Фулерен с60 – антиокиснювальна присадка до олив мастильних

Корисна модель відноситься до нафтопродуктів, зокрема до присадок до олив мастильних. Ця заявка стосується фулеренів, що характеризуються антиокиснювальними властивостями в складі нафтопродуктів, зокрема олив мастильних: синтетичних та мінеральних. Корисна модель стосується фулеренів, а саме фулерену С60 формули (І): Зазначена хімічна сполука відома [1]. Спосіб її одержання полягає у взаємодії парів графіту в електродугових установках [1]. Нами для досліджень використані доступні комерційні зразки фулерену С 60. За даними елементного аналізу (С) зразки відповідають складу С60 (чистота 99,85% мас). Фулерен С60, що заявляється, як антиокиснювальна присадка до нафтопродуктів, зокрема до олив, в літературі не описана. Описано, наприклад, водень-сорбційні властивості фулерену С60 [1, стор.77-101]. Відомі антиокиснювальні присадки до олив на основі алкіл-фенолів та ароматичних амінів [2]. Найбільш ефективними серед них є промислові присадки: 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол (товарна назва Агідол-1, Іонол) та дифеніламін. Однак ці присадки характеризуються низькими антиокиснювальними властивостями у складі олив при підвищених температурах експлуатації (160-180°С). Найбільш близьким до об'єкту, що заявляється, за антиокиснювальними властивостями, що досягаються, є антиокиснювальна присадка з ряду комплексів металів - 2,2'-дитіо-біс-(4-октилфенолят)кобальту формули (II) (прототип) [3]: Однак і ця присадка до олив характеризується низькими антиокиснювальними властивостями при підвищених температурах (180°С). Задачею корисної моделі є пошук присадок з більш високими антиокиснювальними властивостями у складі олив. Поставлена задача вирішується застосуванням фулерену С 60 наведеної вище формули (І). Саме такий склад сполуки формули (І) виражає сукупність суттєвих ознак, необхідних і достатніх для досягнення необхідного технічного результату - підвищення антиокиснювальних властивостей присадки у складі олив синтетичних та на мінеральній нафтовій основі. Суть корисної моделі пояснюється конкретними прикладами виконання. У складі олив синтетичних мастильних фулерен С60 проявляє раніше невідомі властивості, а саме поліпшує антиокиснювальні властивості. Неочікуваним було і те, що фулерен С60 не тільки проявляє антиокиснювальні властивості у складі синтетичних олив, але і значно перевищує цей показник для відомих антиокиснювальних присадок. Ще більш неочікуваним виявилося, що фулерен С60 працює як антиокиснювальна присадка у складі мінеральних нафтових олив. В практиці виробництва олив дуже складно підібрати антиокиснювальну присадку, яка б поліпшувала ці функції в синтетичних та мінеральних оливах, тобто фулерен С60 може бути застосований в якості ефективної універсальної антиокиснювальної присадки до олив. Антиокиснювальні властивості присадок визначались у складі оливи на основі синтетичних ефірів пентаеритриту та монокарбонових кислот С5-С9 - базова промислова олива для авіаційних двигунів, вузлів тертя приладів за ТУ 38 101000-86, а також у складі оливи індустріальної марки 1-20 А за ГОСТ 20799-88 [4]. До олив добавляють присадку та перемішують протягом 5-8хв. за температури 30-35°С. Вказаним способом готують зразки олив для досліджень з відомими антиокиснювальними присадками та запропонованою присадкою формули (І). Антиокиснювальні властивості зразків присадок визначають за величиною періоду індукції окиснення оливи ( t ) за температури 160-180°С (чим більше значення параметра t , чим вищі антиокиснювальні властивості присадки). Окиснення проводять киснем повітря при атмосферному тиску. Ця методика загальноприйнята та описана, наприклад, в [2]. В таблиці 1 зведено результати досліджень антиокиснювальних властивостей запропонованої присадки формули (І) та відомих присадок за температури 180°С. Таблиця 1 Антиокиснювальні властивості олив з присадками ( t - період індукції окиснення олив, хв.) t , хв. № п/п Присадка 1 Концентрація присадки, % ,мас. 0 Запропонована присадка для синтетичної оливи (180°С) 4±1 для мінеральної оливи І-20А (160°С) 10±2 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Фулерен С60 -«-«2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол (Агідол-1, Іонол) -«-«Дифеніламін -«Присадка формули (II) -«-« 0,1 0,2 0,5 Відомі присадки 48±3 83±4 140±6 69±3 95±4 120±4 0,1 0 18±3 0,2 0,5 0,1 0,5 0,1 0,2 0,5 2±1 8±1 10±2 16±3 3±1 8±2 26±3 31±2 46±3 29±2 49±3 29±3 37±3 60±4 Із співставлення величин параметру t результатів досліджень для присадок видно, що антиокиснювальні властивості олив із запропонованою присадкою формули (І) значно кращі, ніж при додаванні відомих присадок за температури (160-180)°С, оскільки показник періоду індукції окиснення оливи t перевищує в 5-16 (синтетична олива) та 2,5-3,0 (мінеральна олива) разів показники для відомої присадки формули (II). Таким чином, виявлено перспективний метод застосування фулерену С 60, тобто ця відома хімічна сполука може бути застосована в якості ефективної антиокиснювальної присадки до мастильних олив: синтетичних та мінеральних. Наведені дані підтверджують досягнення технічного результату при здійсненні заявленого способу вирішення проблеми. Перелік посилань 1. Трефилов В.И., Щур Д.В., Тарасов Б.П. и др. Фуллерены - основа материалов будущего. - Киев: Изд-во АДЕФУкраина, 2001, стр.29-46. 2. Ковтун Г.А., Плужников В.А. Химия ингибиторов окисления органических соединений. - Киев: Изд-во Наукова думка, 1995. - С.28-76. 3. Авторське свідоцтво СРСР №724564, С10МЗ/32. Бюл.№12, 1980. 4. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение: Справочник. - Москва: Изд-во Химия, 1989. - С.139, 250.