CS272625B1 - Refining admixture into oils - Google Patents

Description

1 CS 272625 81

Vynález sa týká zušlechťujúcej přísady do olejov mazacích ako aj hydraulických,hlavně na znlženie anilinového bodu na báze technicky lahko dostupných kyelíkatých orga-nických zlúčenin s vhodnými i ffalšlmi, zvlášť tribologickými vlaetnosfaai.

Do v súčaanostl vyráběných aazacich a hydraulických olejov sa na zlepšenie tribo-logických,l ale aj Iných úžitkových vlastností přidává Široká paleta zušlachťujúcich pří-sad. Sú to přísady zlepSujúce antioxidačné a antikorázne vlaatnostiiř Sálej viakozitnéaodifikátory,'. protlpenlvostné přísady, dieperzanty, detergenty,1 enulgátory,· depresanty,aazivoatnó,' protioderové,· protiůnavové aditívy atd.

Pre všetky druhy kvapalných aazacich motorových,· převodových,· kompresorových, aleaj hydraulických olejov, prichádzajúcich do atyku s teenlaciai aateriálai ne báze elaa-tomérov (guaa« butadién-akrylové kopolyméry,* butadién-styrénové·*' akrylonitril-butadién--atyrénové kopolyméry a polyailoxany) je důležitý nielen vysoký viskozitný index, dobrátermická i oxidačná stabilita a JalSie znáae tribologické vlastnosti, ale aj dlhá ži-votnost tesniacich aateriálov v styku a olejní na straně jednej a súčasne dokonalé tee-nenie stykových ploch tesniacich aateriálov - kov,· reep. elastomér - kov, na stranědruhej. Základnou zložkou dnešných vysokokvalitných mazacích olejov sú hlboko rafinovanéropné destiláty^ ktoré v důsledku odstránenia aroaatických uhlovodikov majú sice pře-vážné vysoký viskozitný index, ale súčasne značné znižujú životnost gumových těsnánitým/ že extrakciou epbaobujú ich tvrdnutle a zarašfovanle. Znižuje sa tým aj ich elas-ticita a tak aaterlál postupné atráca tesniacu schopnost. Přitom guaové tesnenia a gu-mové tesniace elementy najú Široké uplatnenie nielen v motoroch,' v převodovkách,kompre-8orochj! turbínách,! v stavebných strojoch,* zvlášť v hydraulických systéaoch stavebných,banských,! polnohospodárskych a iných strojov.

Cheaický účinok olejov na gumové a JalSie elastomérns tesnenia všetkých typov saposudzuje v tribologickej praxi podlá hodnoty, či velkosti jeho anilinového bodu, reep,zaaanóho anilinového bodu. Metódy stanovsnia anilinového bodu olejov a rozpúštadielobsahuje CSN 656180 a identické ASTM 0 611, DXN 51 787. Tak alkanické a obecné menejpolárné oleje aajú vyaokú hodnotu anilínového bodu - okolo 115 °C. Podobná situácia jeaj v případe polyalfaoleflnových mazacích a hydraulických olejov. V důsledku toho spo-sobujú extrakciu gumy4 spojenú s jej tvrdnutím, trvalou deformáciou a celkovým znehodno-tenlm tesniacich vlastnosti. Pre málo rafinované ropné oleje eú naopak charakteristickénižšie hodnoty anilinového bodu - 80 až 95 °C. Tieto oleje vyvolávajú mierne napučlava-nie gumy,; ktoré ja vhodné a požadované pre jej dokonalá tesniacu schopnost,’ ale zasanajú nizky viskozitný index a nízku teplotně - oxidačnú stabilitu.

Vysoké hodnoty anilinového-bodu hlavně u rafinovaných minerálnych olejov možnoznižit aromatickými přísadami,! ako napr. arylfosfátmi (Štěpina V.,! Veselý V.t Mazivaa speciální oleje,· s. 127 a 376. Veda, Bratislava (1980); Klamann □·: Lubricants Re-lated Products,' Synthesie, Propertlee,* Applications - International Standarde. VerlagChemie^ Weinheim (1984)/, Sálej tiež zmesou derivátov dlfenylu (čs. autorské osvedčenie244 365). Arylfosfáty najú-sice vyhovujúce raazivostné vlastnosti,“ ale ich použitie jelimitované nízkou teplotnou stabilitou. Možu sa aplikovat len do teploty 175 °C. Zasadifenyly sice znižujú tiež anilinový bod, ale súčasne mierne zhorSujú viskozitný indexa teplotu vzplanutia výsledného oleja.

Podstatou tohto vynálezu je zušlachtujúca přísada do olejov mazacích a/alebo hyd-raulických na znlženie anilinového bodu, ktorej účinnou zložkou je zmes monoesteru mo-nokarboxylovej až diesteru dikarboxylovej kyseliny Cg až Cg s jednýra alifatickým alko-hole· Cg až C14 a/alebo monoesteru až hexaesteru 8 dvojmocným alifatickým alkoholom.

Navýše na výrobu zuSIachtujúcej přísady podlá tohto vynálezu sú vhodné tiež známepostupy esterifikáde a polyesterifikácie,- ako napr. podlá čs. autorského osvedčenie259 576» CS 272625 Bl 2 Výhodou zušlachfujúcej přísady na zniženie anilinového bodu podlá tohto vynálezuJe óvela vyššia tepelná stabilita,' umožfíujúca aplikáciu při pracovných teplotách nad200 °C* Oalšou výhodou je skutočnoef, že nezhoršuje,4 ale naopak zlepšuje tribologickévlastnosti základného minerálneho alebo syntetického mazaciaho alebo hydraulického ole-ja»< najmff viskozitný index, bod vzplanutia a bod tuhnutia, Vhodnějším komponentom zušlachfujúcej přísady je diester než monoester di®karboxylovej kyseliny Cg až Οθ najmenejs jedným jednomocným alifatickým alkoholom Cg až Cj^.Z týchto alkoholov vhodnejšie súprimárné než sekundárné,; najmff z hladiska teplotnej stability zušlachfujúcej přísady.Pravda, použitelné sú aj sekundárné alifatické alkoholy na přípravu zušlachfujúcej pří-sady podlá tohto vynálezu, Komponentom možu byf monoestery až he^aestery 8 dvojmocným ažšesÍBOcným alifatickým alkoholom, pričom najvhodnejšie sú monoestery až tetraesterys dvojmocným až štvormocným alifatickým alkoholom*

Zvyšok do 100 % tvoria estery monokarboxylových kyselin Cg až C10 najmenej a jednýmjednomocným až šeefmocným alifatickým alkoholom, ftóžu to byf aj produkty kondenzácielaktónov a/alebo hydroxykyeelin, hlavně 5-hydroxyvalerovej a 6-hydroxykaprónovej kyseli-ny medzi sebou ako aj s alifatickými alkoholmi, ako aj s monokarboxylovými i dikarboxy-lovými kyselinami.

Technicky lahko dostupným vhodným donórom zmesi monokarboxylových a dikarboxylovýchkyselin přípravy zušlachfujúcej přísady podlá tohto vynálezu je vedlejší produkt oxidá-cie cyklohexánu na cýklohexanol a cyklohexanón. flalšie údaje o zloženl a účinku zušlachfujúcej přísady podlá tohto vynálezu/ ako ajjej Salšie výhody sú zřejmé z příkladov. Přiklad 1

Minerálny, širokorozsahový motorový olej s vysokým anilinovým bodom (stanovenýmpodlá CSN 65 6180)/ obsahujúci 75,8 % vysokotlakového hydrogenátu 120 R a použitímaditivácie typu MAOX má tieto vlastnosti:

Kinematická viakozita pri teplote 40 °C - 77,19 ma2.s“^jkinematické viekozita při teplote 100 °C « 13,02 aa2,e viskozitný index - I77,ooj bod tuhnutia - 35,00 °C» anilinový bod - 113,70 °Cj bod vzplanutia OK - 212,00 °C, V tomto širokorozsahovom motorovom oleji ea na zniženie anilinového bodu 14 % hmot,vysokotlakového hydrogenátu nahradí syntetickým esterovým olajom, tvořeným XX, frakcloufrakčnej destilácie “surových“ seterov na molekulovej odparke pracujůcej při tlaku 4 Papri teplote ohrevného média 250 až 280 °C,

Surové estery eú připravené z koncentrátu vedlajšieho produktu katalytickej oxi-dácie cyklohexánu na cýklohexanol a cyklohexanón. Tento koncentrát vedlajšieho produktuobsahuje (v % hmot·) 0/3 % kyseliny propiénovej, 1 % kyseliny n-maslovej, 0,5 % kyseli-ny n-valerovej, 1,1 % kyseliny kaprónovej, 1,3 % kyseliny 2-metylvalerovej, 27,6 % ky-seliny 6-hydroxykaprónovej, 1,4 % kyseliny jantárovej, 3,2 % kyseliny glutárovej, 12,0 %kyseliny adipovej, 2,4 % cyklohexanolu a 0,6 % cyklohaxanónu,

Zvyšok do 100 % sú iné, bližšie neidentifikované kyseliny, estery a laktóny, Koncentrátmá čislo kyslosti 321,6 mg KOH/g, esterové číslo 86,2 mg KOH/g: bromové číslo 1,1 gBr/100 g: obsah vody 20,9 % hmot. Tento koncentrát v množstva 526 g sa esterifikuje asfiasti polyesteriflkuje zmesou 450 g 2-etylhexanolu a 50 g pentaerytritolu s primesou 6,2 % dipentaerytritolu, Počeš 11 h esterifikácie, preesterifikácie a v malej miere i polyeeterifikácie sa získá 180 g vody, Zo surového esteriflkačného produktu sa za znlžené-ho tlaku (2,7 kPa) oddestiluje frakcia, obaahujúca hlavně nezreagovaný 2-etylhexanol anizkovrúce estery o hmotnosti 128 g, Zvyšok v deetilačnej banke - surové estery ea podrobia frakčnej destilácii ne molekulovej odparke pri tlaku 4 Pa, Pri teplote ohrevného mé- 3 CS 272625 Bl dia 160 °C sa ziske I· frakcia esterového oleje v množstva 195 g a pri teplotě 250 až280 °C II· frakcia o hmotnosti 197 g· Destilačný zvySok aá kineaatickú viskozitu prí20 °C 1080 aa2,a“^ř hustotu 1037-kg··"2; číslo kyslostl 1,6 ag KOH/g; číslo zaydelnenla321 ag KOH/g a obsah OH skupin 0,7 % hmot.

Vlastnosti získaných esterových olejov eú takéto: teplota vzplanutia I· frakcie «186,0 °C» II. frakcie 215,0 °C; teplota tuhnutia - - 60 °C»' resp. - 52 °C^kinematickáviskozita pri 20 °C 19,2 resp· 59,7 a2,s"1í při 95 °C » 3/1,· resp, 5,6 am ,s" . Náhradou 14 % haot, vysokotlakového hydrogenátu .120 R uvedenou II· frakciou estero-vého. oleja ako zuálachfujúcej přísady do Širokorozsahového motorového oleje sa získáčiastočne syntetický olej s týaito vlaetnosfaal:

Viskozita pri 40 °C 65,21 aa2^”1; viskozita pri 100 °C 12,11 an2«s viskozitný index 181,00; bod tuhnutia - 39,0 °C; anilínový bod 105,20 °C; bod vzplanutia 212,0 °C*

Ako vldief z výsledkov, přísadou 14 % haot· esterového oleja (II· frakcia) se zní—žila hodnota anilínového bodu zo 113,7 na 105,2 °C, Příklad 2 V Sirokorozsahovoa aotorovoa oleji 8 tribologickýai vlastnosfaní, ako v přiklade 1sa nahradí 25 % vysokotlakového hydrogenátu zaesou esterov - II, frakcia i! charakterizova-nou v příklade 1· Získaný čiastočne syntetický olej aá takéto vlastnosti;

Kinematická viskozita pri 40 °C 58,45 aa2,e’1 kinematické viskozita pri 100 °C - 11,70 aa2,s"1 vlakozitný index « 200,00 bod tuhnutia - 43,0 °c anilinový bod « 95,0 °c bod vzplanutia OK 214,0 °c.

ZuSXachfujúeou přísadou v anožstva 25 % haot, sa výrazné znižil anilínový bod zo 113,7 na 95 °C, Súčaane sa zvýSil viskozitný index na 200, bod vzplanutia na 214,0 °Ca bod tuhnutia poklesol z - 36 °C na - 43 °C· Přiklad 3

Ako základný olej sa použije syntetický poly(l-decén)-ový olej ("polyalfaolsflno-vý olej")/ frakcia s obsahoa převážné tetraaéru 1-decénu s týaito vlastnoefaai:

Kinematická viskozita při 40 °c 50/12 bb2.s“1 klneaatická viskozita pri 100 °C «8,01 aa2,s"1 viskozitný indexbod tuhnutiaanilinový bodbod vzplanutia 130,00

< - 60 °C

133,0 °C

246,0 °C K tomuto základnému olejů sa přidá na zníženie anilínového bodu 20 % haot, II.frakcie esterového oleja charakterizovaného v přiklade 1 a získaný výsledný olej aátleto vlastnosti:

Kinematická viskozita pri 40 °c « 39,25 mm2.a“1 klneaatická viskozita pri 100 °C «6,82 aa2.s"1 viskozitný index « 132,00

bod tuhnutia -50,0 °C anilinový bod 105/0 °c bod vzplanutia OK a 233,0 °C·

Claims (4)

CS 272625 Bl 4 Přiklad 4 Postupuje aa podobné ako v přiklade 1, len esterový olej aa připraví dvojstupňovouesterifikádou* preesterlfikáciou a sčasti polyesterifikáciou v 1· stupni reakciou 900 gkoncentrátu e 35 g dipropylónglykolu pri teplotě 100 až 200 °C počas 9 h za vylúčenia232 g vody a v 2» stupni po přidaní 750 g 2-etylhexanolu po přechodnon ochládáni na teplo-tu 160 °C, aa esterifikécia uekutočňuje pri teplote 160 až 210 °C počaa 8 h za vylúčeniaeáte 32 g vody. Po skončeni esterifikácie aa oddeatiluje pri teplote 110 °C/2*67 kPa350 g zraesi obsahujúcej nezreagovaný 2-etylhexanol a zmes nlzkovrúcich esterov. Ziakanýsurový esterový olej o hmotnosti 1020 g sa frakčne rozdestiluje na trojstupňovéj moleku-lovej odparko za podaienok ako v přiklade 1. Ziska sa 330 g Xahkej olejovej frakcle(1. frakcia) a 381 g fažčej 2. frakcie. Zostáva tmavohnědý vlskčzny zvyáok v anožstve290 g. Cahká 1. olejová frakcia a fažSia 2. frakcia majú tieto základné vlastnosti! čislokyslosti 0,6.' resp. 0*9 mg KOH/gj kinematická viskozita pri 95 °C 2*9* rasp. 5*8 mm2,s f teplota tuhnutla - 60* resp. - 55 °C a teplota vzplanutia 180, resp. 220 °C, Přidáním 14 % hmot. 2. frakcie esterového oleja do Širokorozsahového motorového ole-je charakterizovaného v přiklade 1 sa dostane čiastočne syntetický olej s týmito vlast-nostem!: viskozita pri 40 °C 66*11 mm2.e * viskozita pri 100 °C 12,41 mm2.s viakozitný index » 184/,0 bod tuhnutia - 40,2 °C anilinový bod - 103*80 °C bod vzplanutia 213,4 °C, Přiklad 5 Postupuje sa podobné ako v přiklade 1, len ako zuálachfujúca přísada na zniže-nie anilinového bodu v množstve 14 % hmot. sa použije zmesný dialkylester kyseliny adi-povej s primesou kyseliny glutárovej, pričom alkyly βύ Οθ až ^j_q· Získaný čiastočne syn-tetický olej má tieto vlastnosti: viskozita pri 40 °C - 68*4 ram2.s”^ viskozita pri 100 °C - 13*98 mm2.s”^ viskozitný index 187,00 bod tuhnutia - 40,1 °C anilinový bod - 102,90 °C bod vzplanutia 214,3 °C PREDMET VYNALEZU

1. Zušlachfujúca přísada do olejov mazacích a/alebo hydraulických na zniženie ani-linového bodu* vyznačujúca sa tým, že jej účinnou zložkou je zmes monoeeteru monokarbo-xylovej až dlesteru dikerboxylovej kyseliny C3 až Cg s jednomocným alifatickým alkoholemΟθ až a/alebo monoeeteru až hexaesteru e dvojmocným až šesfmocným alifatickým alko-holom.

2. ZuáXachfujúca přísada podlá bodu 1, vyznačujúca sa tým* že obsahuje estery mo-nokarboxylových kyselin C2 až C^q s jednomocným až šesfmocným alifatickým alkoholem v množstve do 50 % hmot. CS 272625 Bl

3« Zušlachťujúca priaada podlá bodu 1 a 2^ vyznačujúca se tým?! že obsahuje produktykondenzácie laktčnov a/alebo hydroxykyeelin e alifatický·! alkoholni a/alebo aonokarbo-xylovýni kyaelinani v Množstvo do 50 % hnot,

4» Spoaob výroby zušlechťujůcej prieedy podlá bodu 1 až 3^ eaterifikáclou apreeateriflkáciou aonokarboxylových kyselin, dikarboxylových kyselin alebo leh zaeaia eaterai a jednoeocnýa až šeafeocnýa alifatickýa alkoholoa,4 vyznačený tým,4 že aa po»užije zaes kyselin,; ktorá je vedlajšin produkton z oxidácie cyklohexánu na cyklohexanola cyklohexančn, pozoatávajúca zo'40 až 100 % dikarboxylových kyselin Cg až Cg,· vrátanehydroxykyeelin Cg až Cg·