Способ получения серуазотсодержащих присадок

 

Использование: в области синтеза присадок, используемых для изготовления технологических смазок при холодной обработке металла и в консервационных смазочных маслах. Сущность: смесь α-олефинов фракции С₂₀-С₃₀ с растительными жирами в соотношении 10-74:13-54 мас.% соответственно подвергают взаимодействию с серой при 130-150°С в присутствии катализатора с получением осерненного продукта. В качестве катализатора используют диалкилдитиофосфат цинка формулы

где R - изо-С₄Н₉, R’ - изо-C ₈H₁₇ в количестве 0,9-7,5 мас.% на реакционную смесь. Осерненный продукт обрабатывают при 100-130°С жирными аминами фракции С₁₀-С₂₀, взятыми в количестве 3-13 мас.% на реакционную смесь. Технический результат - повышение антикоррозионной способности в агрессивной водной среде, полученные присадки не требуют последующей переработки и выделения катализатора. 2 табл.

Изобретение относится к области синтеза присадок, используемых для изготовления технологических смазок при холодной обработке металла и в консервационных смазочных маслах.

Известен способ получения полисульфированных олефинов взаимодействием однохлористой или двухлористой серы, по меньшей мере, с одним С₂-С₅-олефином, обычно изобутиленом, для получения аддукта. Синтезированный аддукт контактирует одновременно с галогенуглеводородом, соединением серы, например сульфидом, гидросульфидом или элементарной серой, в водной или водно-спиртовой среде. Смесь нагревают и после расслаивания отделяют органический слой, содержащий полисульфированный олефин, который может быть обработан основанием. Полученные олефины, содержащие значительное количество серы, имеют достаточную вязкость и растворимость в минеральных, а также в синтетических маслах. Они используются как присадки высокого давления в смазочных маслах для зубчатых передач и для обработки металлов /Заявка Франции 2563231, кл. C 10 M 135/04, опубл. 25.10.85/.

Существенными недостатками данного способа являются многостадийность и наличие значительного количества сточных вод и отходов производства.

Известен способ получения серусодержащей присадки взаимодействием α-олефинов фракции C₁₆-C₁₈ с элементарной серой и сероводородом при соотношении исходных компонентов 1:1,5:0,5 и температуре 171°С. Осерненные α-олефины содержат 20,6% серы /международная заявка РСТ WO 8802771, кл. C 10 M 135/02, 141/08, опубл. 21.04.88/.

Недостатками данного способа являются:

1. Применение в качестве реагента и катализатора токсичного сероводорода, что требует особых условий безопасного ведения процесса.

2. Образование в присутствии сероводорода меркаптанов, придающих получаемой серусодержащей присадке трудно переносимый запах.

3. Необходимость удаления сероводорода и образующихся меркаптанов из полученной серусодержащей присадки с целью придания последней требуемых органолептических свойств.

4. Наличие значительного количества газовых выбросов, содержащих сероводород и меркаптаны.

5. Способ не обеспечивает получение присадок с антикоррозионными свойствами.

Наиболее близким заявляемому изобретению является способ получения серусодержащей присадки взаимодействием α-олефинов фракции С₁₆-С₂₆ либо дициклопентадиена с серой при температуре 130-150°С в течение 6 часов в присутствии 0,5-5 мас.% диалкилдитиофосфата цинка общей формулы

где R - изо-С₃-С₇ или С₄ Н₉, R’ - н-C₁₂H₂₅ или изо-С ₉Н₁₉ /Патент РФ 2181137, кл. С 10 М 135/04, опубл. 10.04.02/.

Недостатком этого способа является коррозионная агрессивность полученных присадок во влажной среде и при контакте с моющими растворами при смывке смазок, в частности, с деталей кузовов автомобиля перед их фосфатированием и покраской. Остатки смазки на поверхности приводят к возникновению очагов коррозии уже через 24 часа.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в разработке способа получения серусодержащей присадки, обладающей наряду с противоизносными и противозадирными свойствами высокой антикоррозионной способностью.

Поставленная задача решается способом получения серуазотсодержащей присадки взаимодействием α-олефинов с серой при 130-150°С в присутствии катализатора с получением осерненного продукта. В качестве α-олефинов используют смесь α-олефинов фракции С₂₀-С₃₀ с растительными жирами при содержании в реакционной смеси олефин:растительные жиры (10-74):(54-13) мас.% соответственно, в качестве катализатора берут диалкилдитиофосфат цинка формулы

где R - изо-С₄Н₉, R’ - изо-С ₈Н₁₇ в количестве 0,9-7,5 мас.% на реакционную массу, осерненный продукт обрабатывают при 100-130°С жирными аминами фракции С₁₀-С₂₀, взятыми в количестве 3-13 мас.% на реакционную смесь.

В качестве растительных жиров используют рапсовое или подсолнечное масло. В качестве катализатора используют промышленную присадку ДФ-11 по ТУ 38.5901254-90, которая представляет собой 50%-ный раствор изобутил-изооктилдитиофосфата цинка в масле.

Способ получения иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. В термостатированный реактор, снабженный мешалкой, обратным холодильником, термометром, загружают 100 г (86%) смеси олефиновой фракции С₂₀-С₃₀ и рапсового масла при соотношении 1:1, 1 г (0,9%) диалкилдитиофосфата цинка в качестве катализатора. Температуру в реакторе повышают до 120°С и подают 2 г (1,9%) порошкообразной серы в течение 1 ч. Далее температуру повышают до 130°С и в течение 3 часов осуществляют реакцию взаимодействия серы с исходной смесью. Затем реакционную массу охлаждают до 100°С, меняют холодильник на прямой и вводят 12,4 г (11,2%) жирных аминов фракции С ₁₀-С₁₄, затем температуру повышают до 130°С и выдерживают в течение 1,5 часов. Реакционную массу охлаждают до 40°С и отделяют от непревращенной серы фильтрацией. Получено 112 г присадки, содержащей 1,7 мас.% серы, 0,65 мас.% азота.

Примеры 2-8 проводятся аналогично примеру 1, состав и количество загружаемых компонентов представлены в таблице 1. Содержание серы и азота в присадке, выход и антикоррозионные свойства показаны в таблице 2.

Предлагаемый способ позволяет получить присадки, обладающие высокой антикоррозионной способностью в агрессивной водной среде, что исключает возможность развития коррозии при дефектах смывки и межоперационном хранении деталей, эти присадки не требуют последующей переработки и выделения катализатора, могут быть использованы для получения различных технологических смазок и консервационных смазочных масел.

Формула изобретения

Способ получения серуазотсодержащей присадки взаимодействием α-олефинов с серой при 130-150°С в присутствии катализатора с получением осерненного продукта, отличающийся тем, что в качестве α-олефинов используют смесь α-олефинов фракции С₂₀-С₃₀ с растительными жирами при содержании в реакционной смеси α-олефины:растительные жиры=10-74:13-54 мас.% соответственно, в качестве катализатора берут диалкилдитиофосфат цинка формулы

где R - изо-С₄H₉;

R’ - изо-С ₈Н₁₇,

в количестве 0,9-7,5 мас.% на реакционную смесь, осерненный продукт обрабатывают при 100-130°С жирными аминами фракции С₁₀-С₂₀, взятыми в количестве 3-13 мас.% на реакционную смесь.