Смазочный состав

 

Изобретение касается смазочных составов , которые стабилизированы против окислительного разрушения. Цельповышение антиокислительной стабильности. Смазочный состав содержит базовое масло, ароматический амин (Б) формулы RiRaNH, где RI - фенил, С4 - Cs-алкилфенил, нафтил; R2 - фенил, С4 - Са-алкилфенил, или диалкилзамещенный фентиазин, где алкил - С4 - Се, и пространственно затрудненный амин (В) формулы (CH3)2 - СН2 - C(RsRe) - СН2С(СНз)2, где RS - Н или вместе с Re обозначает О; Re - Ci - Cs-алкиламино, Ci - С12-алкокси, Ci - С4-алкокси-С1 - С4-алкиламино или остаток формулы R7NC(CH3)2CH2(A)CH2C(CH3)2, где А - ОСО(СН2)пСОО-, п 2 - 8, или -NH(CH2)NH,- m 5,6, R - Н, Ci - С4-алкил. Содержание смеси Б и В составляет 0,25 - 0,75 мас.% m в расчете на базовое масло при массовом соотношении Б/В, равном 3 - 19:1. Время индукций при окислении увеличивается в 1,5-2 раза, прирост вязкости уменьшается в 5 раз. 6 табл. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4614702/04 (22) 17.07.89 (31) 2737/88 (32) 18.07.88 (33) СН (46) 23.05.92. Бюл.¹19 (71) Циба-Гейги АГ (СН) (72) Рольф Шумахер (СН), Замуэл Ивэнс (GB) и Паул Дубс (СН) (53) 631.892,8 (088.8) (56) Патент Великобритании

¹ 1090688, кл. С 2 С, 1967, Европейский патент № 49133, кл. С 08 К 5/00, 1980.

Патент Великобритании

¹ 1046353, кл. С 2 С 1966, (54) СМАЗОЧНЫЙ СОСТАВ (57) Изобретение касается смазочных составов, которые стабилизированы против окислительного разрушения. Цель — повышение

Изобретение относится к составам смазочных материалов, которые стабилизированы против окислительного разрушения.

Известно и общепринято к смазочным материалам на основе минеральных масел или синтетических масел добавлять присадки для улучшения их эксплуатационных свойств, Особое значение имеют добавки против окислительного разрушения смазочных материалов, так называемых антиоксидантов. Окислительное. разрушение смазочных материалов, так называемых антиоксидантов, Окислительное разрушение смазочных материалов играет большую роль прежде всего в случае моторных масел, так как в камере сгорания моторов господ(„>5M„„1736343 АЗ (я)л С 10 M 133/40// С 10 М 133/40, 133:04) С 10 N 30:10 антиокислительной стабильности. Смазочный состав содержит базовое масло, ароматический амин (Б) формулы Я1В2МН, где R>— фенил, С4 — Св-алкилфенил, нафтил; Вг— фенил, С4 — Ca-алкилфенил, или диалкилзамещенный фентиазин, где алкил — С4 — Cs, и пространственно затрудненный амин (В) формулы К7ЙС(СНЗ)г СH2 С(ВБВ6)

СН2С(СНЗ)2, где ВБ — Н или вместе с Яе обозначает = О; Вв — C> — СБ-алкиламино, С1—

С1г-алкокси, C> — С4-алкокси-С1 — C4-алкиламино или остаток формулы

В7ИС(СНЗ)2СН2(А)СН2С(СНЗ)2, где А

OCO(CHz)>COO-, и= 2 — 8, или -ИН(СН2)МН,m = 5,6, R7 — Н, С1 — С4-алкил. Содержание смеси Б и B составляет 0,25 — 0,75 мас, $ m в расчете на базовое масло при массовом соотношении Б/В, равном 3 — 19:1. Время индукций при окислении увеличивается в

1,5 — 2 раза, прирост вязкости уменьшается в 5 раз, 6 табл. ствуют высокие температуры и наряду с кислородом имеются оксиды азота (ИОх), которые действуют как катализаторы окисления.

В качестве антиоксидантов для смазочных материалов применяют амин, алкилированные фенотиазины (1).

Известно также применение ароматических аминов в комбинации с другими антиоксидантами, как, например, с триарилфосфитами, тиодипропионатами или фенольными антиоксидантами (2).

Известен также смазочный состав на основе базового масла, содержащий в качестве антиокислительной присадки диариламины, замещенные алкилами (3).

1736343 т

Однако известные присадки не обеспечивают достаточно высокие антиокислительные свойства.

Целью изобретения является повышение антиокислительной стабильности.

Поставленная цель достигается тем, что смазочный состав, содержащий базовое масло и ароматический эмин (Б), в качестве последнего содержит соединение общей формулы где R1 — фенил, С4 — Св-алкилфенил, нафтил;

Rz — фенил, C4 — Cs-алкилфенил, или соединение общей формулы где Яз и R4 — независимо друг от друга С4 — Ca-алкил, и состав дополнительно содержит пространственно затрудненный амин (В) общей форtH, M у - К 7

1Ч g где Rg — водород или вместе с R6 обозначает = О, Rs — C1 — Сь-алкиламино, С1 — C12-алкокси, C1 — C4-алкокси-С1 — С4-алкиламино или остаток общаи формулы Отт n> R7

0Н5 где А- -0 CO(CH2)nCOO-, n=2 — 8, или -NH(CH2)mNH-, m= 5,6;

В7 — водород, С1 — С4-алкил, и содержание смеси Б и B составляет 0,25—

0,75 мас.;(, в расчете на базовое масло при массовом соотношении компонентов Б/В, равном 3 — 19:1.

Примерами ароматического амина являются следующие соединения; дифениламин, N-аллилдифениламин, 4-изопропоксидифениламин, N-фенил-1-нафтиламин, N-фенил-2нафтиламин, ди-4-метоксифениламин, ди-(4-(1,3-диметилбутил)-фенил)амин, ди-(4(1,1,3,3-тетраметилбутил)-фенил)амин, трето кт ил и ро в а н н ы и N-фен ил-1-нафтила мин, технические смеси, полученные путем взаи5

55 модействия дифениламина с диизобутиленом (моно-,ди- и триалкилированные третбутил- и трет-октилдифениламины), фенотиазин, N-аллилфенотиазин, 3,7-дитрет-октил-фенотиазин, технические смеси, полученные путем взаимодействия фенотиазина с диизобутиленом.

Особенно предпочтительно в качестве компоненты Б применять4,4 -ди-трет-октилдифениламин или 3,7-ди-трет-октилфенотиазин, или техническуюсмесь, полученную путем взаимодействия дифениламина с диизобутиленом, в особенности такую смесь, которая содеРжит максимально 5 мас.7у дифениламина, 8 — 15 мас. ф 4-трет-бутилдифениламина, 24 — 32 мас. о 4-трет-октилдифениламина, 4,4 -ди-трет-бутилдифениламина и 2,4,4 три-трет-бутилдифениламина,23 — 34мас.%

4-трет-буп4л-4 -грет-октипдифениламина, 2,2 - и 3,3 ди-трет-окп4лдифениламина и 2,4-ди-трет-бутил-4,трет-октилдифениламина, 21 — 34 мас,%

4,4 -,ци-трет-октилдифениламина и 2,4-ди-трет-октил-4 -трет-бутилдифен илами на.

Количество добавки (Б) и (В) к базовому маслу (А) выбирается в зависимости от рода базового масла и от желательной степени стабилизации, В общем, сумма Б и В составляет 0,25 — 0,75 мас. Д в расчете на А. Соотношение Б и В-может изменяться в широких пределах, в общем, Б в количественном отношении — преобладающая компонента.

Предпочтительно соотношение составляет

Б/В = 3 — 5:1.

В качестве базового масла может быть использовано минеральное или синтетическое масло, которое обычно используется для приготовления смазочных материалов, Смазочный материал дополнительно может содержать присадки, как, например, другие антиоксиданты, пассиваторы металлов, ингибиторы ржавчины, улучшающие индекс вязкости вещества, снижающие температуру застывания вещества, диспергаторы, поверхностно-активные вещества или противоизносные присадки.

Отдельные добавки растворяются в масле. Для ускорения процесса растворения масло подогревают или растворяют предварительно добавки в растворителе.

Пример 1, С помощью дифференциально-сканирующего калориметра (термоанализатор 1090 фирмы Дюпон) измеряют время индукции окисления проб масла воздухом, который содержит 400 ppm NOz, в изометрических условиях. Измерение осуществляют при 170 С под давлением 8 бар.

В качестве базового масла применяют стандартное минеральное масло (Aral 136), к которому добавляют 1 об. 1-децена для повышения чувствительности к кислороду. К

1736343 маслу добавляют следующие аминные стабилизаторы, Ароматические амины:

А-1-техническая смесь, полученная путем реакции дифениламийа с диизобутиленом, содержащая 3 мас. дифениламина, 14 мас.о 4-трет-бутилдифениламина, 30 мас. 4-трет-октилдифениламина, 4,4 -ди-трет-бутилдифениламина и

2,4,4 -три-трет-бутилдифениламина, 29 мас, о

4-трет-бутил-4 -трет-октилдифениламина, 2,2 и 3,3 -ди-трет-октилдифениламина и 2,4-дитрет-бутил-4 -трет-октилдиф е н ил а м и н а, 1 8 мас. 4,4 -ди-трет-октилдифениламина, 6 мас.% 2,4-ди-трет-октил-4 -трет-бутилдифениламина;

А=2 — 3,7-ди-(трет-октил)-фенотиазин.

Пространственно затрудненные амины:

Н-1-ди-(2,2,6,6-тетраметил пиперидин4-ил)-себацинат;

Н-2 — 2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидон;

H-3 — ди-(2,2,6,6-тетраметилпиперидин4-ил)-сукцинат;

Н-4 — ди-(1,2,2,6,6-пентаметилпипериди н-4-ил)-се ба ци нат;

Н-5 — 2,3,6-триметил-2,6-диэтил-4-пиперидон;

Н-6 — 2,2,6,6-тетраметил-4-бутиламинопиперидин.

B табл.1 указано время индукции: чем выше время индукции, тем выше антиокислительное действие стабилизирующей добавки.

Пример 2. При окислении углеводородов образуются кислородсодержащие группы, как, например, гидроксильные, карбоксильные или сложноэфирные группы, Путем ИК-спектроскопии можно хорошо измерять количество таких групп и из этого измерения определять активность антиоксидантов. Для этой цели пробы стандартного минерального масла (Aral 136); к

R которому примешивают для повышения чувствительности к кислороду 1 об.о 1-децена, в изотермических условиях нагревают в атмосфере воздуха, к которому примешивается 400 ppm NOz под давление 8 бар в течение 12 ч. Затем измеряют ИК-абсорбцию при 1730 и 1630 см, Чем ниже эти величины, тем выше активность стабилизаторов, Таблицы 2а и 2б показывают результаты при различных температурах, CC ClL CligC0CCH(CE(CC(CN)" х х оосснд ак

Пример 3. Поведение при окислении стабилизированных согласно изобретению смазочных масел испытывается также по

TOST-методу (turbine Oxidation Stabilitg test) согласно ASTMD-943. Для этой цели 300 мл минерального масла (Mobils ТОС К 305) смешивают с 60 мл воды и в присутствии желез5 ной и медной проволоки при пропускании кислорода нагревают 1000 ч при 95 С. Измеряется образование кислот путем определения числа нейтрализации TAN (мг

КОН/r масла), а также образовавшегося ко10 личества осадка.

В качестве стабилизатора применяют амин А-1 индивидуально и в смеси с затрудненным амином Н-7(2,2,6,6-тетраметил-4додецилоксипиперидин), причем общая

15 концентрация стабилизаторов всегда 0,25 в расчете на масло (см.табл,3), Пример 4. Аналогично примеру 1 измеряют время индукции окисления при

170ОC. При этом применяют следующие за20 трудненные амины: Н-8 — N, N -бис-(2,2,6,6I тетраметилпиперидин-4-ил)-гексаметилен диамин;

Н-9 — N, N -бис(2,2,6,6-тетраметилпипеI ридин-4-ил)-пентаметилендиамин;

25 Н-10 — 4-(3-метоксипропиламино)2,2,6,6-тетраметилпиперидин (см.табл.4).

Пример 5, Аналогично примеру 1 измеряют время индукции окисления при

170 С. При этом применяют в качестве аро30 матического амина (А-3) N-(n-октилфенил)-1нафтиламин (см.табл.5).

Пример 6, Скорость окисления может измеряться также путем измерения прироста вязкости при обработке кислородом при

35 повышенной температуре.

Для этого через масло в течение 70 ч при

150 С пропускают ток кислорода (1 л/ч).

Масло предварительно сенсибилизировано с помощью каталитического количества

40 нафтената меди. Вязкость масла измеряют до и после с помощью вискозиметра Убеллоде (см.табл,6), Формула изобретения

Смазочный состав, содержащий базовое масло и ароматический амин, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения антиокислительной стабильности, состав в

50 качестве ароматического амина (Б) содержит соединение общей формулы

1 Ъ !

55 („

1i" где К1 — фенил, С4 — Св-алкилфенил, нафтил;

Кг — фенил, С4 — Св-алкилфенил, или соединение общей формулы

1736343

25

Табл и ца 1

Таблица 2

1 Х. Х,, )., где Вз и R4 — независимо друг от друга

С4 — Св-ал кил, и состав дополнительно содержит пространственно затрудненный амин (В) общей 10 формулы

, сн, R5 7

15 " сн, где Яв — водород или вместе с Re обозначает = О; R — С1 — Cs-алкиламино, С1—

С12 алкокси, С1 — С4-алкокси-С1 — С4-алкиламино или остаток общей формулы " сн, 7 а, " где A=OCO(CHg)nCOO, и-2 — 8, или -NH(CH2)mNH-, m- 5,6;

В7 — водород, С1 — С4-алкил, и содержание смеси Б и В составляет 0,25 — 0,75 мас. 7 в расчете на базовое масло при массовом соотношении Б/В, равном 3 — 19;1, 10

1736343

Продолжение таблицы 2 ф

Таблица 3

Таблица 4

Таблица 5

Амин, мас.

0,10

"Соединение формулы а оматический А-3

0,55

0,45 зат ненный Н-7

Время индукции, мин

52,8

1736343

Таблица 6

15

25

Составитель Л,Иванова

Техред М,Моргентал Корректор В,Гирняк

Редактор С.Пекарь

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1826 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5