Способ получения присадок для высокого давления Советский патент 1988 года по МПК C10M137/10 

Изобретение относится к способам получения присадок, для высокого давления, в частности для высокопроизводительных ЕР-масел,

Дитиофосфаты используют в качестве присадок, предупреждающих износ, или в качестве антиокислителей. Подобные присадки получают взаимодействием пятисернистого фосфора(l моль) со спиртами 4 моль при 100 - 120 С до диалкилдитиофосфорных кислот. Эти кислоты представляют собой маслянистые, вязкие, некристаллизующиеся вещества, которые невозможно перегнать без разложения.Диалкилдитиофосфорные кислоты превращают в маслораствори-- мые соединения путем нейтрализации и их гидроокисями или алксголятами Ва, Mg, Са, А1, Zn или Sn, органн- . ческими основаниями или полиэтилен- амином. Полученные таким образом ди- алкилдитиофосфаты являются хорошими ингибиторами окисления и обладают противозадирнь ми свойствами (патент США № 3813336, кл. 252-32.7, 1974),

Цель изобретеиия - создание спосо ба получения присадок для высокого р давления, в частности присадок для редукторных смазочных материалов, с меньшими затратами и с улучщенными противозадирными (ЕР) свойствами.

В соответствии с изобретением присадки для высокого давления получают путем взаимодействия тритиановых спиртов общей формулы

14

С пятисернистым фосфором в сухом инертном растворителе при 60-100 С,, предпочтительно при 80°С, или путем взаимодействия тритиановых спиртов указанной формулы с диалкилдитиофос- форной кислотой, где алкил - s в присутствии алифатического спирта при температуре его кипения в вакууме с последующей обработкой полученного продукта реакции алкиламином Cj-C24 при 30-100 С.

Б качестве растворителя используют компоненты минеральных масел, ароматические или алкилароматические углеводороды. В качестве аминов ис

10

15

20

25

478432

пользуют первичные и/или вторичные алкиламины с длиной цепи ,

Пример 1. В колбе для сульфирования, снабженной механической мешалкой, дефлегматором и трубкой для подвода газа, в сухом бензоле (150 мл) растворяют 35,4 г 8-зндо- оксиметил-3,4,5-экзотритиатрицикло 5,2,1.0 J -декана (А), при перемешивании в токе азота нагревают до 80 С и порциями смёщивают с 9,3 г пятисернистого фосфора. Спустя 4 ч пятисернистый фосфор почти полностью растворяется. Осадок отфильтровывают, а бензол удаляют в вакууме до получения раствора, котор й содержит в 50 мл 0,027 моль ди(3,4,5-экзотритиа трицикло 5,2, 1, J декан-8-эндо- 4у1етокси)-дитиофосфорной кислоты (В). 50 мл этого раствора смёщивают с 2,2 г п-бутиламина и нагревают до кипения с обратным холодильником. После 30-минутного кипения раст-вори- тель в вакууме полностью отделяют. Получают п-бутиламмоний- ди(3,4,5- экзотритиатрицикло 5,2, 1 . -декан 8-эндометокси) -дитиофосфат.

Пример 2,50мл полученного в соответствии с -примером 1 бензоль ного раствора дитиофосфорной кислоты в течение 30 мин кипятят с 8 г технической смеси аминов G g-0-2.4 обрат- гам холодильником. После этого растворитель отгоняют в вакууме. Получают смесь ди(-3, 4,5-экзотритиатрицикло 5,2, 1.0 J -декан 8-эндометок- си)-дитиофосфатов аммония.

Пример 3. 27 г диамилдитио- фосфорной кислоты в перегонной колбе смешивают с 22 г соединения А и мед ленно под вакуумом (0,3 мм рт,ст.) нагревают на масляной бане сначала до 70 С, а затем до 90 С, причем от- дс щепленный амиловый спирт медленно, в течение 4 ч, отгоняется. 20 г получившейся амил-(3,4,5-экзотритиатри- цикло , 2,1,0 J -декан-8-эндометок- си)Дитиофосфорной кислоты (С) растворяют в 100 мл сухого бензола и 30 мин с обратным холодильником нагревают с 9,5 г додециламина до кипения. Затем растворитель отгоняют в вакууме. Остается додециламмоние- вая соль соединения С.

Пример 4. 111,6 г додецило- вого спирта подвергают реакции с 33,3 33,3 г в 100 мл сухого бензола, превращая в дидодедилдитиофосформую

30

40

50

55

кислоту (D) и затем проводят разделе ние аналогично описанному в примере 1. 74,6 г соединения D смешивают с 35,3 г соединения А, медленно при давлении, равном 0,2 мм рт.ст., нагревают в перегонной колбе до и в течение 5 ч отгоняют 24,2 г до- децилового спирта. Оставшуюся доде Цил-(3,4,5-экзотритиатрицикло 5,2, 2,1.0 J -декан-8-эндометокси)-дитио- фосфорную кислоту (Е) эмульгируют в бензине. Соединение Е отслаивается на дне в виде вязкой массы.

25 г соединения Е растворяют в 200 мл сухого бензола и с обратным холодильником 30 мин нагревают до кипения с 9,3 г додециламина. Б соответствии с примером 1 растворитель удаляют и получают додециламмониевую соль соединения Е.

Пример 5. В соответствии с примером 1 подвергают реакции превращения в ди-(2-этилгексил)-дитио- фосфорную кислоту (F) 52 г 2-этил- гексанола с 22,2 г в 80 мл абсолютного бензола,44 г этого соедине- ния смешивают, с 27,3 г соединения А и медленно при давлении, равном 2 мм рт.ст., нагревают в перегонной колбе на масляной бане до 120 С. Отщепленный 2-этилгексанол отгоняют в течение 5 ч. В виде остатка получают 2-этилгексил-(3,4,5-эк тритиатрицик- ,2,1. -декан-8-эндометокси)- дитиофосфорную кислоту (G).

10 г этой дитиофосфорной кислоты растворяют в 100 мл сухог о бензола .и в течение 30 мин кипятят с обратным холодильником с 4,2 г додециламина. После о тгонки растворителя остается додециламмониевая соль соединения G. Пример 6. 126г дидодецил- дитиофосфорной кислоты подвергают переэтерификации с 60 г соединения А, как в примере 4.Соединение А очищают путем перегонки в вакууме при 0,1 мм рт.ст. до 100 С.

Отщепленный додециловый спирт отгоняют.

50 г полученного продукта реакции суспендируют в 200 г основного редукторного масла G100 и соединяют с подогретым раствором 18,5 г додециламина в 400 г основного редукторного масла. Получают прозрачный устойчивый масляный раствор додециламмоние- вой соли соединения Е,

1447843

Пример 7. 63,4 г соединения D суспендируют в 100 г основного редукторного масла G100, смешивают с

30 г соединения А и медленно в вакууме нагревают на масляной бане, причем температура бани достигает конечного значения, равного 140 С.

В течение 4 ч при и

0,8 торр отгоняют 20,3 г додецилового спирта. Получают соединение Е в основном редукторном масле. К этой смеси при перемешивании добавляют при 80 С 24,6 г додециламина, причем

получают прозрачный раствор додецил- аммониевой соли соединения Е.

Полученные в соответствии с изоб-- ретением соединения тритиоландитио- фосфорной кислоты обладают по сравнению с известными диалкилдитиофос- фатами лучшими противозадирными (ЕР) и антивспенивающими свойствами и хорошей совместимостью с прочими материалами редуктора.

Свойства присадок приведены в табл.1.

Кроме того, они сохраняют такие эксплуатационные свойства диалкилди- тиофосфатов цинка, как противоокис-

лительные и антикоррозионные, и вследствие этого являются подходящими присадками для высоких давлений для получения редукторных масел наивысшего класса производительности

ТМ 5 в соответствии с TGL 21160, как следует из табл.2. Известные диалкил- дитиофосфаты позволяют получать ре- дукторные масла до класса производительности ТМ 3.

40

Формула изобретения

1. Способ получения присадок для высокого давления на основе дитиофос- g фатов, отличающийся тем, что тритиановые спирты общей формулы

50

55

/ CH.OH

и

подвергают взаимодействию с пятисер- нистым фосфором в сухом инертном, растворителе при 60-100 С, предпочтительно при или тритиановые спирты указанной формулу подвергают йзаимодействшо с диалкилдитиофосфор ной кислотой, где алкил 5 в Присутствии алифатического спирта при температуре его кипения в вакууме с Последующей обработкой соответственно

и о

1447843 6

полученного продукта реакции алкил- амином при 30-100°С.

2. Способ по п,1, о т л и ч а ю - t; щ и и с я тем, что в качестве растворителя используют компоненты минеральных масел или ароматические или алкилароматические углеводороды.

Изобретение касается смазочных составов, в частности способа полу чения присадок на основе дитиофосфа- тов для высокого давления, например для высокопроизводительных ЕР-масел. Цель - создание способа получения эффективных присадок. Синтез целевых присадок ведут реакцией тритиановых спиртов формулы CHjOH с пятисернистым фосфором в среде су хого инертного растворителя при 60 (лучше при ). Или тритиа- новые спирты указанной формулы подвергают взаимодействию с ди-С,,5- алкилдитиофосфорной кислотой в присутствии алифатического спирта при температуре его кипения в вакууме. Полученный продукт реакции обрабатывают С5 2л-алкиламином при 30-100 С. В качестве растворителя желательно использовать компоненты минеральных масел или ароматические или алкил- ароматические углеводороды. Новые присадки могут быть использованы для получения редукторных масел класса ТМ-5 (против класса ТМ-3 в случае применения известных присадок) 1 з.п. ф-лы, 2 табл. i 3SlSS %яш

Про,гзу.-т

C.Hj,TOjPSg

C,,

607

С„Нб4ЙО, 23

587

Показатель

Противозадирные (ЕР) свойства- испытание по ZVP-методу TGL 26890

А/25/130/10 разрушающая нагрузка, кгс/см

VKA - нагрузка

сваривания, кгс

Таблица

607,9 42,1

37,0

1200

587э8 27,22,6

ПОО

23,37 25,19

1200

25„823,01,5

1200

Таблица 2

Редукторное масло

50 100 ССТ

3% тритиолан- дитиофосфата в соответствии с примером 4

1273

741

300/340

200/220

Показатель

Антивспеннвающие свойства по TGL 29205

Противоокислительные свойства по TGL 17 745 (72 ч при 5 л воздуха в час, медленный лист)

50%

Центрифугированный осадок, %

Антикоррозионные свойства по TGL 21 140

Редактор А.Огар

Составитель Л.Иванова Техред л.Олийнык

Заказ 6808/28

Тираж 464

ВНШПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Продолжение табл.2

Редукторное масло

3%-тритиолан- дитиофосфата в соответствии с примером 4

а О мл , а 100 мл b 30 мл b 300 мл с О мл с 120 мл

3,8

0,1

4,5 0,1

Коррозия Коррозия отсутствует отсутствует

Корректор Л.Пилипенко

Подписное