09 марта 2016г.
В настоящее время надежность и долговечность эксплуатации машин и механизмов зависит не только от их конструкций, но и также от качества используемых в них смазочных масел. На качество смазочных масел, как и конструкционных материалов, влияет качество присадок, вовлекаемых в состав смазочной композиции. Среди присадок в пакете полимерные присадки занимают особое место, так как по химической природе они близки к нефтяным маслам и хорошо растворяются в них, нелетучи, легко поддаются химическому модифицированию и наконец. наряду с вязкостно-температурными характеристиками улучшают и другие эксплуатационные свойства смазочных масел.
С целью получения полимерных присадок, обладающие полифункциональным действием в состав олигомеров α-олефинов вводят различные группы или элементы , т.е. проводят функционализацию. Учитывая, что большинство присадок к смазочным маслам получаются на основе алкилфенолов [3], определенный интерес представляло получение анало-гичных присадок полимерного типа, т.е. в синтезе присадок вместо алкилфенола использовать олигоалкилфенол, конкретнее олигогексенилфенол.
Для получения указанного олигоалкилфенола, гексен-1 подвергали олигомеризацию в среде, содержащей фенол [1].
Полученный олигогексенилфенол использовали в синтезе алкилфенолятных присадок. Преимуществом использования синтезированных соединений в качестве исходного сырья в получении алкилфенолятных присадок является то, что в отличие от известных присадок, новые соединения, наряду с другими эксплуатационными характеристиками, увеличивают и индекс вязкости нефтяных масел. С другой стороны, получение алкилфенола осуществляется в одну стадию, а по известному способу сперва синтезируется олигомер α-олефина, затем он используется в алкилировании фенола.
Ранее нами была получена зольная алкилфенолятная присадка на основе олигогексенилфенола [2]. Учитывая, что расширения ассортимента алкилфенолятных присадок и потребность к беззольным присадкам в современной технике пока являются актуальными вопросами, нами проведена аминометилирования олигогексенилфенола, т.е. конденсация его с формальдегидом и аминами (конкретно, диэтилентриамином) с целью получения беззольной присадки (основания Манниха).
Изучено влияние различных факторов на процесс: молярного соотношения исходных реагентов, порядка их введения в реакцию, температуры и т.д. при этом было установлено, что молярное соотношение олигогексенилфенол: формальдегид целесообразно взять 2:1, так как избыток формальдегида приводит к получению более вязких продуктов, которые плохо растворяются в маслах.
Порядок введения исходных реагентов в реакцию, т.е. конденсация олигогексенилфенола с формальдегидом и дальнейшее введение аминного компонента в реакцию или одновременное введение всех трех компонентов в процесс практически не влияет на результаты.
Получение основания Маннихана основе олигогексенилфенола проводится на установке с ловушкой Дина-Старка. В качестве растворителя используется бензол. В реактор подается олигогексенилфенол, формалин и диэтилентриамин. Температура в реакторе постепенно повышается до 95оС. По окончании азеотропной отгонки воды температура поднимается до 120оС, и смесь перемешивается в течение часа с целью обеспечения полноты превращения и отгонки следов воды и бензола.
Процесс получения аминометильного олигогексенилфенола можно изобразить следующим образом:
где Rn – радикалолигогексенила
Изучено влияние концентрации полученной присадки на вязкостно-температурные характеристики Бакинского масла М-6 и результаты этих исследований приведены в Табл.1.
Таблица 1 Влияние основания Манниха на основе олигогексенилфенола на вязкостно-температурные свойства Бакинского масла М-6
|
Концентрация присадки,
%
|
Кинематическая вязкость, мм2/с, при температуре, оС
|
Индекс вязкости
|
|
100
|
40
|
|
0
|
5,50
|
36,80
|
74
|
|
1
|
5,97
|
40,51
|
86
|
|
3
|
6,70
|
44,94
|
103
|
|
5
|
7,63
|
53,46
|
105
|
Как видно из представленных данных Табл.1, лишь при 3-5%-й концентрации синтезированной присадки в составе масла может быть получено базовое масло с значением индекса вязкости, отвечающее современным требованиям.
Изучены такжефизико-химические и другие функциональные (антикоррозионные, моющие и др.) свойства полученного базового масла на основе синтезированной беззольной присадки (Табл.2).
Таблица 2
Физико-химические и функциональные свойства базового масла (масло М-6 + 5% присадки)
|
Свойства
|
Базовое масло
|
|
Кинематическая вязкость при 100оС, мм2/с
|
7,63 – 7,89
|
|
Щелочное число, мгKOH/г
|
3,20 – 3, 45
|
|
Температура вспышки, С
|
180 – 182
|
|
Коррозионность по ГОСТу 20502-75, г/м2
|
отсутствие
|
|
Моющие свойства по методу ПЗВ по ГОСТу 5726-53, балл
|
0,5 – 1,0
|
|
Индекс вязкости
|
103 – 105
|
Таким образом, аминометилированиеолигогексенилфенола позволяет получить полимерную присадку с положительными эксплуатационными характеристиками.
В заключение можно отметить, что синтезированная присадка, являясь полифункциональным, в составе масел улучшает их вязкостно-температурные, моющие и антикоррозионные свойства.
Данная работа выполнена при финансовой поддержке Фонда Развития Науки при Президенте Азербайджанской Республики – Грант № EİF-2012-2(6)-39/25/4-M-32
Список литературы
1. А.И. Ахмедов, Д.Ш. Гамидова, Э.У. Исаков, Э.И. Гасанова. Олигомеризация гексена-1 в присутствии фенола // Нефтепереработка и нефтехимия, № 1, 2014. С. 29-31.
2. А.И. Ахмедов, Д.Ш. Гамидова, Э.У. Исаков, Э.И. Гасанова. Алкилфенолятная присадка на основе олигогексенилфенола// Журнал прикладной химии. 2014. Т.87,вып. 9. С. 1378.
3. Кулиев А.М. Химия и технология присадок к маслам и топливам. Л: Химия, 1985. 315 с.
