СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНТИКОРРОЗИОННЫХ ПРИСАДОК К МАСЛАМ Российский патент 2013 года по МПК C10M133/24 C10N30/12 C10M159/18 

Изобретение относится к составам антикоррозионных присадок на основе производных нитрилов, модифицированных металлами, может использоваться, например, для масел или смазочно-охлаждающих жидкостей.

Для подавления коррозии металлических поверхностей к маслам добавляют специальные антикоррозионные присадки, в качестве которых часто используют различные серо-, фосфор- и азотсодержащие соединения.

Известны антикоррозионная присадка к смазочным маслам, в которой в качестве действующего вещества используют N-(диметиламинометилен)-1,2,4-триазол в количестве 0,01-0,1 вес.% на смазочное масло [1]; а также антикоррозионная присадка к смазочным маслам, где в качестве действующего вещества используют N-(диметиламинометилен)-бензотриазол в количестве 0,01-0,1 вес.% на смазочное масло [2].

Недостатком этих присадок является только их антикоррозионная способность.

Известен способ получения присадки к смазочным маслам, включающей взаимодействие алкилсалициловой кислоты, где алкил C₈-C₃₀, с гидроксидом или оксидом щелочноземельного металла в присутствии углеводородного растворителя, обработку полученного продукта элементарной серой в присутствии промотора при повышенной температуре с последующей очисткой полученной присадки, отличающийся тем, что обработке элементарной серой подвергают обработанную гидроксидом или оксидом щелочноземельного металла смесь, содержащую 80-90 мас.% алкилсалицилата щелочноземельного металла и 10-40 мас.% алкилфенола, где алкил C₁₂-C₂₄ [3].

Недостатком способа является получение присадки только с антикоррозионным действием.

Известен способ получения многофункциональной сополимерной присадки к маслам путем радикальной сополимеризации смеси алкилметакрилатов с азот- или кислородсодержащими ненасыщенными мономерами в растворителе при нагревании до 85-95°C в присутствии перикисного инициатора [4].

Недостатком полученной по данному способу присадки является высокая ее концентрация в масле от 2 до 3,1%.

Задача изобретения - способ получения присадок к маслам с высокой антикоррозионной и антимикробной способностью.

Поставленная задача решается следующим образом. Способ получения антикоррозионных присадок к маслам включает взаимодействие производных нитрила с солями металлов переходной валентности: Mn, Cu, Ni, Zn. Комплексообразование осуществляется в соотношении производное нитрила: соль металла как 10:1 при температуре 60-80°C.

Комплексы получали по следующей методике.

Получение комплекса ацетонитрила с хлоридом меди. В реактор с механической мешалкой загружали 0,34 г (2,5 ммоль) хлорида меди, затем по каплям при перемешивании при температуре 60°C добавляли 10,25 г (25 ммоль) ацетонитрила до прекращения растворения осадка и изменения окраски комплекса (9 сут). Непрореагировавшую соль отфильтровывали и получали раствор комплекса. Осадок промывали ацетоном, сушили диэтиловым эфиром и взвешивали. Конверсия хлорида меди 70%.

ИК-спектр: 2250 см^-1 (CN), 2850-2900 см^-1 (CH₃).

При получении комплекса ацетонитрила с хлоридом цинка или с хлоридом никеля (соотношение компонентов, как и для ацетонитрила с хлоридом меди) конверсия хлорида цинка или хлорида никеля - 65%.

ИК-спектр: 2245 см^-l(CN), 2800-2900 см^-1 (CH₃).

Получение комплекса пропионитрила с хлоридом никеля. В реактор с механической мешалкой загружали 0,34 г (2,5 ммоля) хлорида никеля. Затем по каплям при перемешивании при температуре 75°C добавляли 17,25 г (25 ммоль) пропионитрила до прекращения растворения и изменения окраски комплекса (9-10 сут). Непрореагировавшую соль отфильтровали и получали раствор комплекса. Осадок промывали ацетоном, сушили диэтиловым эфиром и взвешивали. Конверсия хлорида никеля 68%.

ИК-спектр: 2240 см^-1 (CN), 2850-2900 см^-1 (CH₃).

Получение комплекса изобутиронитрила с хлоридом марганца. В реактор с механической мешалкой загружали 0,31 г (2,5 ммоля) хлорида марганца. Затем по каплям при перемешивании при температуре 78°C добавляли 21,75 г (25 ммоля) изобутиронитрила до прекращения растворения и изменения окраски комплекса (9-10 сут). Непрореагировавшую соль отфильтровывали и получали раствор комплекса. Осадок промывали ацетоном, сушили диэтиловым эфиром и взвешиали. Конверсия хлорида марганца 72%.

ИК-спектр: 2245 см^-l(CN), 2880-2900 см^-1 (CH₃).

Комплекс акрилонитрила с хлоридом цинка. В реактор с механической мешалкой загружали 0,34 г (2,5 ммоля) хлорида цинка. Затем по каплям при перемешивании при температуре 78°C добавляли 13,4 г (25 ммоля) акрилонитрила до прекращения растворения и изменения окраски комплекса (9 сут). Непрореагировавшую соль отфильтровывали и получали раствор комплекса. Остаток промывали ацетоном, сушили диэтиловым эфиром и взвешивали. Конверсия хлорида цинка 70%.

ИК-спектр: 2245 см^-1 (CN), 2800-2900 см^-1 (CH₃), 1620 см^-1 (-CH=CH₂).

Получение комплекса метакрилонитрила с хлоридом никеля. В реактор с механической мешалкой загружали 0,34 г (2,5 ммоля) хлорида никеля. Затем по каплям при перемешивании при температуре 80°C добавляли 16,75 г (25 ммоля) метакрилонитрила до прекращения растворения и изменения окраски комплекса (9-10 сут). Непрореагировавшую соль отфильтровывали и получали раствор комплекса. Остаток промывали ацетоном, сушили диэтиловым эфиром и взвешивали. Конверсия хлорида цинка 73%.

ИК-спектр: 2240 см^-1 (CN), 2850-2950 см^-1 (CH₃), 3005 см^-1, 1620 см^-1 (CH₂=CH-).

Экспериментальные результаты получения комплексов позволяют сделать заключение, что соотношение полученных комплексов, предложенных в предмете изобретения, составляет именно соль к нитрилу 1:10. Строение доказано спектральным методом. Представленные комплексы растворимые.

Анализ свойств нитрильных металлокомплексов на маслах И-12, И-20 показал высокие антикоррозионные свойства (таблица 1, 2). Испытания проводились на приборе ДК-НАМИ по ГОСТ 20502-75. Масла и присадки к ним. Методы определения коррозионности.

Таблица 1 Нитрильные комплексы как присадки к маслу И-12 (концентрация 1,0%) Название Коррозионность, г/м² 4CH₃CN:CuCl₂ 87 4CH₂=CH-CN:CuCl₂ 56 4CH₂=C(CH₃)-CN:CuCl₂ 70

4CH₃CN:ZnCl₂ 91 4CH₂=CH-CN:ZnCl₂ 78 4CH₂=C(CH₃)-CN:ZnCl₂ 83 4CH₃CN:NiCl₂ 125 4CH₂=CH-CN:NiCl₂ 93 4СН₂=С(CH₃)-СН:NiCl₂ 82

Таблица 2 Нитрильные комплексы как присадки к маслу И-20 (концентрация 0,5%) Название Коррозионность, г/м² 4CH₃CN:CuCl₂ 297 4C₃H₇-O-CH₂-CN:CuCl₂ 333 4C₄H₉-O-CH₂-CN:CuCl₂ 21 4CH₂=CH-CN:NiCl₂ 310 4C₃H₇-O-CH₂-CN:NiCl₂ 26 4C₄H₉-O-CH₂-CN:NiCl₂ 275 4CH₂=CH-CN:MnCl₂ 315 4C₃H₇-O-CH₂-CN:MnCl₂ 11 4C₄H₉-O-CH₂-CN:MnCl₂ 61

Антимикробную эффективность соединений определяли методом зональной диффузии по ГОСТ 9.052-88, ГОСТ 9.082-77 с использованием следующих организмов: бактерии - Mycobacterium lactiocolium, Pseudomaonas aeruginosa; грибы - Aspergillus niger, Penicillium chrysogenum, Penicillium cyclonium, Paccilomyces varioti. Испытания были осуществлены следующим образом. В чашки Петри наливали питательную среду в количестве 20-25 мл и дали ей застыть. Посев микроорганизмов проводили на поверхности питательной среды. Затем на поверхности среды при помощи стерильного сверла диаметром 10 мм были сделыне лунки глубиной 4-5 мм, в которые добавляли 0,3-0,5 мл исследуемых образцов с указанными соединениями. Далее чашки Петри помещали в термостат и выдерживали в течение 2 суток при использовании бактерий и 3-4 сутки для грибов при температуре 29±2°C. Эффективность антимикробного действия исследуемых соединений определяли по величине диаметра зоны угнетения роста микроорганизмов (в см) - чем она больше, тем эффективнее антимикробное действие соединения.

Таблица 3 Антимикробная активность соединений в масле И-12 Испытуемое соединение Концентрация, % Диаметр зоны угнетения роста микроорганизмов, см Смесь бактерий Смесь грибов CH₃OCH=CH-CH:CuCl₂ 1 2.0-2.2 2.2-2.4 0.5 1.8-1.6 1.8-2.0 C₂H₅OCH=CH-CN:CuCl₂ 1 1.8-2.0 2.0-2.2 0.5 1.2-1.4 1.7-1.8 CH₃OCH=СН-Zn:CuCl₂ 1 1.2-1.4 1.6-1.4 0.5 0.8-0.6 1.2-1.0 C₂H₅OCH=CHCN:ZnCl₂ 1 0.6-0.8 1.4-1.2 0.5 0.4-0.6 1.0-0.8 CH₃OCH₂CN:CuCl₂ 1 1.8-1.6 2.0-2.2 0.5 1.2-1.4 1.8-1.6 CH₃OCH₂CN:ZnCl₂ 1 1.0-1.0 1.2-1.2 0.5 0.8-0.6 0.7-0.6

C₂H₅OCH₂CN:CuCl₂ 1 1.0-1.2 1.8-2.2 0.5 0.8-0.8 1.7-1.6 C₂H₅OCH₂CN:ZnCl₂ 1 0.8-1.0 1.8-1.6 0.5 0.6-0.8 1.4-1.2 Пентахлорфенолят натрия (эталон) 1 1.3-1.5 1.4-1.6 0.5 0.7-1.0 0.8-1.2 Масло И-12, без биоцида 1 ++ ++ 0.5     + - обильный рост микроорганизмов вокруг лунки в чашке Петри.

Таким образом, заявляемые присадки обладают антикоррозионной и антимикробной способностью и эффективны при концентрации 0,1-1,0%.

Источники информации

1. Патент РФ №99119204, МПК C10M 133/44, 2001.

2. Патент РФ №99121161, МПК C10M 133/44, 2001.

3. Патент РФ №95107362, МПК C10M 135/30, 1996.

4. А.с. СССР №783337, МПК C10M 1/32, C10M 1/54, C08F 220/16, 1980.

Изобретение относится к составам антикоррозионных присадок на основе производных нитрилов, модифицированных металлами. Описан способ получения антикоррозионных присадок к маслам, включающий взаимодействие производных нитрила с солями металлов переходной валентности: Mn, Cu, Ni, Zn. Комплексообразование осуществляется в соотношении производное нитрила : соль металла как 10:1 при температуре 60-80°C. Технический результат - высокая антикоррозионная и антимикробная способность. 3 табл.

Способ получения антикоррозионных присадок к маслам, включающий взаимодействие производных нитрила с солями металлов переходной валентности: Mn, Cu, Ni, Zn, отличающийся тем, что комплексообразование осуществляется в соотношении производное нитрила: соль металла как 10:1 при температуре 60-80°C.