книги / Присадки к смазочным маслам (вопросы синтеза, исследования и применения присадок к маслам, топливам и полимерным материалам)
..pdf
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а Г |
|
Анализ оксиалкилбензиловых эфиров |
ксантогеновых кислот |
|
|
|||||
|
Мол. вес |
|
Найдено, |
% |
|
Вычислено, |
?о |
|
Формула |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
майд. |
выч. |
С |
Н |
S |
С |
Н |
S |
HOCeH,CH2SC(S)OC2H5 |
225,12 |
228,34 |
52,78 |
5,74 |
27,29 |
52,60 |
5,29 |
28,08 |
CeH13C6H3(OH)CH2SC(S)OC2H5 |
314,96 |
312,50 |
61,95 |
8.09 |
21.30 |
61,50 |
7,74 |
20,52 |
CeH13C6H3(OH)CH2SC(S)OC9H12 |
405,47 |
410,69 |
67,01 |
10,04 |
15,11 |
■ 67,26 |
9,33 |
15,61 |
CeH„C,H8(OH)CH2SC(S)OCeH„ |
437,01 |
438,74 |
68.07 |
10,20 |
13,90 |
68,46 |
9,65 |
14,62 |
CeH19C6H3(0 H)CH2SC(S)OC0H19] |
447,95 |
452,77 |
68,44 |
9,98 |
13,50' |
68,99 |
. 9,79 |
.14,16 |
Исходя из этой молекулярной структуры, наиболее ве роятный механизм их образования представляется нами
следующей схемой:
R"0—С—SK + HCI— |
R "0 —C--SH + КС1 |
||||
|
|
I |
' |
1 |
|
|
|
Н |
|
||
|
|
S |
|
s |
|
|
он |
OH |
|
||
|
|
1 |
|
1 |
|
|
s |
|
1 |
|
|
|
\ |
HClfY-CH.OH |
|
||
|
1 |
/ |
1+ сн2о --*1 |
II |
|
|
\ |
4 / |
|
||
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
1 |
|
1 |
|
ОН |
|
R' |
|
R' |
|
|
|
|
OH |
|
|
1 |
|
|
|
' 1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
+ HS-c^ OR»— f \ —СН,—s-c1- |
|||
у |
|
|
l |
V1 |
s |
R' |
|
|
|
R' |
|
Оксиалкилбензиловый эфир амилксантогеновой |
кислоты, |
||||
полученный |
из |
промышленного алкилфенола и изоамил- |
|||
ксантогената |
(названный нами |
присадкой ИХП-8), |
подвер |
гался испытанию на антиокислительные и антикоррозионные свойства.
В результате испытаний было установлено, что присад ка ИХП-8, добавленная к маслу Д-11 в количестве 1%, снижает коррозию металла от 324 до 2 г/м2.
Присадка ИХП:8, являющаяся беззольной, была вклю чена в состав композиции присадок, состоящей из приса док БФК, СБ-3 и ПМС-200А. За счет введения в компози ции присадок ИХП-8 можно снижать расход зольных при садок (табл. 2).
Присадка ИХП-8 в композиции с 10% СБ-3 значительно увеличивает термическую стабильность масла (табл. 3),
Положительные результаты предварительных испытаний этой присадки, позволили провести моторное испытание мас
ла Д-11 с композицией |
присадок 2,6% |
БФК +1,4% СБ-3 + |
|
+ 1% ИХП-8 + 0,005% |
ПМС-200А на двигателях ГАЗ-51 и |
||
ЯАЗ-^04. В качестве |
эталона |
для |
сравнения моторных |
свойств была принята присадка |
ИНХП-21, которая прошла |
102
Сравнительные испытания различных композиций
|
| |
|
н |
с; |
Осадокпо НАМИ,% Нарастание вязкости, сстокс |
|
Общая |
|
%Зола, |
к |
си |
||||
|
|
S |
|
|
|
|
|
Композиция |
|
о |
|
а? |
|
|
|
|
с. |
|
|
|
|
||
|
|
Q." |
S |
о |
|
|
|
Т а б л и ц а 2
присадок
щелочность Моющий потенциал |
ПЗВ, баллы |
Д-11+4 % комп.*П + 1,2% 0,57 |
137 |
122 |
- |
7.0 |
14,2 |
11.4 |
1.6 |
63 |
0,5-1,0 |
|
ИНХП-21+0,005% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПМС-200А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д-11+4% комп. П+1% |
0,58 |
152 |
125 |
— |
9,5 |
24,2 |
10,3 |
1,4 |
64 |
0,5 |
ЛАНИ-317+0,005% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПМС-200А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д-11+4% комп. П+ 1,2% 0,51 |
66 |
106 1.0 10,2 |
51,8 |
|
2.0 |
62 |
|
|||
ДФ-11+0,005% ПМС- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
200А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д -1Н 4% комп. П+1% |
0,36 |
114 |
94 |
|
8,5 |
13,4 |
11,6 |
1.6 |
63 |
0.5 |
ИХП-8+0,005% ПМС- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
200А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
* 2,6%БФК + 1,4%СБ-3.
Т а б л и ц а 3
Термическая стабильность испытуемой присадки и композиции с присадкой СБ-3
Композиция
Д-11 + 10% СБ-3
Д-11-1-10% СБ-3+1% сантолюб 493
Д-11 + 10% СБ-3+1% ДФ-11
Д-11+10% СБ-3+1% ИНХП-21
Д-11 + 10% СБ-3+1% ЛАНИ-317
Д-11 + 10% СБ-3+1% ИХП.-8
Изменение величин щелочности и кислотности при температуре
обычной |
|
200° |
|
|
250° |
J |
|
300° |
|
|
|
I |
|
щелоч. |
|
|
|
|
|||
|
щелоч. кислот.I |
Г |
* |
Г |
щелоч. |
кисл. |
X |
щелоч. |
U |
|
с. |
|
а |
|
S |
а. |
|
|
о. |
|
£ |
8.9 0,85 - |
9.1 0.83 - |
8.2,: 0,63 |
— |
|
0.481- |
|||||
— 0.88 - |
— 0,80 — |
кислая |
|
|
1 |
|
||||
|
|
|
|
|||||||
— 0.82 — — 0.62 — |
кислая |
|
|
|
|
|||||
— 1.1 — - 0,84 |
— |
- |
0,58 |
- |
— |
0,47 |
— |
|||
— 0.88 — — 0,64 - |
|
0,42 |
— |
- |
0,42 |
— |
||||
9.3 0,85 — 8.7 0.80 — |
7.7 |
0.39 |
— |
6.7 |
0,23 |
|
103
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
4 |
Результаты 140-часовых |
испытаний на двигателе ЯАЗ-204 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
Д-11+5,4% БФК+ |
Д-11+5,4% БФК+ |
||||
|
Показатели |
|
+ 2,6% СБ-3+1% |
+2,6% СБ-3+1,2% |
||||||
|
|
ИНХП-8+0,005% |
' |
ИНХП-21+0,005 |
||||||
|
|
|
|
|
|
ПМС-200А |
ПМС-200А |
|
||
Износ компрессионных |
ко |
|
|
|
|
|
|
|||
лец по потере веса |
|
|
65 |
|
|
63 |
|
|||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
76 |
|
|
70 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
51 |
|
|
36 |
|
4 |
|
|
|
|
|
48 |
|
|
26 |
|
Всего комплектом,м г . |
|
|
240,0 |
|
195,0 |
|
||||
Потеря |
веса |
|
|
|
|
41,0 |
|
38,9 |
|
|
Нагар всего с колец и канавок |
|
2,49 |
|
2,62 |
|
|||||
Лак на |
юбке, |
баллы по |
ст. |
|
1,4 |
|
1.45 |
|
||
344-Т |
|
|
колец, баллы |
|
|
|
||||
Подвижность |
|
0,12 |
|
0,25 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
5 |
Результаты |
|
150-часовых стендовых |
испытаний |
|
ИХП-8 и ИНХП-21 |
|||||
|
|
|
|
на двигателе |
ГАЗ-51 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Масло АС-Юс+2,6 % Масло АС-Юс-4-2,6% |
|||||
Показатели |
|
БФК+1,4% СБ-3+1,2% БФК+1,4% СБ-3+1% |
||||||||
|
ИНХП-21+0,005% |
|
ИХП-8+0,005% |
|||||||
|
|
|
|
|
ПМС-200А+0,3 % |
|
ПМС-200А+0,3% |
|||
|
|
|
|
|
|
депрес. |
|
депрес. |
|
|
Износ колец |
|
|
|
|
15,5 |
|
18.9 |
|
||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
2 |
|
|
|
|
|
19,4 |
|
18.4 |
|
|
3 |
|
комплекта |
• |
|
28,1 |
|
22.5 |
|
||
Износ всего |
|
63;0 |
|
59,8 |
|
|||||
Нагар в |
зоне поршневых |
|
1,65 |
|
1,11 |
|
||||
колец, |
г |
|
|
|
|
|
|
|||
Лак на юбке поршня, бал |
|
0,90 |
|
0,5 |
|
|||||
лы по ст. 344 г |
|
|
|
|
||||||
большой комплекс испытаний и зарекомендовала себя |
как |
|||||||||
хороший |
термостабильный |
компонент, |
обладающий |
ан |
тикоррозионными и антиокислительными свойствами. В таб лицах 4 и 5 представлены результаты сравнительных мо
торных испытаний |
присадок |
ИХП-8 |
и ИНХП-21 в составе |
|
композиций присадок СБ-3 и БФК. |
что присадка |
ИХП-8 |
||
Из результатов испытаний |
видно, |
|||
в составе указанной |
композиции при испытаниях на |
двига |
телях ГАЗ-51 и ЯАЗ-204 обеспечивает уменьшение нагара в зоне поршневых колец и лак ©образования на боковой повер хности поршней.
104
Выводы
1.На базе алкилфенолов и ксантогенатов синтезирован ряд новых соединений оксиалкилбензиловых эфиров ксантогеновых кислот и найдены оптимальные условия их син теза.
2.Оксиалкилбензилизоамилксантогенат, названный нами присадкой ИХП-8, синтезированный на базе промышленного
алкилфенола в составе композиции с другими присадками может быть рекомендован как антиокислительная и анти коррозионная присадка к моторным маслам.
|
|
ЛИТЕРАТУРА |
|
1. |
А ф а н а с ь е в И. Д. Сб. „Присадки |
к маслам и топливам*. Гос- |
|
топтехиздат, 1961, стр. 58. |
|
||
2. |
РЖ Хим., 1964, З.П 282. |
43. |
|
3. |
W e l d e |
Н. J. pr. Ch., 1877, (2), 15, |
|
4. |
Ч у г а е в |
Л. J. pr. Ch., А. ЖРФХО, 1899, 31, 959. |
А.М. КУЛИЕВ, Н. П. МУСТАФАЕВ, Г. Р. ГАСАНЗАДЕ,
Р.Г. АЛИЕВА, М. А. РАСУЛОВА
СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НЕКОТОРЫХ МЕРКАПТАЛЕЙ НА СВОЙСТВА МОТОРНЫХ МАСЕЛ
Применяемые различные присадки, содержащие одну или
несколько функциональных труп или атомов, |
состоящие из |
|||
элементов кислорода, |
фосфора, |
азота—фосфиты, амины, ал- |
||
килфенолы проявляют |
антиокислительные и антикоррозион |
|||
ные свойства в температурных |
пределах не |
выше |
200°С. |
|
При более высоких температурах эти присадки сами |
под |
вергаются разрушению с образованием нежелательных продуктов окисления. Поэтому такие присадки, проявляющие эффективность в условиях'работы маловязких масел, прак тически малоэффективны или вовсе не пригодны для мотор ных масел.
Опыт применения различных антиокислительных, анти коррозионных присадок показывает, что наиболее эффектив ными присадками к моторным маслам являются соединения, содержащие низковалентные (сульфидные)’серы [1, 2]. В противоположность низковалентным азот- и фосфорсодер жащим присадкам они практически не эффективны для мало вязких масел. Такие присадки очень эффективны для более высоких (выше 200°С) температур, что соответствует усло виям работы двигателей внутреннего сгорания.
Следует отметить, что эффективность присадок, содер жащих низковалентную серу—основного носителя антиокис лительных и антикоррозионных свойств,—в значительной степени зависит от природы—электронной и молекулярной структуры органического компонента, составляющей моле кулы присадки. Например, ароматические сульфиды, у ко торых атом серы непосредственно связан с ароматическими ядрами, практически малоэффективны. Поэтому первосте
106
пенное значение имеет прежде всего выбор органического компонента для синтеза эффективной присадки.
Вданной работе мы ставили задачу получения для мо торных масел беззольной присадки с антиокислительными и антикоррозионными свойствами.
Всоответствии с поставленной задачей предусматривалось исследование меркапталей—соединений, содержащих суль фидные серы. Выбор для изучения этих типов соединений основывался на том, что они являются стабильными как к действию кислот, так и щелочей. Кроме этого, при действии окислителей они сначала окисляются в сульфоксиды, а за тем в сульфоны по схеме:
ОRt
R\ /^~Ri |
R\ |
1 |
|
|
|
|
|||
к/ \ s ~ R i |
R / \ |
S - R , |
R / 4 S ^ 1c> |
|
|
|
|
Д |
i4 o |
|
|
|
O |
R, |
Эти типы соединений представляют практический инте |
||||
рес как ингибиторы окисления |
масел, т. |
е. способствующие |
||
торможению цепной реакции окисления масел. |
||||
Отметим, |
что синтезу и исследованию |
сераорганических |
||
соединений |
посвящено |
много работ. Однако как о присад |
ках к маслам выше указанного типа соединений, в литера туре сведений нет. Нами был синтезирован ряд меркапталей с целью изучения их влияния как присадок к минеральным маслам.
Синтезы проводились по следующему методу. Рассчитанное количество меркаптана и альдегида поме
щалось в трехгорлую колбу, снабженную мешалкой и об ратным холодильником.. Через смесь при перемешивании в течение 5—6 мин пропускался сухой хлористый водород. При этом температура поддерживалась в пределах не выше + 10°С в течение одного часа. Затем перемешивание про должалось при комнатной температуре еще около 2 ч. По лученный продукт промывался дистиллированной водой до нейтральной реакции на фенолфталеин; после вакуумной разгонки определялись физико-химические константы (табл-1).
Выход чистых продуктов составлял от 60 до 8096. Все полученные соединения—маслообразные подвижные жидкос ти слабо-желтого цвета, хорошо растворимы в нефтепро дуктах. Не растворимы в воде.
Результаты испытаний меркапталей (табл. 2), получен ных на основе бензальдегида и фурфурола, показывают,
107
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 1 |
||
Ar |
|
T. к и п . |
< |
и-0 |
M RD |
|
Найдено |
Вычислено |
||||
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
°С1мм |
n D |
панд. |
выч. |
С |
Н |
S |
С |
Н |
S |
|||
|
|
|
|
|
||||||||
C,H ,0 |
Свн п |
1 5 4 -1 5 5 /0 ,7 5 |
0,9994 |
1,5156 |
86,52 |
85,98 |
63.26 |
9,28 |
22,16 |
62,88 |
9,15 |
22,38 |
C,H40 |
С0Н13 |
171— 172/0,7 |
0.9791 |
1,5078 |
95,74 |
95,21 |
64,36 |
9,97 |
20,09 |
64,91 |
9,61 |
20,39 |
С,Н,0 |
С7Н)5 |
1 8 3 -1 8 4 /0 ,5 5 |
0,9702 |
1.5061 |
104,91 |
104,45 |
66,16 |
10,19 |
18.29 |
66.61 |
10,00 |
18,72 |
с 4н 4о |
QHl7 |
192— 193/0,4 |
0,9561 |
1,5003 |
114,06 |
113,69 |
68,55 |
10,47 |
16,93 |
68,04 |
10,33 |
17,30 |
с 4н * о |
C-oHjg |
2 0 3 -2 0 5 /0 ,4 |
0,9477 |
1.4986 |
123,43 |
122,92 |
69.23 |
10,78 |
16,17 |
69.28 |
10,62 |
16,08 |
с , н 4о |
С10Н21 2 1 3 -2 1 5 /0 ,4 |
0.9381 |
1,4942 |
132,50 |
132,16 69,97 |
11,02 |
15,08 |
70,36 |
10,87 |
15,03 |
||
Свн 5 |
c fiH„ |
1 6 9 -1 7 0 /0 ,7 5 |
0,9846 |
1,5348 |
93,73 |
93,10 |
69,17 |
9,65 |
21,60 |
68,85 |
9,52 |
21,63 |
Ссн 5 |
CgH13 |
1 8 3 -1 8 4 /0 ,7 |
0,9372 |
1,5251 |
102,86 |
102,34 |
70,40 |
10,11 |
19,58 |
70.31 |
9,94 |
19,74 |
СвН5 |
c 7H15 |
1 9 3 -1 9 4 /0 ,4 |
0,9613 |
1,523$ |
112,15 |
111,58 71,77 |
10,50 |
17,94 |
71,52 |
10,29 |
18,18 |
|
Свн 5 |
С8НП |
2 0 4 -2 0 6 /0 ,4 |
0,9498 |
1,5183 |
121,49 |
120,81 |
72,40 |
10,80 |
16,40 |
72,56 |
10,59 |
16,85 |
с ен 6 - |
CgHio |
2 1 5 -2 1 7 /0 ,4 |
0,9456 |
1,5165 |
130.63 |
130,05 73,93 |
11,18 |
15,28 |
73,46 |
10.85 |
15,69 |
|
С6Н5 |
СюН21 2 2 4 -2 2 6 /0 ,4 |
0,9328 |
1,5090 |
139,82 |
139,28 74,47 |
41,46 |
14.19 |
74,24 |
11.08 |
14,68 |
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 2 |
|
|
|
|
|
Концентрация в масле Д-11.96 |
||||
|
Формула |
продукта |
0,5 |
|| |
1.0 |
I |
2,0 |
|
|
|
|
|
Коррозия по методу НАМИ, г/.«3 |
||||
Л |
CH<-s - |
c ’H'3 |
153,25 |
|
125,5 |
|
13,6 |
|
\ |
/ |
с Ч - с , н ,5 |
|
|
|
|
|
|
П |
|
|
|
197,35 |
|
177,6 |
|
18,3 |
Y |
~ |
CH\ s _ c 3HIfl. |
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
/ S - C 7H,5 |
210,1 |
|
223,25 |
|
133,3 |
|
с вн ьс н < |
|
|
|
|||||
|
|
V - c . H 15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
/ S |
Ci)Hig |
252,65 |
|
- |
|
192,4 |
СсНьСН< |
|
|
|
|||||
|
|
NS - C 0H10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
/ S - C 10H21 |
249,2 |
| |
218,15 |
|
227,95 |
|
СцН3СНС |
|
|
||||||
|
|
X s - C I0H21 |
|
|
|
|
|
|
Масло Д-11 |
в чистом |
|
|
324 |
|
|
||
виде |
|
|
|
|
|
|
■что хотя в молекуле меркапталей и имеются две сульфидные серы, однако они не являются достаточно эффективными. Причиной этого, по-видимому, является влияние ароматиче ского характера бензольного и фурфурольного ядра, несмот ря на то, что последние не связаны непосредственно с серой в составе указанных соединений.
Выводы
1.Получен ряд новых меркапталей на основе бензальдегида и фурфурола.
2.Испытанные меркаптали, полученные из бензальдегиДа, оказались недостаточно эффективными в качестве при садки к маслам.
3. Меркаптали полученные, из фурфурола, по сравнению с меркапталями из бензальдегида, оказались значительно эффективнее. Поэтому целесообразно дальнейшее широкое их изучение.
ЛИТЕРАТУРА
1. Г. Д е н и с о н и П. Ко иди. Окисляемость смазочных масел, 1947.
2. Н. И. Ч е р н о ж у к о в, С. Э. К р е й н. Окисляемость минеральных масел, изд. 2, 1946.
А.М. КУЛИЕВ, А. М. ЛЕВШИНА, 3. А. САДЫКОВ,
Л.Я. ВЕДЕНЕЕВА
НЕКОТОРЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ОБЛАСТИ СИНТЕЗА ВЫСОКОПОЛИМЕРНЫХ ПРИСАДОК К МАСЛАМ, СОДЕРЖАЩИХ РАЗЛИЧНЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ
ГРУППЫ
Введение функциональных групп или элементов в различ ные органические соединения, используемые в качестве при садок к маслам, позволяет повысить эффективность действия этих соединений, в направлении улучшения тех или иных свойств масел.
Вязкостные присадки, содержащие в своем составе раз личные функциональные элементы, были получены нами на основе продуктов сополимеризации изобутилена с различ ными непредельными соединениями в присутствии смеси триэтилалюминия и четыреххлористого титана (катализатор Циглера—Натта). Настоящее исследование посвящено сопо лимеризации изобутилена с хлоропреном и дальнейшей об работке полученного продукта пятисернистым фосфором.
В литературе не имеется данных, по каталитической сополимеризации изобутилена с хлоропреном. Мы предпола гали, что осуществление сополимеризации изобутилена с хлоропреном позволит получить ненасыщенные полимерные соединения, в которые значительно легче ввести функцио нальные группы или элементы. Сополимеризации осуществ лялась на установке, состоящей из системы для очистки изобутилена, системы для очистки азота, в атмосфере кото рого осуществлялся синтез, и реакционной четырехгорлой колбы, снабженной мешалкой, барботером для подачи газа, термометром и трубкой для ввода катализатора [1].
Изобутилен сополимеризовывался с хлоропреном при тем пературах от 0 до —50°С в растворе изооктана при весовом соотношении изобутилена и хлоропрена—80:20.
110