CS255396B1 - Motor oil additive for detergent-dispersant antioxidant and anti-wear properties - Google Patents
Motor oil additive for detergent-dispersant antioxidant and anti-wear properties Download PDFInfo
- Publication number
- CS255396B1 CS255396B1 CS865935A CS593586A CS255396B1 CS 255396 B1 CS255396 B1 CS 255396B1 CS 865935 A CS865935 A CS 865935A CS 593586 A CS593586 A CS 593586A CS 255396 B1 CS255396 B1 CS 255396B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- alkaline earth
- acid
- earth metal
- weight
- alkyl
- Prior art date
Links
Landscapes
- Lubricants (AREA)
Abstract
Přísada do motorových olejov na základe koncentrátu 30 až 70 % hmot. kompozície v ralináte ropného oleja, pozostávajúcej z: a) 15 až 60 % hmot. hydroxyalkylesteru alkyl nebo alkenylderivátu fosfónovej alebo tiofosíónovej kyseliny, získaného reakciou s alkyl énoxidom, alebo čiastočne i reakciou s organickým amínom, výhodné s polyalkylénpolyamínom, b) 15 až 50 % hmot. soli kovu alkalickej zeminy ropnej alebo alkylarylsulfónovej kyseliny priem. mol. hmotnosti 760 až 2 000, c) 15 až 60% hmot. soli kovu alkalickej zeminy deri-vátov alky’fenolu s alkylmi so 6 až 30 atórnami uhlíka. Celková bázicita kompozície je 60 až 150 miligramov KOH/g. Přísada ďalej móže obsahovat zinočnaté soli dialkyl- alebo dialkylfenylesteru ditiofosforečnej kyseliny v množstve 0,05 až 0,4 hmot. dielov na 1 hmot. diel účinných látok zmesi.Additive for motor oils based on a concentrate of 30 to 70% by weight of a composition in petroleum oil raline, consisting of: a) 15 to 60% by weight of a hydroxyalkyl ester of an alkyl or alkenyl derivative of phosphonic or thiophosphonic acid, obtained by reaction with an alkylene oxide, or partially by reaction with an organic amine, preferably with a polyalkylenepolyamine, b) 15 to 50% by weight of an alkaline earth metal salt of a petroleum or alkylarylsulfonic acid with an average molecular weight of 760 to 2,000, c) 15 to 60% by weight of an alkaline earth metal salt of an alkylphenol derivative with alkyls of 6 to 30 carbon atoms. The total basicity of the composition is 60 to 150 milligrams of KOH/g. The additive may further contain zinc salts of dialkyl or dialkylphenyl ester of dithiophosphoric acid in an amount of 0.05 to 0.4 parts by weight per 1 part by weight of the active ingredients of the mixture.
Description
3 4 255396
Vynález sa týká přísady pre motorové o-leje na vylepšenie ich detergentno-disper-gačných, antioxidačných a protioderovýchvíastností za náročných podmienok činnos-ti zážihových a vznětových motorov. V silné namáhaných zážihových a vzně-tových motoroch sú motorové ole]'e vysta-vené působeniu relativné vysokých teplotv priestore valcov, pričom sa dostávajú dostyku s kyslíkom a spalnými plynmi, obsa-hujúcimi i produkty nedokonalého spáleniapaliva. Vplyvom ich posobenia mazací o-lej podlieha oxidačných a dalším premenám„starnutia“' za vzniku oxykyselín a inýchkorozně posobiacich produktov. Polykon-denzačnými reakciami oxykyselín vznikají!v oleji nedostatočne rozpustné vysokomole-kulárne uhlíkaté produkty, ktoré sa íahkousadzujú vo formě lakov a tvrdých uhlíka-tých usadenín najma na horácích funkčnýchmiestach piestovej skupiny motora, čo spů-sobuje zhoršená činnost motora a moževiesť k zapečeniu piestnych krážkov a kvyradeniu motora z činnosti.
Za podmienok přerušovaného studenéhochodu motora, najma u zážihových moto-rov v mestskej dopravě v zimnom období,usadzujá sa v motore vetmi škodlivé studenékaly. Účinné přísady s antioxidačnými a deter-gentno-dispergačnými vlastnostami predlžu-já životnost a funkčná schopnost mazacie-ho oleja a zabezpečujá dlhodobá bezporu-chová činnost motora. Už dlhší čas sa aplikujá v motorových o-lejoch rozličné zláčeniny s detergentným adispergačným působením, ktoré májá priaz-nivý vplyv na čistotu motora, pretože ob-medzujú vylučovanie a usadzovanie uhlíka-tých produktov na sáčastiach motora. Zoznámých typov zláčenín sa up'atňujá akodetergentno dispergačné přísady v olejochrozpustné soli sulfónových kyselin, alkylde-rivátov fenolov a alkylsalicylovej kyseliny,ktorých áčinok je výrazný najma za vyso-kých teplot motora a kovové soli derivátovfosfónových kyselin, ktoré působia i zapodmienok studeného, přerušovaného Cho-du motora. Pomocou týchto známých typovdetergentno-dispergačných přísad mažu sapodstatné zlepšit aplikačně vlastnosti mo-torových o'ejov, obzvlášť ak sá doplněnéznámými inhibítormi s multifunkčným pů-sobením na báze kovových solí diesterovdítiofosforečných kyselin, ktoré májá účin-ky antioxidačné, protikorózne i protiodero-vé. Je však známe, že sa požiadavky pre mo-torové oleje vyšších akostných špecifikáciínedajá splnit pri použití niektorého z uve-dených druhov přísad jednotlivé, čiastočnelen s vysokými dozáciami detergentno-dís-pergačnej přísady.
Ukázalo sa, že sa áčinok přísad podstat- né vylepšuje pri použití zmesi viacerých druhov přísad, napr. kombináciou sulfoná- tových a alkylfenolátových, v důsledku sy- nergického působenia oboch zložiek. Podta literatáry (Chimija i technologija topliv imásel, č. 3, 1963) akostné požiadavky mo-torového o'eja pre vznětový motor za ná-ročnějších podmienok činnosti zabezpečujezmes 5 hmot. % alkylfenolátovej přísady a 2hmot. % sulfonátovej přísady, (3,1 hmot. %áčinných zložiek zmesi oboch typov pří-sad], zatiaí čo ani dozácia podstatné váč-šieho množstva niektorej z oboch zložiekneposkytuje požadovaný výsledok. Sá tiežznáme kombinácie sulfonátových a alkylfe-nolátových přísad doplněné na zlepšenieantioxidačných a protioderových vlastnos-tí, napr. fenylalfanaftylanhnom, xantogená-tom alebo organickým fosfitom (USP3 007 869, brit. pat. 888 502, NSR 1 112 804,franc. pat. 2 009 296 a PO ZSSR 268 582].Zmes výše 3 hmot. % účinných látok alkyl-fenolátových a sulfonátových přísad, dopl-něná zinočnatou dialkylditiofosforečnej ky-seliny, ako zložkou na zlepšenie antioxidač-ných a protioderových vlastností, poskytujetiež iba spodná hranicu požiadavky pre a-kostné motorové oleje. Čistota motora, i zapodmienok prerušovanej prevádzky, sa vy-lepšuje použitím bezpopolnej přísady ami-du, imidu alebo esteru alkenyljantárovejkyseliny v zmesi s alkylfenolátom a/aleboalkylarylsulfonátom kovu alkalickej zemi-ny.
Dobré účinky v motorovom oleji sa zís-kajú podl'a brit. pat. 958 520 a 968 957, USP3 170 881 a pat. NSR 1 290 647 s přísadouzmesi kovových solí alkylaralsulfónových a-lebo ropných sulfónových kyselin a kovo-vých solí derivátov fosfónových kyselin, zís-kaných reakciou polymérnych C3 až C-i ole-fínov so sírnikom fosforečným, najma pristředných teplotách na piestoch a za stu-deného chodu motora. Takéto zmesi sa vý-hodné doplňujú podl'a USP 3 445 386 kovo-vými sofami diesterov dítiofosforečných ky-selin. Dobré působenie sa dosahuje tiofos-fonátových přísad pri ich kombinácii s al-kylfenolátmi, a doplnění s dialkylditiofos-fátmi kovov (brit. pat. 960 053, 1 039 792, AOZSSR 243 762], pričom takéto zmesné pří-sady sa můžu získat i neutralizáciou deri-vátu tiofosfónovej kyseliny bázickou kovo-vou sofou alkylfenolu alebo súčasnou neu-tralizáciou tiofosfónovej kyseliny s alkyl-fenolom (brit. pat. 958 520, USP 3 182 019,USP 3 377 282 a pat. NSR 1 200 291], Aj utakýchto kombinácii přísad sa vyžaduje re-lativné vyššia dozácia áčinných látok, po-dcbne ako u zmesnej přísady podta ČSP148 617, ktorej detergentná zložka obsahu-je soli tiofosfónovej a alkylfenylditiofosfo-rečnej kyseliny.
Podta čs. vynálezu (AO 167 120) sa apli-kačně vlastnosti detergentno-dispergačnýchpřísad do motorových olejov významné vy-íepšujú při použití viaczložkovej kompozície,obsahujúcej v zmesi s kovovou sotou alkylalebo alkenylderivátu tiofosfónovej kyseli-ny soli kovov alkalických zemin ropných
S sulfokyselín alebo alkylarylsuiřónových ky-selin a substituovaných fenolov při vyváženom pomere zložiek a dosíatočnej úrovnibázicity zmesnej přísady. Takéto přísady u-možňujú aplikáciu v širokom rozsahu pod-mienok činnosti zážehových a vznětovýchmotorov a vyznačujú sa vysokou špeeific-kou účinnosťou. Kompozícia přísad pódiačs. AO 167 120 pozostáva z olejového roz-toku vápenatých a barnatých solí alkyl- a-lebo alkenylderivátov tiofosfónovej kyseli-ny s uhlovodíkovými skupinami mol. hmot-nosti 500 až 3 000, ropných sulfónových ky-selin alebo alkylarylsulfónových kyselin so6 až 30 atómami uhlíka v alkylovej skupiněa derivátov substituovaného fenolu s kolo-idne dispergovaným uhličitanom kovu alka-lickej zeminy alebo s nadstechiometrickýmmnožstvom kovu alkalickej zeminy, viaza-nej v podobě bázickej soli, s celkovou bázi-citou kompozície 30 až 150 mg KQH/g.
Zistili sme, že sa detergentno-dispergač-né, antioxidačné ale i protioderové vlastnos-ti přísad na báze kompozície solí kovov al-kalických zemin ropných sulfónových ale-bo alkylarylsulfónových kyselin a derivátovsubstituovaného fenolu vylepšujú, ak alkyl-alebo alkenylderivát fosfónovej alebo tio-fosfónovej kyseliny je hydroxyalkylester,získaný reakciou s alkylénoxidom, alebočiastočne i amid alebo imid, vznikajúci re-akciou s amínom, výhodné polyalkyléupolyamínom, pričom celková bázicita přísady vý-še 60 mg KOH/g sa zabezpečuje vysokouhodnotou bázicity sulfonátovej a/alebo al-kylfenolátovej zložky.
Vynález sa týká přísady pre motorové o-leje na vylepšenie ich detergentno-disper-gačných, antioxidačných a protioderovýchvlastností za náročných podmienok činnosti zážihových a vznětových motorov na zá-klade koncentrátu 30 až 70 hmot. % kom-pozície alkyl- alebo alkenylderivátu fosfó-novej kyseliny a solí kovu alkalickej zemi-ny ropných alebo alkylarylsulfónových ky-selin a derivátu substituovaného fenolu s al-kalickou rezervou koloidne dispergovanéhouhličitanu a/alebo hydroxidu kovu alkalic-kej zeminy v rafináte ropného oleja, v kto-rej účinné látky zmesi pozostávajú z 15 až60 hmot. % derivátu fosfónovej kyseliny o-becného vzorca X XR‘ 11/
RP \ XR‘ alebo
X X
RP—X—PR XR‘ XR‘
B v ktorom R je uhfevodíkwá skupina mol.hmotnosti 500 až 2 0ΘΠ, X je kyslík alebo si-ra a R‘ je skupina —CnH2nQH, kde n je 2alebo 3, alebo vodík alebo aminová skupi-na, pričom raa 1 atom fosforu připadá naj-menej 0,5 molu skupin — CnH2nQH, z 15 až50 hmot. % soli kovu alkalickej zernůny rop-nej alebo alkylarylsulfónovej 'kyselinypriem. mol. hmotnosti 760 až 2 000 a z 15až 60 hmot. % soli kovu alkalickej zeminyderivátu fenolu obecného vzorca
OH
R alebo
v ktorom R je alkvl G; až Cso a X je —S—,—S—S— alebo —CHz alebo —Cí-kNHR1, kdeR' je —CnH2n— alebo — (CzHíNHjnCHa—,pričom n je 1 až 5, alebo — (C2H4QH jCHa-—,a celková bázicita kompozície je @0 až 150miligramov KOH/g. Přísada pre motorové oleje dalej obsahu-je zinočnaté soli diaikyl- alebo dialkylfenyl-esteru ditiofosforečnej kyseliny s alkylový-rm skupinami s 1 až 20 atómami uhlíka vmnožstve 0,05 až 0,4 hmot. dielov na 1hmot. diel účinných látek zmesi.
Alkyl- alebo alkenylderiváty tíofosíóno*vej kyseliny, přítomné v přísadě podlá vy-nálezu sú produkty získané reakciou poly-mérneho olefínu, například izobutylénu a-lebo propylénu o priemernej molekulovejhmotnosti 500 až 2 000, so sírnikom fosfo-rečným a spracovaním výhodné nasledujd-cou hydrolýzou na alkenyltiofosfónovú ky-selinu a dalej s etylénoxidom alebo propy-lénoxidom na příslušný hydroxyalkylesteralebo čiastočne i s organickým amínom,najma typu polyalkylénpolyamínu alebo al-kanolamínu. Ďalšia zložka kompozície přísad, sol al-kalickej zeminy v oleji rozpustenej sulfóno-vej kyseliny sa vyrátoa sulfonáciou rafino-vanej ropnej frakcie, výhodné o priemernejmolekulovej hmotnosti 350 až 500, a převe-dením na kovová sol1 alebo spracovanímsyntetických alkylarylsulfónových kyselinpriemernej molekulovej hmotnosti výhodné440 až 480, například zmesi di- a monodo-decylbenzénsulfónových kyselin,
I 2 5 5 33 6 7
Zložku vápenatej alebo barnatej soli de-rivátu substituovaného fenolu představuji!výhodné sulfidy, disulfidy alebo metylén-bis-fenolové deriváty mono- a dialkylfenolov so6 až 30, najma s 8 až 16 atómami uhlíka valkylovej skupině alebo mono- a diarylal-kylfenoly, a zmesné soli příslušných mono-a disubstituovaných fcnolov s odvodenýmisulfidmi a metylén-bis-derivátmi fenolu, na-příklad vzorca
0-M&-0 OMaOH
R R R kde Me je vápnik alebo baryum.
Olejové koncentráty solí kovu alkalickejzeminy ropnej alebo alkylarylsulfónovej ky-seliny alebo/a derivátu substituovaného fe-nolu obsahuji! výhodné koloidne dispergo-vaný uhličitan alebo hydroxid kovu alkalic-.kej zeminy a tým získavajá alkalická re-zervu nad 150 mg KOH/g, výsledné až 220až 350 mg KOH/g a sú schopné udeliť poža-dovaná alkalitu kompozícii přísad.
Kompozícia přísad do motorových olejovpódia vynálezu sa výhodné připravuje zmie-šaním jednotlivých zložiek v príslušnomhmotovom pomere. Može sa získat i reakrciou stechiometrického přebytku hydroxi-du alebo kysličníka alkalickej zeminy sozmesou sulfónovej kyseliny alebo jej vápe-natej soli a derivátu fenolu za privádzaniakysličníka uhličitého, například pódia AO190 767 a po spracovaní dodatočným pri-miešaním derivátu fosfónovej kyseliny, při-padne i zinočnatej soli diesteru ditiofosfo-rečnej kyseliny.
Potřebná bázicitu udeiuje přísadě jednaalebo viac zložiek kompozície, výhodné vpodobě koloidne dispergovaného uhličitanuvápenatého alebo barnatého.
Kompozícia přísad pódia vynálezu sa mc-že aplikovat v motorových olejoch sama, a-le výhodnejšie sa doplňuje ešte multifunkč-nou přísadou na báze kovověj, obyčajne zi-nočnatej soli dialkyl- alebo diarylesteru di-tiofosforečnej kyseliny, ktorá prispieva kďalšiemu zlepšeniu antioxidačných, protioderových a protikoróznych vlastností moto-rového oleja. Kompozícia přísad sa tiež vý-hodné používá v motorových olejoch spoluso známými přísadami na zlepšenie visko-zity a viskozitného indexu, například pólyalkylmetakrylátmi alebo polymérnymi ole-fínmi, s přísadami proti penivosti, proti hr-dzaveniu a so znižovačmi bodu tuhnutia.Pódia podmienok aplikácie v motorovýcholejoch mdže sa kompozícia pódia vynále- zu kombinovat i so známými druhmi bez-popolných dispergačných přísad, napříkladna báze polyetylénpolyamidov alebo imidovalkyl- alebo alkenyljantárovej kyseliny a-lebo zláčeninami typu Mannichových bázalebo i s inými druhmi popolných detergent-ných přísad, například derivátom salicylovejkyseliny, ktoré móžu nahradit část kompo-zície přísad pódia vynálezu.
Kompozícia přísad pódia vynálezu sa u-platňuje výhodné v jednostupňových moto-rových olejoch viskozitnej triedy SAE 20až 50 a tiež vo viacstupňových motorovýcholejoch, například viskozitnej triedy SAE10W/30 alebo SAE 20W/50.
Kompozícia přísad podlá vynálezu je á-činná v motorových olejoch, vyrobenýchrozličnými rafinačnými postupmi, v selek-tivně rafinovaných základových olejoch do-rafinovaných hydrogenačne alebo adsorpč-ne bieliacou hlinkou i v motorových ole-joch, obsahujúcich prevažne hydrogenačnera Hnáty.
Dobré aplikačně vlastnosti kompozíciipřísad pódia vynálezu vyplývajá z hodnote-nia motorovými skáškami Petter AV-1 i zlaboratórnych hodnotení pri skňške na doš-tičkovoin přístroji podlá Wolfa, korozívne-ho posobenia na ložisková zliatlnu Cu-Pbmodifikovaným postupom pódia Pínkieviča,z hodnotenia detergentného potenciálu po-dlá GOST 10734-64 a tepelnej stability po-dlá Papoka (GOST 9352-60], Výhody aplikácie kompozícii přísad po-dlá vynálezu v motorových olejoch vyplý-vajá z nasledujácich príkladov, z ktorých jezřejmé, že podstatné nižšie dozácie takých-to přísad, v množstve 1 až 1,5 hmot. °/o účin-ných látok, poskytuji! lepšie výsledky prihodnotení na skášobnom motore Petter AV--1 než vačšie množstvá individuálnych pří-sad alebo známých kombinácií přísad, a vy-hovujá požiadavkám akostnej špecifikáciepre náročné druhy motorových olejov.Příklady: V nasledujúcej tabulke sa uvádzajá vý-sledky motorových skášok kompozícii pří-sad podlá vynálezu (vzorky číslo 8 až 11]v porovnaní s jednotlivými i zmesnými druh-mi přísad (vzorky číslo 1 až 7] s ňdajmi ozložení a charakteristických ukazovatelovpřísad. Základový olej:
Zmes 70 hmot. % hydrogenovaného ole-jového rafinátu a 30 hmot. % selektívnehoolejového rafinátu o viskozite 61,2 mm2 .. s_1 pri 50 °C, s obsahom 0,7 hmot. % poly-metakrylátovej přísady a 0,7 hmot. % zinoč-natej soli dialkylesteru ditiofosforečnej ky-seliny (8,6 hmot. % Zn, 7,5 hmot. % P], oviskozitnom indexe 92. 255396 9 10
Zložky přísady:
Zložka A — derivát íosíónovej kyseliny AI — Barnatá sol', obsah 50 hmot. % účin-né j látky; 2,1 hmot. % P; 8,2 hmot.per. Ba; alkyl — polybutén priemer-nej molekulové] hmotnosti 780; cel-ková bázicita 30 mg KOH/g A2 — Hydroxyalkylester alkenyltiofosfóno-ve] kyseliny na báze polybuténu prie-mernej molekulovej hmotnosti 940 aetylénoxidu, fosfor : etylénoxid 1 : 1(mol). A3 — Hydroxyalkylester alkenyltiofosfóno-vej kyseliny na báze propylénu prie-mernej molekulovej hmotností 720 apropylénoxidu, fosfor : propylénoxi-du 1 : 0,8 (mol). A4 — Hydroxyalkylester alkenyltiofosfóno-vej kyseliny na báze polybuténu prie-mernej molekulovej hmotnosti 940 aetylénoxidu, fosfor : etylénoxidu 1 :: 0,5 (mol), spracovaný reakciou s močovinou, obsahuje 2,2 hmot. % S,0,7 hmot. °/o N.
Zložka B — sof kovu alkalickej zeminy voleji rozpustnej sulfónovej kyseliny B1 — Vápenatá sol' ropnej sulfónovej ky-seliny, obsah 32 hmot. % účinnej lát-ky, priemernej molekulovej hmotnos-ti 870; 2,1 hmot. % Ca; celková bázi-cita 12 mg KOH/g.
Zložka C — sol' kovu alkalickej zeminy de-rivátu fenolu
Cl — Barnatá sol' dioktylfenoldisulfidu, ob-sah 50 hmot. % účinných látok; 10,5hmot. % Ba; 3,8 hmot. % S; celkovábázicita 60 mg KOH/g. C2 — Vápenatá sol' C9—C12 alkylfenolsulfi-du bazická, obsah 40 hmot. % účin-ných látok; 9,2 hmot. % Ca; 3,5 hmot.pere. S; celková bázicita 255 mg KOHna gram. 9 cd
QO co
ID 235396 CM CO< σ' Mí ΙΟ< ,4 CO CM< Γ-Γ CM CM< r-f
iH O< r-T <c
CO o” co θ' co o” in o”
r-4 COCO CQ 4CM r-l ©Oa o co CQ r-lMl tí W HMí r-| COCM CQ τ-ΓMl
O
CO
O m tíCO V) o cm o θ'M<
LO M1
CO CM~ CM CO, M^
θ' CD o” CO
LO
CO IT5
CO
CM
Mi co co o
CM
rH Mí Mí
CO co 03
CM CDΙΌ O OCM
CM 05ΙΌ O θ'CM
CM l>Ltí U o”CO o
Mi ΙΛ
Mi
CM co Mí
CO in oo m Mí
CM
CO co
CO 00
CM
CM
CO
CM
[> o”
O
Mi ΙΩ cm” O) c*^ uo cm”
CO 44 3 Λ
CO
H
CO
CM Výsledky motorových skúšok Petter AV-1Číslo vzorky 1
Zložky kompozície přísad:
CQ CM O !in
CO Mí o co
O oo
O Mí- o M1” 00 co
O
Ifj tn
Cm”
LO
CM ío cm”
CQ c*·'”
CM o” 03 44 44
>N
O 43 3 S—i cd 44
>N
O
N ω tí fí •r-4 >o '3 θ'cd 4-i
u 2'to B
N XJ o
Q n§: *4 -tí 3Í3 O £
Í2 NO
o CO
S >N « > o4-3 i—<
O N >>444—1'cd 44
>N
O
O a 43 Φ tí tí θ'
cd +J I 6 N X3
O
O I—-1 , čd go >U &nΌ g u
r< O CO 73 ·« o3 * '3 '3 B £ > ° ”
O >,
AS
>N
O <Dcd' 0 CO "-1 >o >'3o' 3 3 • I—í -w 'i.(j
N N 43O O 44 4—* 1'tí 1
NO >y &'3 a 43 °cd Λ j§ > o
Xj Όo 3 '> wtí ctí o. >O CD'3 .2'n .u O +;'3 S1 2 η a b 'a Λ Oί3'cd o°
O 44\aO tí>W 0)'tí 4~* ·* 2C/5 3X3 o > '3 2 > Γ5 °O rw
o O s -° s» > Ό 44Φ tí2 r—I φ w o >
3,455,396
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a motor oil additive for improving their detergency-dispersing, antioxidant and anti-wear properties under the severe operating conditions of spark ignition and compression ignition engines. In heavy-duty petrol and diesel engines, the engine oil is exposed to relatively high temperatures in the cylinder space, with oxygen and combustion gases, including products of incomplete combustion of the fuel. Due to their lubricating nature, they undergo oxidative and other "aging" transformations to form oxyacids and other corrosive products. Oxyacid polycondensation reactions result in oil-poorly soluble high molecular weight carbonaceous products which are readily adhered to in the form of lacquers and hard carbon deposits, especially on the engine's piston piston assembly, causing deterioration in engine operation and sealing of piston grooves. and quitting the engine.
Under the conditions of intermittent cold-running of the engine, especially in the case of petrol engines in the city transport in the winter, harmful wells settle in the engine. Effective additives with antioxidant and dispersant properties will prolong the service life and performance of the lubricating oil and ensure long-term, unsupported engine performance. Various detergent and dispersion additives have been used in motor oils for a long time, which have a beneficial effect on engine cleanliness, since they limit the deposition and deposition of carbon products on engine coats. Known types of weakening agents include the dispersing agents in the oil-soluble salt of sulfonic acids, alkyl derivatives of phenols and alkylsalicylic acid, which are particularly pronounced at high engine temperatures and metal salts of phosphonic acid derivatives, which cause cold, intermittent Cho- du motor. With these known type-detergent-dispersing agents, it is essential to improve the application properties of motor oils, especially if they are supplemented with known multifunctional inhibitors based on metal salts of diester diophosphoric acids, which have antioxidant, anticorrosive and anti-rust properties. However, it is known that the requirements for the engine oils of higher quality specifications are met by using one of the individual types of additives mentioned above, partly with high detergent / dye additive finishes.
It has been found that the additive composition is substantially improved by using a mixture of several types of additives, e.g., a combination of sulfonate and alkylphenate, due to the synergistic action of the two components. According to the writers (Chimija i technologija topliv imásel, no. 3, 1963), the quality requirements of a diesel engine for a diesel engine under more demanding operating conditions are 5% by weight. % alkylphenate additive and 2wt. % of the sulphonate additive, (3.1% by weight of the acic ingredients of the mixture of both types of additive), while even the substantial increase in any of the two components does not yield the desired result, as well as the known combinations of sulphonate and alkylphenolate additives supplemented with improved antioxidant and anti-wear properties, such as phenylalkanephthylan, xanthate or organic phosphite (USP3 007 869, British Pat. No. 888 502, German Pat. No. 1,112,804, French Pat. No. 2,009,296 and U.S. Pat. No. 268,582). % of the active ingredients of alkylphenate and sulfonate additives, supplemented with zinc dialkyldithiophosphoric acid, as a component to improve the antioxidant and anti-wear properties, provide only the lower limit of the requirement for a-bone engine oils. is improved by the use of an ashless adduct of an amide, an imide or an alkenylsuccinic acid ester mixed with an alkylphenol. an enolate and / or an alkylaryl sulfonate of an alkaline earth metal.
Good effects in the engine oil are obtained by the British Standard. pat. 958,520 and 968,957, USP3,170,881 and U.S. Pat. German Patent No. 1,290,647 with the addition of metal salts of alkylaralsulfone or petroleum sulfonic acids and metal salts of phosphonic acid derivatives obtained by reacting polymeric C3 to C1 olefins with phosphorous sulphide, especially the intermediate temperatures on the pistons and the cold run engine. Such mixtures are preferably supplemented by USP 3,445,386 with metal salts of diesters of phosphoric acid. Thiophosphonate additives when combined with alkylphenates, and metal dialkyl dithiophosphates (British Pat. No. 960,053, 1,039,792, AOSSSR 243,762), have been found to have a good effect, and such mixed additives can also be obtained. by neutralizing the thiophosphonic acid derivative with a basic metalphenol metal salt or by simultaneously neutralizing the thiophosphonic acid with an alkyl phenol (U.S. Pat. No. 958 520, USP 3,182,019, USP 3,377,282 and U.S. Pat. No. 1,200,291); These combinations of additives require a relative higher maturation of the active ingredients, as compared to the mixed additive of the formula CSN 148 617, the detergent component of which contains salts of thiophosphonic acid and alkylphenyldithiophosphoric acid.
Podta čs. of the Invention (AO 167 120), the properties of detergent-dispersing additives to motor oils are significantly improved by the use of a multi-component composition comprising an alkali earth metal salt of an alkyl or alkenyl derivative of the thiophosphonic acid salt of an alkali earth metal.
With sulfoacids or alkylarylsuccinic acids and substituted phenols at a balanced ratio of ingredients to the early level of the mixed additive level. Such additives permit application over a wide range of operating conditions for spark ignition and compression ignition engines and are characterized by high specific efficiency. Composition of podiums ingredients. AO 167 120 consists of an oil solution of calcium and barium salts of alkyl- or alkenyl derivatives of thiophosphonic acid with hydrocarbon moieties. from 500 to 3,000, petroleum sulphonic acids or alkylarylsulphonic acids having from 6 to 30 carbon atoms in the alkyl group of the substituted phenol derivatives with colloidally dispersed alkali metal carbonate or an overstoichiometric amount of alkaline earth metal, basic salt, with a total composition of 30 to 150 mg KQH / g.
We have found that the detergent-dispersing, antioxidant and anti-wear properties of the alkaline earth metal salt compositions of the petroleum sulfone or alkylarylsulfonic acids and the derivative of the substituted phenol are improved when the phosphonic or thio-phosphonic alkyl or alkenyl derivative the acid is a hydroxyalkyl ester obtained by reaction with an alkylene oxide, or partially an amide or imide formed by a reaction with an amine, preferably a polyalkylenepolyamine, wherein the total base of the additive is greater than 60 mg KOH / g by the high base value of the sulfonate and / or alkylphenate component.
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a motor oil additive for improving their detergent-dispersing, antioxidant, and anti-wear properties under the demanding conditions of operation of 30 to 70 wt. % of the phosphonic acid alkyl or alkenyl derivative and the alkali metal salt of the petroleum or alkylarylsulphonic acid and the substituted phenol derivative with an alkaline reserve of the colloidal dispersed carbonate and / or alkali earth metal hydroxide in the petroleum oil refinery, wherein the active ingredients of the composition consist of 15 to 60 wt. % of the phosphonic acid derivative of the formula X XR 11 /
RP XR 'or
XX
RP — X — PR XR 'XR'
B in which R is a hydrocarbyl moiety of 500-210ΘΠ, X is oxygen or sulfur, and R 'is a group --CnH2nQH, where n is 2 or 3, or hydrogen or an amino group, with r and 1 being a phosphorus atom at least 0.5 mole of C 1 H 2nQH, from 15 to 50 wt. % of the alkali metal salt of the petroleum or alkylarylsulfonic acid by the acid. mol. weight 760 to 2000 to 15 to 60 wt. % of the alkaline earth metal salt of the phenol derivative of the formula
OH
R or
wherein R is alkyl G; to C 50 and X is —S -, - S — S—, or —CH 2 or —C 1 -KNHR 1, where R 1 is —CnH 2n— or - (C 2 H 4 NH 3) CH-, wherein n is 1 to 5, or - (C 2 H 4 QH jCH 2 -), and the total composition of the composition is from 0 to 150 milligrams of KOH / g. The engine oil additive further comprises dithiophosphoric acid di- or dialkylphenyl-zinc salts of 1 to 20 carbon atoms in the range of 0.05 to 0.4. parts by weight of the active compound mixture.
The alkyl or alkenyl derivatives of the thiophosphonic acid present in the additive are those obtained by reacting a polymeric olefin, for example isobutylene or propylene, with an average molecular weight of 500 to 2000, with a phosphorous sulphide and a preferred treatment as follows. hydrolysis to alkenylthiophosphonic acid and further with ethylene oxide or propylene oxide to the corresponding hydroxyalkyl ester or partially with an organic amine, in particular a polyalkylene polyamine or an alkanolamine. Another component of the additive composition, the alkaline earth salt of the oil dissolved sulfonic acid, is prepared by sulfonating a refined petroleum fraction, preferably having an average molecular weight of 350-500, and converting it to a metal sol1 or treating the synthetic alkylarylsulfonic acids with an average molecular weight of 4040 to 480 , for example mixtures of di- and monododecylbenzenesulfonic acids,
I 2 5 5 33 6 7
The calcium or barium salt of the substituted phenol derivative is preferably the sulfides, disulfides or methylene-bis-phenol derivatives of mono- and dialkylphenols having from 6 to 30 carbon atoms, in particular from 8 to 16 carbon atoms, or mono- and diarylalkylphenols, and mixtures thereof salts of the respective mono-and disubstituted phenols with derived sulfides and methylene-bis-derivatives of phenol, e.g.
0-M & OMaOH
RRR where Me is calcium or barium.
The oil concentrates of the alkaline earth metal salts of the petroleum or alkylarylsulphonic acid and / or the substituted phenol derivative are included. a preferred alkaline earth metal carbonate or hydroxide, thereby obtaining an alkaline reserve above 150 mg KOH / g, resulting in up to 220-350 mg KOH / g and capable of imparting the desired alkalinity to the additive composition.
The engine oil additive composition of the invention is preferably prepared by mixing the individual components in an appropriate weight ratio. It can also be obtained by reacting a stoichiometric excess of hydroxide or alkaline earth metal with a mixture of the sulfonic acid or its calcium salt and the phenol derivative to supply carbon dioxide, for example on stage A019767, and after treatment with a subsequent addition of a phosphonic acid derivative, optionally zinc. dithiophosphoric acid diester salts.
One or more components of the composition, preferably in the form of colloidal dispersed calcium carbonate or barium carbonate, impart the necessary base.
The additive composition of the present invention is to be applied in engine oils alone, but is more preferably supplemented with a multifunctional additive based on a metalic, usually zinc, dialkyl or diaryl phosphoric acid diaryl ester, which further contributes to the antioxidant, anti-wearer and the corrosion properties of the motor oil. The additive composition is also advantageously used in engine oils by known additives to improve viscosity and viscosity index, for example, poly (alkyl methacrylates) or polymeric olefins, with anti-foaming, anti-gelling and freezing point reducing agents. The composition of the invention can also be combined with known types of ash-free dispersants, for example polyethylene polyamides or imidovalkyl- or alkenylsuccinic acid or Mannich base or other types of ash detergent additives, for example salicylic acid derivatives, which can make to replace a portion of the additive composition of the invention.
The composition of the additives according to the invention is advantageous in single-stage motor oils of viscosity grade SAE 20 to 50 and also in multi-stage motor oil, for example viscosity grade SAE10W / 30 or SAE 20W / 50.
The additive composition according to the invention is active in engine oils, produced by various refining processes, in selectively refined base oils refined with hydrogenation or adsorption bleaching clay, and also in motor oils containing predominantly Hnáty hydrogenators.
The good application properties of the compositions of the invention result from the evaluation of Petter AV-1 motorized jumpers as well as from laboratory evaluations in the wardrobe of the Wolf apparatus, the corrosive action on the Cu-Pbmodified bearing process of the Stapler, from the evaluation of the detergent potential. According to GOST 10734-64 and the thermal stability of Papoka (GOST 9352-60), the advantages of the application of the additive compositions of the invention in motor oils result from the following examples, from which it is believed that the substantial lower dosing of such additives, 1 to 1.5% w / w of the active ingredients, provide better scoring results on the Petter AV-1 rocker motor than larger amounts of individual additives or known combinations of additives, and meet the requirements of quality specification for the demanding types of engine oils. Examples: The following table shows the results of the oil of the compositions of the compositions of the invention (samples number 8 to 11) as compared to the individual and mixed species (samples number 1 to 7) with the deposit and characteristic markers. Base Oil:
70 wt. % of hydrogenated oleaginous raffinate and 30 wt. % of a selective oil raffinate having a viscosity of 61.2 mm 2; s 1 at 50 ° C, containing 0.7 wt. % methacrylate additive and 0.7 wt. % zinc salt of dithiophosphoric acid dialkyl ester (8.6 wt% Zn, 7.5 wt% P), oviscosity index 92. 255396 9 10
Ingredients Ingredients:
Component A - sulfonic acid derivative A1 - Barium salt, 50 wt. % of the active ingredient; 2.1 wt. % P; 8.2 mass. Ba; alkyl polybutene having an average molecular weight of 780; total basicity 30 mg KOH / g A2 - Alkenylthiophosphonic acid hydroxyalkyl ester based on 940 polybutene, ethylene oxide, phosphorus: ethylene oxide 1: 1 (mol). A3 - Hydroxyalkyl alkenylthiophosphonic acid propylene-based average molecular weight 720 apropylene oxide, phosphorus: propylene oxide 1: 0.8 (mol). A4 - The hydroxyalkyl ester of alkenylthiophosphonic acid based on a polybutene of an average molecular weight of 940 of ethylene oxide, phosphorus: ethylene oxide 1: 0.5 (mol), treated with urea, contains 2.2 wt. % S, 0.7 wt. ° / o N.
Component B - alkaline earth metal salt of soluble sulfonic acid B1 - Calcium salt of petroleum sulfonic acid, 32 wt. % active ingredient, average molecular weight 870; 2.1 wt. % Ca; total base-cita 12 mg KOH / g.
The component C - an alkaline earth metal salt of the phenol derivative
Cl - Barate salt of dioctylphenol disulfide, 50 wt. % active ingredients; 10,5hmot. % Ba; 3.8 wt. % S; total base 60 mg KOH / g. C2 - C9-C12 alkylphenolsulfide calcium salt, 40 wt. % active ingredients; 9.2 wt. % Ca; 3,5 mass.pere. WITH; total base 255 mg KOH gram. 9 cd
QO co
ID 235396 CM CO σ 'M ΙΟ <, 4 CO CM <Γ-Γ CM CM <rf
iH O <rT <c
WHAT ABOUT "WHAT" WHAT IS "IN O"
r-4 COCO CQ 4CM rl © Oa CQ r-lMl ti W HMi r- | COCM CQ τ-lMl
O
WHAT
0 m V V V cm cm θ'M <
LO M1
CO CM ~ CM CO, M ^
θ 'CD o' CO
LO
CO IT5
WHAT
CM
What about
CM
rH My
WHAT'S 03
CM CDΙΌ OCM
CM 05ΙΌ O θ'CM
CM l> Lies U o ”CO o
Mi ΙΛ
Me
CM what Mine
CO in oo m
CM
WHAT WHAT
CO 00
CM
CM
WHAT
CM
[> o ”
O
Mi ΙΩ cm ”O) c * ^ uo cm”
CO 44 3 Λ
WHAT
H
WHAT
CM Engine test results Petter AV-1Sample number 1
Ingredient Component Ingredients:
CQ CM O! In
WHAT'S ON WHAT
O oo
About Me M1 ”00 co
O
Ifj tn
Cm ”
LO
CM ío cm ”
CQ c * · '”
CM o ”03 44 44
> N
O 43 3 S — i cd 44
> N
O
N ω tí fí • r-4> o '3 θ'cd 4-i
u 2'to B
N XJ o
Q n§: * 4-th 3Í3 £
NO2 NO
about what
S> N «> o4-3 i - <
ON >>444—1'cd 44
> N
O
O and 43 í th θ '
cd + JI 6 N X3
O
OI — 1, čd go> U & n. Gu
r <O CO 73 · «o3 * '3' 3 B £> °”
O>,
AS
> N
O <Dcd '0 CO "-1>o>' 3o '3 3 • I — í-w' i.
NN 43O O 44 4 - * 1
NO> y & 3 and 43 ° cd Λ j§> o
Xj 3o 3 '> wtí o.> O CD'3 .2'n .u O +;' 3 S1 2 η ab 'and Λ Oί3'cd o °
O 44 A O th> W 0) 'th 4 ~ * · * 2C / 5 3X3 o>' 3 2> Γ5 ° O rw
o O s - ° s »> Ό 44Φ tí2 r — I φ wo>
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS865935A CS255396B1 (en) | 1986-08-11 | 1986-08-11 | Motor oil additive for detergent-dispersant antioxidant and anti-wear properties |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS865935A CS255396B1 (en) | 1986-08-11 | 1986-08-11 | Motor oil additive for detergent-dispersant antioxidant and anti-wear properties |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS593586A1 CS593586A1 (en) | 1987-06-11 |
| CS255396B1 true CS255396B1 (en) | 1988-03-15 |
Family
ID=5405272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS865935A CS255396B1 (en) | 1986-08-11 | 1986-08-11 | Motor oil additive for detergent-dispersant antioxidant and anti-wear properties |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS255396B1 (en) |
-
1986
- 1986-08-11 CS CS865935A patent/CS255396B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS593586A1 (en) | 1987-06-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3086727B2 (en) | Additive composition for producing low phosphorus engine oil | |
| US3036003A (en) | Lubricating oil composition | |
| US2676925A (en) | Method of dispersing metal oxides and hydroxides in lubricating oils | |
| DE69323717T2 (en) | Low phosphorus engine oil compositions and additive compositions | |
| RU2449006C2 (en) | Composition of lubricating oils containing titanium | |
| JP2529363B2 (en) | Overbased metal sulfonate composition | |
| CN110709493A (en) | Compounds containing polyamines, acid functional groups and boron functional groups and their use as lubricant additives | |
| US4025316A (en) | Mannich base reaction products useful as liquid hydrocarbon additives | |
| JPH0260719B2 (en) | ||
| US5578235A (en) | Overbased calcium sulfonate | |
| US4186102A (en) | Lubricating oil composition | |
| US2639227A (en) | Anticlogging fuel oil compositions | |
| US4219431A (en) | Aroyl derivatives of alkenylsuccinic anhydride as lubricant and fuel additives | |
| ES2992656T3 (en) | Use of an alcohol ethoxylated phosphate ester compound in a lubricating composition to prevent corrosion and/ or tribocorrosion of metallic parts in an engine | |
| US4629577A (en) | Method for improving fuel economy of internal combustion engines | |
| CA1273344A (en) | Succinimide complexes of borated alkyl catechols and lubricating oil compositions containing same | |
| US4394276A (en) | Method for improving fuel economy of internal combustion engines using sulfur-containing alkanediols | |
| FI96222C (en) | fuel composition | |
| CS255396B1 (en) | Motor oil additive for detergent-dispersant antioxidant and anti-wear properties | |
| US4729848A (en) | Metal salts of alkyl catechol dithiophosphoric acids and oil compositions containing the salts | |
| US3336224A (en) | High alkalinity overbased phenate | |
| CN1229477C (en) | hydraulic fluid | |
| US3127348A (en) | Table i | |
| US3932289A (en) | Preparation of overbased carbonated sulfurized magnesium alkylphenates | |
| US3290130A (en) | Lubricant for two-stroke engines |