СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНТИКОРРОЗИОННЫХ ПРИСАДОК К МАСЛАМ
METHOD OF PRODUCING ANTICORROSION OIL ADDITIVES

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.
8
30
12
24
Известен способ получения присадки к смазочным маслам, включающей взаимодействие алкилсалициловой кислоты, где алкил C-C, 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 C-C [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%.
-1
-1
3
ИК-спектр: 2250 см (CN), 2850-2900 см (CH).
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%.
-l
-1
3
ИК-спектр: 2245 см(CN), 2800-2900 см (CH).
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%.
-1
-1
3
ИК-спектр: 2240 см (CN), 2850-2900 см (CH).
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%.
-l
-1
3
ИК-спектр: 2245 см(CN), 2880-2900 см (CH).
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%.
-1
-1
-1
3
2
ИК-спектр: 2245 см (CN), 2800-2900 см (CH), 1620 см (-CH=CH).
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%.
-1
-1
-1
-1
3
2
ИК-спектр: 2240 см (CN), 2850-2950 см (CH), 3005 см, 1620 см(CH=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/м<sup>2</sup>
4CH<sub>3</sub>CN:CuCl<sub>2</sub>
87
4CH<sub>2</sub>=CH-CN:CuCl<sub>2</sub>
56
4CH<sub>2</sub>=C(CH<sub>3</sub>)-CN:CuCl<sub>2</sub>
70
4CH<sub>3</sub>CN:ZnCl<sub>2</sub>
91
4CH<sub>2</sub>=CH-CN:ZnCl<sub>2</sub>
78
4CH<sub>2</sub>=C(CH<sub>3</sub>)-CN:ZnCl<sub>2</sub>
83
4CH<sub>3</sub>CN:NiCl<sub>2</sub>
125
4CH<sub>2</sub>=CH-CN:NiCl<sub>2</sub>
93
4СН<sub>2</sub>=С(CH<sub>3</sub>)-СН:NiCl<sub>2</sub>
82
Таблица 2
Нитрильные комплексы как присадки к маслу И-20 (концентрация 0,5%)
Название
Коррозионность, г/м<sup>2</sup>
4CH<sub>3</sub>CN:CuCl<sub>2</sub>
297
4C<sub>3</sub>H<sub>7</sub>-O-CH<sub>2</sub>-CN:CuCl<sub>2</sub>
333
4C<sub>4</sub>H<sub>9</sub>-O-CH<sub>2</sub>-CN:CuCl<sub>2</sub>
21
4CH<sub>2</sub>=CH-CN:NiCl<sub>2</sub>
310
4C<sub>3</sub>H<sub>7</sub>-O-CH<sub>2</sub>-CN:NiCl<sub>2</sub>
26
4C<sub>4</sub>H<sub>9</sub>-O-CH<sub>2</sub>-CN:NiCl<sub>2</sub>
275
4CH<sub>2</sub>=CH-CN:MnCl<sub>2</sub>
315
4C<sub>3</sub>H<sub>7</sub>-O-CH<sub>2</sub>-CN:MnCl<sub>2</sub>
11
4C<sub>4</sub>H<sub>9</sub>-O-CH<sub>2</sub>-CN:MnCl<sub>2</sub>
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
CH<sub>3</sub>OCH=CH-CH:CuCl<sub>2</sub>
1
2.0-2.2
2.2-2.4
0.5
1.8-1.6
1.8-2.0
C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>OCH=CH-CN:CuCl<sub>2</sub>
1
1.8-2.0
2.0-2.2
0.5
1.2-1.4
1.7-1.8
CH<sub>3</sub>OCH=СН-Zn:CuCl<sub>2</sub>
1
1.2-1.4
1.6-1.4
0.5
0.8-0.6
1.2-1.0
C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>OCH=CHCN:ZnCl<sub>2</sub>
1
0.6-0.8
1.4-1.2
0.5
0.4-0.6
1.0-0.8
CH<sub>3</sub>OCH<sub>2</sub>CN:CuCl<sub>2</sub>
1
1.8-1.6
2.0-2.2
0.5
1.2-1.4
1.8-1.6
CH<sub>3</sub>OCH<sub>2</sub>CN:ZnCl<sub>2</sub>
1
1.0-1.0
1.2-1.2
0.5
0.8-0.6
0.7-0.6
C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>OCH<sub>2</sub>CN:CuCl<sub>2</sub>
1
1.0-1.2
1.8-2.2
0.5
0.8-0.8
1.7-1.6
C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>OCH<sub>2</sub>CN:ZnCl<sub>2</sub>
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.