DE1570252A1 - Verfahren zur Herstellung von phosphorhaltigen Olefinpolymeren - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von phosphorhaltigen Olefinpolymeren

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halide
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Description

Verfahren zur Herstellung von phospharhaltigen Olefinpolymeren.
Zusatz zu Patent .... (Patentanmeldung B 76 118 IVd/3yc)
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von phosphorhaltigen Olefinpolymeren, die sich als Zusatzstoffe zur Verbesserung des Viskositätsindexes und der Detergens- und Dispergiereiagenschaften von Schmierölen "eignen (Schlamminhibitoren und Antiausflockungsmittel), und Schmierstoffe, die diese Polymeren enthalten. Die Erfindung stellt eine Verbesserung bzw. Modifikation .des Gegenstandes der deutschen Patentanmeldung B 76 118 IVd/39c dar.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von flüssigen, phosphorhaltigen Olefinpolymeren durch Umsetzung von Olefinen, vorzugsweise von o6-01efinen mit bis zu 20 C-Atomen,, mit einem Phosphorhalogenid, vorzugsweise einem Chlorid oder Bromid, wobei das Molverhältnis des Olefins zum Phosphorhalogenid 100 : 0,1-25, vorzugsweise 100 : 2-10, beträgt, in Gegenwart von wenigstens 1,5 Mol eines Friedel-Crafts-Katalysators pro Mol Phosphorhalogenid unter Bildung eines phosphorhalogenierten Polymeren und Hydrolyse des letzteren unter Umwandlung der im Polymeren vorhandenen Halogen· gruppen in Sauerstoff- oder Hydroxylgruppen. Das Verfahren iB.t dadurch gekennzeichnet, daes die Reaktion bei einer Temperatur
POSTSCHECK· HAMBUKO 147(07 ■ IANK1 COMMERZBANK A. G., HAMBURO, DEP.-KASSE 20/12029 · TElEOR.i 5PECHTZItS HAMIURO
biw. SPECHTZIES MÖNCHEN
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unter 60° C durchgeführt wird, und dass der Iriedel-Orafta-Katalysator aus einem Gemieeh. von Alüminiumhalogenid mit einem oder mehreren schwächeren Iriedel- '; Orafts-Olef^polymerisationskatalysatoren, wie ZnOl^, S)]OIo , TtOl^, SnOl. und TiCl,, besteht· Besonders bevorzugt als Katalysator wird ein Gemlsoh τοη AlCl^ und TiOl^. Das Molverhältnis des Aluminiumhalogenide zum anderen Friedel-Orafts-Katalysator bzw. zu den anderen 7riedel«0rafts-Katalysatoren beträgt 99t1 bis 1:99, vorzugsweise 75:25 bis 25»75. Das Molverhältnis des Friedel-Crafts-Katalysator* insgesamt zum Phosphorhalogenid beträgt 1,5 bis 2,5:1·
Zur Herstellung von Produkten, die bei normalen Umgebungstemperaturen flüssig sind, muß die Phosphorylierungs- und Polymerisationsreaktion in den meisten Fällen bei einer Temperatur oberhalb von -600O durchgeführt werden.
Als α-Olefine eignen sioh die methylsubstituierten Butene, Pentene und Hexene. Besonders bevorzugt wird 4-Methylpenten-1·
Die Hydrolypenreaktion wird zwedkmäßig durchgeführt, indem man Wasser zum phosphorhalogenierten Polymeren gibt und am Rüokflußkühler erhitzt. Die Hydrolyse ist vollständig, wenn die Acidität des Reaktionsgemischeβ nioht mehr steigt.
Die Reaktion wird vorzugsweise in einem inerten Lösungsmittel, z.B. einem ohlorierten Kohlenwasserstoff, wie Methylenchlorid, ithylehlorid, Xthylbromid oder Tetrachlorkohlenstoff, durchgeführt.
Im Vergleich zu der Phosphorylierungs-/Polymerisationsreak~ tion, die Gegenstand der genannten Vöeutsohen Patentanmeldung* ist, hat die Reaktion gemäß der Erfindung folgende Vorteile!
a) Erhöhte Ausnutzung des Phosphors. Bis zu 95$ sind erreiohbar im Vergleioh zu 20-7596 bei einer Reaktion, die mit allein katalysiert wird.
909822/1203 bad original
b) Produkte mit besserem Dispergierungsvermögen werden erhalten· Die Dauer des Absitzen· von Kohlenstoff kann zwei- "bis dreimal länger sein al« bei Produkten, die mit AlOl1 als Katalysatoren hergestellt wurden·
Haoh einem weiteren Kennzeichen der Erfindung kann das in der beschriebenen Weise hergestellte hydrolysierte, phoephorhaltige Polymere mit einer basischen Verbindung, z.B. einem Hydroxyd, Oxyd oder alkalisch reagierenden Salz eines Erdalkalimetalls, Alkalimetalls oder des Aluminiums umgesetzt werden, wobei ein neutrales Produkt gebildet wird, das eich als Sohmierölzueatz besser eignet. Während im Falle der genannten '.jdäiiteohen Patentanmeldung B '
die Neutralieation des phosphorhaltigen 9c Polymeren in einem Kohlenwasserstoff oder chlorierten Kohlenwasserstoff als Lösungsmittel durchgeführt werden kann, wird im Falle der Erfindung ..infolge des erhöhten Phosphorgehalte des Polymeren eine höhere Menge der basisohen Verbindung bei der Neutralieation verbraucht, und als folge des höheren Metallgehalts sind die metallhaltigen Polymeren im allgemeinen in diesen Lösungsmitteln unlöslich. Es ist daher zweckmäßig, die Neutralisation in einem Schmieröl als Lösungsmittel mit einem Alkanol als Lösungsvermittler durchzuführen. Nach einer bevorzugten Aueführungsform löst man das phosphorhaltige Polymere in einem Mineralöl oder synthetischen Sohmieröl, z.B. in einem mineralischen Schmieröl SAE 10, wobei eine dünnflüssige Lösung gebildet wird, und neutralisiert mit 2-4 Äquivalenten (bezogen auf die Neutralisationszahl des Polymeren) der basischen Verbindung in Gegenwart von'überschüssigem Alkanol (z.B. 10 Mol pro Mol Base) und Wasser (z.B. 1 Mol pro Mol Base). Bevorzugt werden Alkanole mit 1-5 C-Atomen, insbesondere Isopropanol· Geeignete basische Verbindungen sind die Hydroxyde und Oxyde der Erdalkalimetalle, z.B. Ba(OH)2·8 H2O oder BaO. Bei dieser bevorzugten Arbeitsweise erhitzt man die Lösung des Polymeren im öl t-2 Stunden mit dem Alkanol und Wasser am Hüokfluß-
909822/1203
ktthl«r und gibt dann di· basis oh· Verbindung als in öl zu· Es wird noch weitere 2«3 Stunden bei der Rück- ( flultemperatur gehalten» worauf da· Alkenol abd«etllli«rt > wird« Duroh filtration de· 01* wird ein· klar· LOeung dee \ neutralisiert·η phosphsrhaltigen Polymeren im Ol erhalten«
Die Erfindung umfaßt ferner auf die beschriebene Wei·· \ hergeetellt« phoapherhaltig· Olefinpolymer· oder deren Salse«
In den Rahmen der Erfindung fallen ferner Schmiermittel, die im wesentlichen aus einen größeren Anteil eines Sehmier-Öl-Gruntöl· (mineralisch oder synthetisch) und einen geringeren Anteil) s«B. O»1-25ji, insbesondere 1«10 Q#w«-# des Schmiermittels, eine· der roretehend beschriebenen phosphorhaltigen Olefinpoiyaertn oder dessen Salsee bestehen.
Al· Belipiel wird naohetehtnd di· Herstellung eines phosphorhaltigen Polymeren gemäB der Erfindung beaehrieben.
HerstellUBJC Ten Polymerisat A
3,3T9 g (0,025 Molar· Seil·) AlCa3, 2,79 «a3 (0,025 Molare feil«) TiOlj und 2,21 9wr (t3fO2? molar· !Teilt) FOl^ wurden in 190 ·■ Ithrlbremid gelöst· Die Löeung wurd· unter Stioketeff auf θ°0 gekühlt, worauf 4tfβ g (0,5 molare Teile) ' 4-Methjrlpenten«»1 langsam unter Bühren sugesetst wurden· Die Polymerisation fand etatt, naehden etwa 25Jl de· Olefine augesetct waren· Das Reaktionsgemisoh wurde dureh Kühlen bei O0O gehalten« Die Polymerisation war nur leicht exdfeherm. Aus der Lösung wurde kein Polymeres ausgefällt« laehdem das gesamt« Olefin sugea«tet und die Reaktion beendet war, wurden 150 «or Heptan und dann 100 em Wasser zugesetzt· Das Xthyibromid wurd· abdestilliert und durch das gleiche Tolumen Heptan ersetzt« Das Reaktionsgemisoh wurde am 1RuOkfluflkünlsr erhitzt, bis die Hydrolyse rollendet war« Die Heptanlösung wurde mit Wasser gewasohen, bis die Waschflüssigkeit nieht mehr sauer war, worauf Sohiohtentrennung durch 909822/1203
BAD ORIGINAL
-S-
Zentrifugieren, vorgenommen wurd·· Duron Abdampfen deι 4' Heptane wurden 43 g eines hellgerben Polymeren erhalten» das einen Phosphorgehalt von 1,4 Gew.-Ji hatte«
Die Wirksamkeit des Polymeren A als Sohlamminhibitor bzw· ι Antiausflookungsmittel (Diepergiermittel-Detergens-Bigenschäften) ee ee wurde durch einen Kohlenstoffablagerung»teet ermittelt, bei dem die Zähigkeit der geprüften Verbindung genesen wird, das Absitzen einer Suspension Ton BuS in n-Heptan zu verzögern· Bei diesem Versuch werden 0,05 g des zu prüfenden Materials in ein Reagenz- glas von 150 ζ 13 mm gewogen, worauf 10 oar n-Heptan züge·» ; setzt werden· Das Material wird, falls erforderlieh, duroh Erhitzen aufgelöst* Nach Zusatz Ton 0,1 g des amerikanisehen Busses "Kosmos SB" zur Lösung wird diese kräftig geschüttelt und über Naoht stehen gelassen. IfAm näehsten Tag wird das Reagenzglas zehnmal umgekehrt. An Hand der Geschwindigkeit, mit der der BuB auf den Boden des Reagenzglases fallt, werden die ligensohaften des Materials als Dispergiermittel ermittelt« Yerglelohsversuohe werden durchgeführt, indem die Zeit gemessen wird, die die RuJJsohioht brauoht, um unter eine Höhe von 1,2 «m zu fallen· Die HHÖhe der lösung zu Beginn beträgt 7,5 em.
Die Ergebnisse von VergleiohsbeStimmungen sind nachstehend in Tabelle 1 für das Polymere A, ein reines 4«Methylpenten-1-polymeres und die Polymeren M97(a) und MW7(b) genannt. Die beiden letztgenannten Polymeren sind in den rätottsohen Patentanmeldung«* Τ#51Φ^Ι7φίϋο t*54#7<6£ beaohrieben und werden, in der gleiohen Weise wie das Polymere A, jedoch nur unter Verwendung von AlOIi als Katalysator hergestellt·
Tabelle 1 Zusatzstoff Ohne Zusati Poly-4-methylpenten-i
M17 (a)
W7 (b)
Polymeres A 90 9822/1203 Huflablagerungszeit
1 Minute 10 Minuten 8 Stunden 50 Minuten
5 Stunden 30-35 stunden
Si· tittrltgens Wirksamkeit des geal* der lifintung hergestellten Polymeren 1st deutlich erkennbar«
Di« Wirksamkeit d·· Polymeren A all ViskositätsindexYer-1)··8·γ#γ word· in einem mineralischen Sehmieröl SiX 10 ermittel-fc» Sie Ergebnisse sind naohe"behend in Tabelle 2 angegeben.
2 eei
A 		Tabelle 2 Tikesitätsindex
linematlache
Zähigkeit
eS
• 37.80O ' 990O 103
arundöl 45,64 6,53 123
örundöl +
Polymeres 		96,18 · 12.43
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BAD ORIGINAL

Claims (3)

  1. P j3|fiyfljf5 - The British Petroleum Oomp. Ltd·.
    j i % Patentansprüche
    11/ Verfahren zur Herstellung eines, flüssigen phosphorhaltigen lefinpolymeren nach Patent ... (Patentanmeldung B 76 118 IVd/ 39<O*-W0bei ein Olefin, vorzugsweise ein 06-01*ef in. mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen, mit einem Phosphorhalogenid, vorzugsweise Phosphortrichlorid, bei einem molaren Verhältnis von Olefin iu Phorphorhalogenid von 10010,1^-25, vorzugsweise 100:2-10, in Gegenwart von mindestens 1,5 Mol eines Priedel-Crafts-Katalyeators pro Mol Phosphorhalogenid umgesetzt wird, um ein phosphorhälogeniertes Polymer zu erzeugen, die letztere Verbindung hydrolysiert wird, um die in dem Polymer vorhandenen Halogengruppen in Oxyd- oder Hydroxylgruppen umzuwandeln, und vorzugsweise das hydrolysierte phosphorhältige Polymer mit einer basischen Verbindung, vorzugsweise einem Oxyd oder Hydroxyd eines Erdalkalimetalls umgesetzt wird, um ein neutrales Produkt zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion des Olefins mit dem Phosphorhalogenid bei einer Tempe-. ratur unter 600C, aber vorzugsweise oberhalb -600O unter Verwendung eines Friedel-Orafts-Katalysators ausgeführt wird, der auB einem Gemisch von Aluminiumhalogenid, vorzugsweise .Aluminiumchlorid, und einem schwächeren Friedel-Crafts-Olefinpolymerisationskatalysator oder mehreren, z.B. Titantetrachlorid, besteht. ·
  2. 2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das OO-Olefin 4—Methylpenten-1 ist.
  3. 3) Schmiermischung, dadurch gekennzeichnet, dass sie im wesentlichen aus einem mineralischen oder synthetischen Schmiergrundöl besteht, in das ein flüssiges phosphorhaltiges Olefinpolymer, das nach dem Verfahren gemäss Anspruch 1 hergestellt ist, in einer Menge von 0,1 bis 25 Grew.-# der Mischung eingebracht ist.
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DE19651570252 1963-03-29 1965-04-07 Verfahren zur Herstellung von phosphorhaltigen Olefinpolymeren Pending DE1570252A1 (de)

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