Смазочный состав Советский патент 1992 года по МПК C10M133/40 C10M133/40 C10M133/04 C10N30/10 

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 антиокси- дантов. Окислительное разрушение смазочных материалов, так называемых ан- тиоксидантов. Окислительное разрушение смазочных материалов играет большую роль прежде всего в случае моторных масел, так как в камере сгорания моторов господствуют высокие температуры и наряду с кислородом имеются оксиды азота (NOx), которые действуют как катализаторы окисления

В качестве антиоксидантов для смазочных материалов применяют амин, алкили- рованные фенотиазины 1.

Известно также применение ароматических аминов в комбинации с другими антиоксидантами, как, например, с триарил- фосфитами, тиодипропионатами или феноль- ными антиоксидантами 2.

Известен также смазочный состав на основе базового масла, содержащий в качестве антиокислительной присадки диарила- мины, замещенные алкилами 3.

VI GJ О

К

00

со

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 амин (Б), в качестве последнего содержит соединение общей формулы...

Л

- -vr-- -

- /IiRТ

кГ ъ

rp,eRi-фенил, С4-Св-алкилфенил, наф- тил;

R2 - фенил, С4 - Св-алкилфенил, или соединение общей формулы где Нз и R4 - независимо друг от друга С4 - Ce-алкил, и состав дополнительно содержит пространственно затрудненный амин (В) общей фор- %ДК5

У

Vifh mi,

° Щ

где RS - водород или вместе с Re обозначает О,

Рб-Ст-Сб-алкиламино, С1 С12-алкок- си,

Ci - С4-алкокси-С1 - С4-алкиламино или остаток общей формулы flu

A-Q-я

СН3 СН5

гдеА--ОСО(СН2)пСОО-, J

п 2 - 8,

или-МН(СН2)тМН-,

т 5,6;

R - водород, Ci - С4-алкил, и содержание смеси Б и В 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-изопропоксидифе- ниламин, 1М-фенил-1-нафтиламин, М-фенил-2- нафтиламин, ди-4-метоксифениламин, (1,3-диметилбутил)-фенил амин, (1,1,3,3-тетраметилбутил)-фенил амин, трет- октилированный Ы-фенил-1-нафтиламин, технические смеси, полученные путем взаи0

5

0

0

5

о

5

0

5

модействия дифениламина с диизобутиле- ном (моно-,ди- и триалкилированные трет- бутил- и трет-октилдифениламины), фенотиазин, N-аллилфенотиазин, 3,7-ди- трет-октил-фенотиазин, технические смеси, полученные путем взаимодействия феноти- азина с диизобутиленом.

Особенно предпочтительно в качестве компоненты Бприменять4,4-ди-трет-октилди- фениламин или 3,7-ди-трет-октилфенотиазин, ил и техническую смесь, полученную путем взаимодействия дифениламина с диизобутиленом, в особенности такую смесь, которая содержит максимально 5 мас.% дифениламина, 8-15 мас.% 4-трет-бутилдифениламина, 24 - 32 мас.% 4-трет-октилдифениламина, 4,4 -ди-трет-бутилдифениламина и 2,4,4- три-трет-бутилдифениламина,23-34мас.% 4-трет-€утил -тоет)1аУ1лдифениламина, 2,2- и 3,3- ди-трет-октилдифениламина и 2,4-ди-трет-бутил-4, - трет-октилдифениламина, 21-34 мас.% 4,4-ди-третчжтилдифениламина и 2,4-ди-трет-ок- тил-4 -трет-бутилдифениламина.

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.% в расчете на А. Соотношение Б и Вможет 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, диспергато- ры, поверхностно-активные вещества или противоизносные присадки.,

Отдельные добавки растворяются в -L масле. Для ускорения процесса растворе- ния масло подогревают или растворяют предварительно добавки в растворителе.

Пример1.С помощью дифференциально-сканирующего калориметра (термоанализатор 1090 фирмы Дюпон) измеряют время индукции окисления проб масла воздухом, который содержит 400 ррт N02, 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

маслу добавляют следующие аминные стабилизаторы.

Ароматические амины:

А-1 -техническая смесь, полученная путем реакции дифениламина с диизобути- леном, содержащая 3 мас.% дифениламина, 14 мас.% 4-трет-бутилди- фениламина, 30 мас.% 4-трет-октилдифе- ниламина, 4,4-ди-трет-бутилдифениламина и 2,4,4 -три-трет-бутилдифениламина, 29 мас,% 4-трет-бутил-4 -трет-октилдифениламина, 2,2- и 3,3 -ди-трет-октилдифениламина и 2,4-ди- трет-бутил-4 -трет-октилдиф ениламина, 18 мас.% 4,4 -ди-трет-октилдифениламина, 6 мае.% 2,4-ди-трет-октил-4 -трет-бутилдифе- ниламина;

- 3,7-ди-(трет-октил)-фенотиазин.

Пространственно затрудненные амины:

Н-1-ди-(2,2,6,6-тетраметилпиперидин- 4-ил)-себацинат;

Н-2 - 2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидон;

Н-3 - ди-(2,2,6,6-тетраметилпиперидин- 4-ил)-сукцинат;

Н-4 - ди-(1,2,2,6,6-пентаметилпипери- дин-4-ил)-себацинат;

Н-5 - 2,3,6-триметил-2,6-диэтил-4-пипе- ридон;

Н-6 - 2,2,6,6-тетраметил-4-бутиламино- пиперидин.

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

П р и м е р 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 антиок- сидантов. Для этой цели пробы стандартного минерального масла (Aral R 136), к которому примешивают для повышения чувствительности к кислороду 1 об.% 1-де- цена, в изотермических условиях нагревают в атмосфере воздуха, к которому примешивается 400 ррт N02 под давление 8 бар в течение 12 ч. Затем измеряют ИК-абсорб- цию при 1730 и 1630 . Чем ниже эти величины, тем выше активность стабилизаторов Таблицы 2а и 26 показывают результаты при различных температурах.

КО- -СНгСНгШСндак

TOST-методу (turbine Oxidation Stabilitg test) согласно ASTMD-943. Для этой цели 300 мл минерального масла (Mobile TOC К 305) смешивают с 60 мл воды и в присутствии железной и медной проволоки при пропускании кислорода нагревают 1000 ч при 95°С. Измеряется образование кислот путем определения числа нейтрализации TAN (мг КОН/г масла), а также образовавшегося количества осадка.

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

концентрация стабилизаторов всегда 0,25% в расчете на масло (см.табл.З),

П р и м е р 4. Аналогично примеру 1 измеряют время индукции окисления при 170°С. При этом применяют следующие затрудненные амины: Н-8 - N, N -бис-(2,2,6,6- тетраметилпиперидин-4-ил)-гексаметилен диамин;

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

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

П р и м е р 5. Аналогично примеру 1 измеряют время индукции окисления при 170°С. При этом применяют в качестве ароматического амина (А-3) (п-октилфенил)-1- нафтиламин (см.табл.5).

П р и м е р 6. Скорость окисления может измеряться также путем измерения прироста вязкости при обработке кислородом при

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

нафтената меди. Вязкость масла измеряют до и после с помощью вискозиметра Убел- лоде (см.табл.6).

45

Формула изобретения

Смазочный состав, содержащий базовое масло и ароматический амин, отличающийся тем, что, с целью повышения антиокислительной стабильности, состав в качестве ароматического амина (Б) содержит соединение общей формулы

Изобретение касается смазочных составов, которые стабилизированы против окислительного разрушения. Цель- повышение 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 диалкилза- мещенный 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-алкила- мино 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

ООССНгСКг-/ 5-ОК

П р и м е р 3. Поведение при окислении стабилизированных согласно изобретению смазочных масел испытывается также по

RR,

ЙЬА|

где RI -фенил, С4-Св-алкилфенил, наф- тил;

R2 - фенил, Сл - Са-алкилфенил, или соединение общей формулы

где Нз и R4 - независимо друг от друга СА - Сз-алкил,

и состав дополнительно содержит пространственно затрудненный амин (В) общей формулы

Ч

h

где RS - водород или вместе с Re обозначает О; R - Ci - Cs-алкиламино, Ci - С12-алкокси,С1-С4-алкокси-С1-С4-алкила- мино или остаток общей формулы

SA

KjHtT

СН3

где (СН2)пСОО-, - 8,

ИЛИ-МН(СН2)тМН-,

т 5,6;

R - водород. Ci - С4-алкил, и содержание смеси Б и В составляет 0,25 - 0,75 мае. % в расчете на базовое масло при массовом соотношении Б/В, равном 3 - 19:1,

Л

Таблица 1

Т аб л и ц а 2

Соединение формулы

173634310

Продолжение таблицы 2

Таблица 3

Таблица 4

Таблица 5

Таблица б