CS254033B1 - Bezpopolné antioxidanty a disperzanty - Google Patents

Description

Riešenie sa týká odboru přísad do mazacích olejov. Podstatou vynálezu sú látky všeobecného vzorca

připravené esterifikáciou alkylsalicylových kyselin a alkoholov alebo polyolov. Sú použitelné ako přísady do mazacích olejov vo funkcii bezpopolných antioixdantov, disperzantov a antifrikčných činidiel.

.254033

Vynález sa týká novéhó druhu bezpopolnych antioxidantov a , ďisperzantov. Tieto látky je možné použit ^lako přísady do mazacích olejov a plastov,

Spůsob a zariadenie na kontinuálnu výrobu alkylsalicylových kyselin a ich solí s vysokpu čistotou, ako antioxidantov a disperzantov, je predmetom čs. autorského osvedčenia č. 193 892. Podstatou vynálezu je destilácia alkylsalicylových kyselin a ich neutralizácia v stieranom filme kvapaliny.

Autorským osvědčením ZSSR č. 266 764 sa chrání sposob výroby alkylsalicylátu sodného. Spósob sa vyznačuje tým, že sa do filmového reaktora nadávkuje 40 %-ný roztok hydroxidu sodného a alkylfenol v příslušných pomeroch. Získaná zmes sa cirkuluje v systéme reaktor-čerpadlo-reaktor, v důsledku čoho sa produkt zbaví vody. Keď obsah vody klesne na hodnotu 1,8 až 2,0 % hmotnostně, privedie sa do systému dusík až do úplného odstránenia vlhkosti. Potom sa preruší přívod dusíka a do reaktora sa privedie oxid uhličitý. Systém sa utěsní a zvýši sa tlak na 0,6 MPa. Tento tlak sa udržiava až dq ukončenia karboxylácie.

Patent NSR č. 1 039 060 kryje sposob přípravy antioxidantov do mastiacich olejov zložených zo zmesi alkylfenolátov a alkylsalicylátov kovu vyššieho mocenstva. Sposob sa vyznačuje tým, že sa na zmesi alkylfenolátov a alkylsalicylátov, vzniklých dvojnásobnou karboxyláciou alkalických alkylfenolátov oxidom uhličitým, působí v bezvodom prostředí oxidom alebo hydroxidom kovu vyššieho mocenstva v množstve minimálně potrebnom na tvorbu soli s bázicitou 100 %, počítané na obsah alkylsalicylátu vo východiskovej zmesi.

Predmetom vynálezu sú bezpopolné antioxidanty a disperzanty všeobecného vzorca z

OH

kde

Ri je vodík alebo alkyl obsahujúci 5 až 24 uhlíkových atómov, R2 je alkyl obsahujúci 5 až 24 uhlíkových atómov, R3 je zvyšok alkánického, cyklánického alebo aromatického alkoholu alebo polyolu obsahujúceho 1 až 18 uhlíkových atómov v molekule a x je počet hydroxylových skupin v molekule alkoholu alebo polyolu a je rovný 1 až 6.

Alkylsalicylové kyseliny možu obsahovat jeden alebo dva alkylové retazce v molekule a to lineárně, alebo rozvětvené. Dížky alkylových reťazcov sa volia v závislosti na štruktúre a mólovej hmotnosti dělového produktu. Je výhodné sa pridržiavať pravidla, že čím viac uhlíkových atómov sa nachádza v alkylovom, alebo alkylových reťazcoch, tým menej uhlíkov može byť v molekule esterifikačného alkoholu.

Pre esterifikáciu alkylsalicylovej kyseliny všeobecného vzorca II, alebo zmesi týchto alkylsalicylových kyselin je možné použit alkénoxid ako je etylénoxid, propylénoxid, alebo alkohol jedno-, dvoj-, troj- a viacsýtny obsahujúci 1 až 18 uhlíkových atómov v molekule, alebo ich zmesi. Můžu to byť lineárně aj rozvětvené alifatické alkoholy, počnúc metanolom a končiac oktadekanolom, etylénglykol, dietylénglykol, trietylénglykol, alebo polyetylénglykoly, propylénglykol, dipropylénglykol, tripropylénglyko¹, alebo polypropylénglykoly, butándioly až oktándioly, 2,2-dimetylolpropán, trioly typu glycerínu, 1,1,1-trimetyloletánu, 1,1,1-trime tylolpropánu až trimetylolpentadekánu, polyoly typu pentaerytritolu, dipentaerytritolu a alkoholické 5 až 6 uhlíkaté cukry. Pre esterifikáciu alkylsalicylových kyselin všebecného vzorca II. možno použiť tiež cyklánlcké alkoholy ako je například cyklohexanol, alkylcyklohexanoly, alebo aromatické alkoholy ako sú fenylmetanoly, fenyletanoly, fenylbutanoly.

Mólový poměr kyseliny alkylsaúcylovej všeobecného vzorca II. k alkoholickej zlúčenine závisí od valentnosti alkoholickej zlúčeniny. Je výhodné esterifikovať všetky hydroxylové skupiny alkoholu alebo polyolu.

Vyrobené estery sú v závislosti od molekulovej hmotnosti a chemickej štruktúry 0lejovité kvapaliny až tuhé látky rozpustné v oleji a v organických rozpúšťadlách. Estery připravené podfa tohto vynálezu sa aplikujú ako bezpopolné antioxidanty, disperzanty a antlfrikčné přísady do mazacích olejov a plastických maziv.

Výhodou bezpopolných antioxidantov a disperzantov podfa tohto vynálezu je, že sú účinné pri vysokých teplotách a dajú sa aplíkovať v takých sústavách mastiv, kde sa alkylsalicyláty kovov alkalických zemin nedajú použiť, ako sú například oleje pre piestové letecké motory.

Obsah popola v motorových olejoch je limitovaný. Je preto výhodné aplikovat v kombinácii přísad pre tieto oleje bezpopolné antioxidanty s di-, připadne s viacfunkčnými vlastnosťami. Pri ich aplikácii v motorových olejoch sa prejavujú antifrikčné vlastnosti přísady v znížení opotrebenia třecích sústav motora i v nepřítomnosti modifikátora trenia.

Pre ilustráciu uvádzame příklady, ktoré však neobmedzujú predmet vynálezu.

5 4 0 3.3

Příklad 1

Mól kyseliny 4-hexadecylsalicylovej sa zmieša s mólom 2-etylhexanolu v esterifikačncm reaktore. Do zmesi sa přidá 20 % hmotnostných zmesi izomérnych mety bsnzénov a 4 % hmotnostně 4-metylbenzénsulfónovej kyseliny. Zmes sa za miešania zahrieva do teploty varu. Reakčná voda sa odstraňuje azeotropickou destiláciou. Po zreagovaní východiskových surovin sa oddestiluje vynášač vody a olejovitá kvapalina sa adsorpčné zrafinuje 4 % hmotnostnými bieliacej hlinky. Získá sa olejovitá kvapalina žltohnedej farby vo výtažku 98 % hmotnostných teorie.

Antioxidačné, dispergačné a antiřrikčné vlastnosti přísady podl'a tohto vynálezu sa prejavia pri ich aplikácii do motorových olejov v množstve 2,5 % hmotnostného. Pri stanovištnej skúške W1 na modelovom motore Petter sa dosíahne maximálně dosažitelná čistota piestnych drážok, t. j. 10 bodov. Opotrebenie ojničného ložiska je maximálně 18 mg.

Příklad 2

Mól zmesi alkylsalicylových kyselin obsa hujúcich 18 až 22 uhlíkových atómov v al kylovom reťazci v polohe 4 a 6 sa za intenzívneho miešania nechá reagovat s 1,5 molu n-hexanolu za katalýzy 5 % hmotnostných zmesi xylénsulfónových kyselin pri teplote varu zmesi. Reakčná voda sa po schladení oddělí od n-hexanolu, ktorý sa vracia do esterifikačného reaktora. Po skončení esterifikácie sa reakčná zmes ochladí a premyje vodou do neutrálnej reakcie premývacích vod. Potom sa z reakčnej zmesi oddestiluje nezreagovaný n-hexanol a viskózny olejový produkt sa predestiluje na molekulovej odparke. Získá sa svetložltá olejovitá kvapalina vo výtažku 96 % hmotnostných teorie.

Testováním motorového oleja obsahujúceho 2 % hmotnostně tejto přísady v motore Petter W1 sa dosíahne čistota piestnych drážok 10 bodov a opotrebovanie ojničného ložiska 16 mg.

Příklad 3

Do esterifikačného reaktora sa naváži mól zmesi 4 a 6-oktylsalicylovej kyše iny a mól dodecylcyklohexanolu. Do zmesi sa přidá vynášač vody vo formě ropnej frakcie vriacej v rozmedzí 140 až 180 °C v množstve 20 % hmotnostných, počítané na zmes východiskových surovin a 4,5 % hmotnostného benzénsulfónovej kyseliny, počítané na východiskové suroviny. Za intenzívneho miešania sa zmes ohřeje na teplotu varu. Reakčná voda sa odtahuje spolu s vynášačom vody cez chladič. Ropná frakcia sa vracia do esterifikačného reaktora. Po skončení esterifikácie sa ropná frakcia oddestiluje a olejovitý produkt sa rafinuje bieliacou hlinkou v množstve 5 °/o hmotnostných, počítané na reakčný produkt dvakrát. Ester sa získá vo výtažku 93 % hmotnostných teorie.

Aplikačným testom tejto přísady v množstve 1,5 % hmotnostného v motorovom oleji v motore Petter W1 sa dosíahne čistota piestnych drážok 9,5 bodá a opotrebovanie ojničného ložiska 20 mg.

Příklad 4 moly 4,6-dipentylsalicylovej kyseliny a jeden mól pentaeritritolu sa naváži od esterifikačného reaktora. Do zmesi sa nadávku je zmes Ce aromátov v množstve 20 % hmotnostných počítané na zmes východiskových surovin a 5,5 °/o hmotnostného 4-metylbenzénsulfónovej kyseliny, počítané na reagujúcu zmes.

Reakčná voda sa odtahuje z reagujúcej zmesi pri jej teplote varu. Po ochladení azeotropického destilátu a po oddělení vody sa zmes Ce aromátov vracia do esterifikačného reaktora. Po skončení reakcie sa reakčná zmes premyje vodou do neutrálnej reakcie premývacích vod, adsorpčné sa dočistí 5 % hmotnostnými bieliacej hlinky.

Po oddestilování vynášača vody sa získá viskózna kvapalina žltohnedej farby vo výtažku 90 % teorie.

Testováním motorového o¹ eja obsahujúceho 3 % hmotnostně tejto přísady v motore

Petter W1 sa dosíahne čistota piestnych drážok 10 bodov a opotrebovanie ojničného ložiska 15 bodov.

Claims (2)

1. Bezpopolné antioxidanty a disperzanty všeobecného vzorca

VYNALEZU kde

Rl je vodík alebo alkyl obsahujúci 5 až 24 uhlíkových atómov,

R2 je alkyl obsahujúci 5 až 24 uhlíkových atómov,

R3 je zvyšok alkánického, cyklánického alebo aromatického alkoholu, alebo polyolu, obsahujúceho 1 až 18 uhlíkových atómov v molekule a x je počet hydroxylových skupin v molekule alkoholu, alebo polyolu a je rovný 1 až 6.