способ получения антикоррозионных присадок к маслам
| Классы МПК: | C10M133/24 нитрилы |
| Автор(ы): | Мовсум-заде Эльдар Мирсамедович (RU), Полетаева Ольга Юрьевна (RU), Мовсум-заде Назрин Чингизовна (RU) |
| Патентообладатель(и): | Мовсум-заде Эльдар Мирсамедович (RU) |
| Приоритеты: |
подача заявки:
2012-01-17 публикация патента:
27.04.2013 |
Изобретение относится к составам антикоррозионных присадок на основе производных нитрилов, модифицированных металлами. Описан способ получения антикоррозионных присадок к маслам, включающий 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. Технический результат - высокая антикоррозионная и антимикробная способность. 3 табл.
Формула изобретения
Способ получения антикоррозионных присадок к маслам, включающий взаимодействие производных нитрила с солями металлов переходной валентности: Mn, Cu, Ni, Zn, отличающийся тем, что комплексообразование осуществляется в соотношении производное нитрила: соль металла как 10:1 при температуре 60-80°C.
Описание изобретения к патенту
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.
Известен способ получения присадки к смазочным маслам, включающей взаимодействие алкилсалициловой кислоты, где алкил C8-C30, 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 C12-C 24 [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%.
ИК-спектр: 2250 см-1 (CN), 2850-2900 см-1 (CH3).
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%.
ИК-спектр: 2245 см-l(CN), 2800-2900 см-1 (CH3).
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%.
ИК-спектр: 2240 см-1 (CN), 2850-2900 см-1 (CH 3).
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%.
ИК-спектр: 2245 см-l(CN), 2880-2900 см-1 (CH3 ).
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%.
ИК-спектр: 2245 см-1 (CN), 2800-2900 см-1 (CH3), 1620 см-1 (-CH=CH2).
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%.
ИК-спектр: 2240 см-1 (CN), 2850-2950 см-1 (CH 3), 3005 см-1, 1620 см-1 (CH 2=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 2 |
| 4CH3CN:CuCl2 | 87 |
| 4CH 2=CH-CN:CuCl2 | 56 |
| 4CH 2=C(CH3)-CN:CuCl2 | 70 |
| 4CH3 CN:ZnCl2 | 91 |
| 4CH 2=CH-CN:ZnCl2 | 78 |
| 4CH 2=C(CH3)-CN:ZnCl2 | 83 |
| 4CH 3CN:NiCl2 | 125 |
| 4CH 2=CH-CN:NiCl2 | 93 |
| 4СН 2=С(CH3)-СН:NiCl2 | 82 |
| Таблица 2 | |
| Нитрильные комплексы как присадки к маслу И-20 (концентрация 0,5%) | |
| Название | Коррозионность, г/м 2 |
| 4CH3CN:CuCl2 | 297 |
| 4C 3H7-O-CH2-CN:CuCl2 | 333 |
| 4C4H9-O-CH2-CN:CuCl2 | 21 |
| 4CH2=CH-CN:NiCl 2 | 310 |
| 4C3 H7-O-CH2-CN:NiCl2 | 26 |
| 4C 4H9-O-CH2-CN:NiCl2 | 275 |
| 4CH2=CH-CN:MnCl2 | 315 |
| 4C 3H7-O-CH2-CN:MnCl2 | 11 |
| 4C4H9-O-CH2-CN:MnCl2 | 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 | ||
| CH3OCH=CH-CH:CuCl2 | 1 | 2.0-2.2 | 2.2-2.4 |
| 0.5 | 1.8-1.6 | 1.8-2.0 | |
| C2 H5OCH=CH-CN:CuCl2 | 1 | 1.8-2.0 | 2.0-2.2 |
| 0.5 | 1.2-1.4 | 1.7-1.8 | |
| CH 3OCH=СН-Zn:CuCl2 | 1 | 1.2-1.4 | 1.6-1.4 |
| 0.5 | 0.8-0.6 | 1.2-1.0 | |
| C2 H5OCH=CHCN:ZnCl2 | 1 | 0.6-0.8 | 1.4-1.2 |
| 0.5 | 0.4-0.6 | 1.0-0.8 | |
| CH 3OCH2CN:CuCl2 | 1 | 1.8-1.6 | 2.0-2.2 |
| 0.5 | 1.2-1.4 | 1.8-1.6 | |
| CH 3OCH2CN:ZnCl2 | 1 | 1.0-1.0 | 1.2-1.2 |
| 0.5 | 0.8-0.6 | 0.7-0.6 |
| C 2H5OCH2CN:CuCl2 | 1 | 1.0-1.2 | 1.8-2.2 |
| 0.5 | 0.8-0.8 | 1.7-1.6 | |
| C2 H5OCH2CN:ZnCl2 | 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.