

97

Указанные присадки в смеси с моторными маслами иссле­ довались на антикоррозионные свойства по ужесточенному методу НАМИ на аппарате ДК-2 в присутствии нафтената меди в течение 25 ч, на термическую стабильность по мето­ ду Папок, на химическую стабильность по методу ВТИ и на моющие свойства—по методу ПЗВ. Полученные присад­ ки также были испытаны на химическую стабильность в смеси с маслом МК-8, по методу ВТИ.

Результаты проведенных испытаний представлены втабл. 3. Из данных этой таблицы видно, что синтезированные нами азот-, фосфор- и серасодержащие соединения являют­ ся высокоэффективными многофункциональными присадка­ ми. Так, например, добавлением 1% указанных присадок к дизельному маслу улучшаются антикоррозионные и анти-

окислительные свойства масла.

Синтезированные азот-, фосфор- и серасодержащие со­ единения также значительно улучшают, антиокислительные свойства масла МК-8. Добавлением 0,1% этих присадок к маслу МК-8 осадок и кислотное число окисленного масла значительно снижаются.

Выводы

1. Реакцией взаимодействия пятисернистого фосфора с продуктами конденсации алкилфенолов с формальдегидом и анилином, а также о-толуидином получен ряд азот-, фос­ фор- и серасодержащих соединений, физико-химическая ха­ рактеристика которых близка к вычисленным данным.

2.Реакцией взаимодействия пятисернистого фосфора с продуктами конденсации промышленного алкилфенола с формальдегидом и анилином, а также о-толуоидином полу­ чены азот-, фосфор- и серасодержащие присадки.

3.Исследовано влияние полученных азот-, фосфор- и серасодержащих присадок на антиокислительные и анти­

коррозионные свойства смазочных масел.

Установлено, что указанные присадки являются высоко­ эффективными многофункциональными присадками, значи­ тельно улучшающими антиокислительные и антикоррозион­ ные свойства смазочных масел.

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

 

1.

B a r t l e s e n

I., S u n d a y .

М. Ind.

Eng. Chem., 1949, 41,

948.

2.

B u c k A. C.. B a r t l e s e n

I. D., L a n k e l m a H. P. J. Am. Chem.

Soc. 1948, 70. 744.

 

 

 

 

 

 

3. W i s e G., L a n k e l m a H. P. J. Am. Chem. Soc. 1952, 74, 529.

4.

К у л и е в А.

М.. Р а с у л о в а

М. А., 3 е й и а л о в а

Г. А. „ Азерб.

хим. ж /, 1964, № 6.

М., Р а с у л о в а

М. А., 3 е й н а л о в а

Г. А. „Азерб.

5.

К у л и е в А.

хим. ж.“, 1965, № 2.

М .,. Р а с у л о в а

М

А., 3 е й и а л о в а

Г.

А. Авт.

6.

К у л и е в А.

свид. № 167500.

 

 

 

 

 

 

А.М. КУЛИЕВ, Н. П. МУСТАФАЕВ, Г. Р. ГАСАНЗАДЕ,

Р.Г. АЛИЕВА, М. А. РАСУЛОВА, Ф. Г. СУЛЕЙМАНОВА

СИНТЕЗ ОКСИАЛКИЛБЕНЗИЛОВЫХ ЭФИРОВ КСАНТОГЕНОВЫХ КИСЛОТ И ИССЛЕДОВАНИЕ ИХ ВЛИЯНИЯ НА МОТОРНЫЕ МАСЛА

В последние годы в качестве антиокислительной и ан­ тикоррозионной присадки к смазочным маслам стали ши­ роко применяться эфиры ксантогенОвых кислот, получен­ ные на основе алифатических галоидалкилов [1, 2].

Представлял интерес синтез и исследование ароматичес­ ких производных эфиров ксантогенОвых кислот на основе алкилфенолов и ксантогенатов. Но эти исходные реагенты по своим химическим свойствам не способны вступать во взаимодействие между собой. Поэтому в качестве связыва­ ющего звена ароматического ядра алкилфенола с остатком ксантогеновой кислоты был использован формальдегид в виде параформа как более активный конденсирующий реа­ гент.

На основании сказанного предполагалось получить сое­ динения, содержащие, кроме сульфидной и тиокарбонильной серы (—S— и С = S), также гидроксильную группу, связан­ ную с ароматическим ядром, т. е. получить тиосоедннения, в которых сохранится алкилфенольная группировка в мо­ лекуле и которые как таковые в той или иной степени 'об­ ладают антиокислительными свойствами.

Соединения этого типа, называемые оксиалкнлбензиловыми эфирами ксантогеновых кислот,, имеют следующую структурную формулу

ОН

R1

99

Как видно, в соединениях такой структуры формальде­ гид, являясь связывающим звеном, одновременно служит как бы буфером, ослабляющим индукционное влияние аро­ матического ядра на эффективность сульфидной серы.

В литературе подобные типы соединений не встречаются, следовательно, отсутствует и метод их синтеза. Поэтому основная трудность заключалась, в поиске и разработке ме­ тодики синтеза. Известный метод получения эфиров ксантогеновых кислот [3, 4] путем’взаимодействия солей ксаитогеновых кислот с галоидалкилами, оказался не пригодным для нашей цели. В результате исследования были разработа­ ны условия, позволяющие синтезировать ряд оксиалкилбензиловых эфиров ксантогеновых кислот. Условия синтеза таковы. В круглодонную трехгорлую колбу, снабженную ме­ ханической мешалкой, помещается эквимолекулярное коли­ чество фенола или алкилфенола и ксантогената в растворе бензола, взятого в 2-кратном количестве по отношению к весу взятых реагентов. Затем реакционная колба охлажда­ ется до 0°С и через охлажденную смесь при энертичном перемешивании пропускается сухой хлористый водород. При этом температура смеси должна поддерживаться в пределах не выше +5°С.

После того, как значительная часть соли превратится в кислоту, к реакционной смеси постепенно прибавляют рас­ считанное количество параформа и содержимое колбы пе­ ремешивается еще 5—6 я. Затем продукт реакции промы­ вается водой, фильтруется и отгоняется растворитель. Не вошедшие в реакцию компоненты отгоняются под вакуумом. Выход целевого продукта составляет в среднем 60% от тео­ ретического. Полученные оксиалкилбензиловые эфиры ксан­ тогеновых кислот представляют собой маслообразные жидко­ сти, со слабым специфическим запахом, хорошо раствори­ мы во многих органических растворителях и минеральных маслах, плохо растворимы в спирте и не растворимы в во­ де (табл. 1).

На основании физико-химического анализа, элементарно­ го состава и молекулярных весов можно заключить, что полученные соединения являются оксиалкилбензиловыми эфирами ксантогеновых кислот, имеющими следующее

строение:

ОН

I

j^'S[j—СН2—S—С—OR" S

 

I

100

R'

Соседние файлы в папке книги