Способ получения синтетического смазочного масла Советский патент 1977 года по МПК C10M3/20 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО СМАЗОЧНОГО МАСЛА

смесь кзрбоновых кислот экстрагируют цикло гексаном, то смесь монокарбоновых кислот содержит 5-45 вес.% масляной кислоты, 40 - 80 вес.% валериановой кислоты и 15-55 вес.% капроново; кислоты. Когда кислоты экстрагируют МЭК, смесь наряду с 40-60 вес.% уже названных монокарбоновых кислот содержит еще 20-40 вес.% оксикапроновой кислоты и 20-40 вес.% днкарбоновых кислот. Дикарбоновые кислоты наряду с небольшими количествами янтарной и глутаровой кислот на 65-85% состоят из адигашовой кислоты.

Полученные смеси карбоновых Кислот могут быть использованы для этерификации многоатомных первичных спиртов с 2-20 атомамл углерода, предпочтительно низкомолекулярного полиэтиленГ.ПИКОЛЯ, диметилпропандиола, триметилолпропана и пентаэритрита.

Однако при значительном содержании дикарбоновых кислот часть многоатомного С1шрта можно заменить разветвленным моноспиртом сЗ - 18 атомами углерода, например 2-этил-1-гексанолом.

Кроме того, можно использовать смеси кислот с другими монокарбоновыми и/или дикарбоновыми кислотами с длинными цепями, содержащими 6 - 12 атомов углерода, например с деканддкарбоновой кислотой.

Этерификацию проводят известнь м способом, нагример в присутствии катализатора путем многочасового кипячения компонентов в растворителе, например в толуоле, с одрювременным удалением образующейся вода в виде азеотрона.

В качестве катал1:затора могут быть использованы серная, фосфорная, л-толуолсульфоновая кислота и бисульфат натрия.

После полной этерпфикации непрореагировавшие комлоненчы и катализаторы вымыва)г из продукта )сакд11к водпы.м раствором щелочи или воным растворим к;1|)Г)()иа1а нагрия и водой. Paciiiupnтель отгоняют и iiojiiiocri io удиляют в вакуу.ме.

Сложные эфиры могуг быть также получены путем переэтерифи сации, причем этот способ может быть одноьремепно использован и для очистки получепно смеси кислот.

Полученные сложноэфирные масла можно смешивать с лpиcaдкa ш, например с антиоксидантами, и с другими смазочными материалами, нанример с синтетическими или лшнеральными маслами.

Свойства сложноэфирных масел (например, вязкость), получаемых предлагаемым способом, можно варьировать путем подбора спиртового и кислотного колтонентов.

Пример. Окисляют никлогексан кислородсодержащим инертным газом при температ ре 160°С и давлении 10 атм в присутствии 0,1 вес.% нафтената кобальта. Продукт реакции промывают 2-20%-ным-водным раствором щелочи, подкисляют водную фазу серной кислотой, экстрагируют циклогексаном, удаляют растворитель и получают смесь кислот с кислотным числом 489.

В колбу на 2 л, снабженную обратным холодильником и водоотделителем, загружают 134 г (1 моль) три.метилолпропана, 378 г (3 эквивалента -(- 10% избытка) полученной смеси кислот, 1 л толуола и 5 т бисульфата натрия, килятят 16 час, отделяя 54 мл воды, охлаждают, промывают продукт реакции водным раствором бикарбоната натрия и водой, отгоняют растворитель при 170° С в вакууме (0,3 мм) и получают масло с кинематической вязкостю 16,8 и 3,9 ест 1(ри 38 и 99°С соответственно; индексом вязкости 148; т.заст. - 72С; т.всп. 224С.

П р и м е р 2. Подобно примеру 1, используя 136 г (1 моль) лентазритрита, 504 г (4 эквивалента + 10% избытка) смеси кислот (см. пример 1), 1 л толуола и 5 г серной кислоты, получают масло с кинематической вязкостью 25 и 5,3 ест при 38 и 99°С соответственно; индексом вязкости 141; т.заст.57°; т. осп. 238°С.

Примерз. 200 г полиэтиленгликоля (средний мол. вес 200) обрабатывают 252 г (2 эквивалента + 10% избытка) смеси кислот (см. пример 1) в 500 мл толуола в присутствии 5 г бисульфата натрия, как в примере 1, и получают масло с кинематической вязкостью 9,9 и 2,8 ест при 38 и 99 С соотве ственио; индексом вязкости 144; т. заст. -67°С; т. ней. .

П р и м е р 4. 200 г (1 моль) полиэти.чещликоля (средний мол. вес 200) этирифи1и ру1от 115 г (0,5 моль) декандикарбоновой кислоты в 1 л толуола в присутствии 5 i бису;1ьфа1а натрия в течение 10 час, отделяя 18 мл воды. К реакционной смеси добавляют 126 г (1 эквивалслт + 10% избыгка) смеси кислот (с.м. 11)имер 1), продолжают этерификапию в течение 8 час, отделяя 18 мл воды, обрабатывают подобно примеру 1 и получаю сложHbiii ) С 1силсматическ1 й лизкоси.ш 62,.- и 8,8 ест при ,)S li 99Ч соответскк-нни; иллскси.м вязкости 121; i.jaci-. ЗбТ: т.всп. j3(j(.

П р и м е р 5. Как в iijuiMepe 4, П)и1и1арите.чьно j-upH(jnnMpyi)i 208 г (2 моль) 2,2 - .чиме ,.1.нронаи1хиала 230 г (i моль) декал;шкарбоноиой 1СИСЛОТЫ в 1 л толуола в присуютвии 6 г бисуль4 ата ла1рия, затем добавляют 252 г (2 эквивалента - , 10%- избытка) смеси кислот, полученлий в lipuMepe 1, этерифицируют до конца и получают сложный эфир с кинематической вязкостью 79 и 9,8 ест при 38 и 99°С соответственно; индексом вязкости 111; т. заст. -51°С; т.всп. 13-ГС.

И р и м е р 6. Как в при.мере 1, окисляют циклогексан, i, ., /укт реакции промывают воллым раствором натра, подкисляют водную фазу серной кислог:;й, экстрагируют МЭК, упаривают экстракт, пере; :;Нют остаток в вакууме (3 мм) при температуре ; парах до 180°С и получают смесь кислот с КИСЛОТ): 1м числом 401.

136 г (1 моль) пентаэритрита этерифишфуют 670 г (4 эквивалента + 20% избытка) полученной смеси кислот в 500 мл толуола в присутствии 3,5 г п-толуолсульфоновой кислотьикак в п{жмере 1, и получают масло кинематическсга вязкостью 60.8 а 8.6 ест при 38 и 99°С соответственно индексом вязкосш 125; т. заст. -46 С; Т.ВСП. 236°С. Пример. Цкклогвксан окисляют воздухом при повышенном давлении в присутствии бориш кислоты, продукты рвакщш промывают водой для удаления борной кислоты и затем разбавленным водным щелочным раствором. Щелочный раствор экстрагируют МЭК, подкисляют серной кислотой и экстрагируют МЭК. После удаления растворителя из экстракта получают смесь кислот с кислотным числом 187. Как в примере 1, из 599 г (2 эквивалента) полученной смеси кислот и 273 г (2 моль + 5% избытка) 2-этш1гексанола в 400 мл толуола в присутствии 3 г п-толуолсульфоновой кислоты получают масло с кинематической вязкостью 58 и 8,5 ест при 38 и 99°С соответственно; индексом вязкости 130; т.заст.-44°С; т.всп. 214°С П р и м е р 8. Окисляют циклогексан, как в примере 1. Продукт реакции содержит, главным образом, непрореагировавший циклогексан, циклогексанол и циклогексанон. Кислые побочные продукты вымывают водным раствором щелочи, щелочной раствор подкисляют серной кислотой и экстрагируют МЭК. Из экстракта после удаления МЭК и перегонки остатка в вакууме (3 мм) при температуре до 90° С получают смесь кислот, которая содержит, кроме п-карбоновых кислот, немного оксикарбоновой кислоты или лактоны и воду Кислотное число 410; среднее количество атбмов углерода 5,3. Подобно tipHMepy 1 пря этерификацин 136 г пентаэрстрита 682 г, полученной смеси кислот в 300 мл толуола в присутствии 3,4 г п-толуолI сульфоновой кислоты получают масло с кинематическойвязкостью 22,18 и 4,37 ест при 38 и 99° соответственно; индексом вязкости 116; т.заст.--61 °С; т.всп.236°С. При использовании чистой смет карбоновых кисло1 СА - Cfi с таким же средним количеством атомов углерода, как указано вьппе, получают сложньш эфир с кинематичесокой вязкостью 17,82 и 3,79 ест при 38 и 99°С соответственно; индексом вязкости 113; т. заст. -61°С; т. всп. 22lC. Таким образом, смазочные масла, полученные предлагаемым способом, по сравнению с известными маслами, имеют более высокую вязкость, что расширяет область их применения. . Формула изобретения Способ получения синтетического смазочного масла путем обработки многоатомного первичного спирта с 2-20 атомами углерода или разветвленного моносгшрта с 3-18 атомами углерюда кислотным компонентом с последующим выделением масла, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества масла, в качестве кислотного компонента используют побочный прюдукт окисления циклоалкана с 6-12 aTOMBNm углерода в цикдоалканол/ииклоалканон.