Застосування олігосечовинооксипропілендіамідокислоти як антифрикційної та протизадирної присадки

Застосування олігосечовинооксипропілендіамідокислоти загальної формули: НООССН = CHCONHRNHCOCH CHCONHR'NHCOCH = CHCONHRNHCOCH CHCONHR'NHCOCH = CHCONHRNHCOCH СНСООН, де R = CH(CH3)CH2-[OCH2CH(CH3)]х, де х = 68; R' = -С6Н4(СН3)-; Мм = 13200, як антифрикційної та протизадирної присадки. Корисна модель відноситься до мастильних складів, які відрізняються добавкою, яка є органічною сполукою, що вміщує азот, конкретно до присадок, призначена для використання в металообробці та машинобудуванні. Відома антифрикційна та протизадирна присадка до мінеральних, напівсинтетичних і синтетичних олив, яка являє собою олігомер α-олефінів зі складним дібутиловим ефіром дікарбонової кислоти ( складні поліефіри "Кетьєнлюбе" виробництва фірми "Акзо Нобель" [1]. Але, синтез таких поліефірів проводиться з використанням органічних розчинників, наприклад, ацетону, що спричиняє значне навантаження на довкілля. Найближчим аналогом запропонованої корисної моделі є антифрикційна та протизадирна присадка - олігооксипропілендіамін (ООПДА) з Мм = 4000 [2] загальної формули: H2NCH(CH3)CH2 - [ОСН2СН(СН3)]x - NH2 при х = 68 Однак, присадка ООПДА має невисокі антифрикційні та протизадирні властивості. Технічним завданням є створення антифрикційної та протизадирної присадки з підвищеними антифрикційними та протизадирними властивостями. Поставлене завдання досягається використанням як антифрикційної та протизадирної присадки - олігосечовинооксипропілендіамідокислоти (ОСОПАК), загальної формули: НООССН = CHCONHRNYCOCH = СНСОNHR’NНСОСН = CHCONHRNHCOCH = CHCONHR'NHCOCH = CHCONHRNHCOCH = СНСООН, де R = СН(СН3)СН2 - [ОСН2СН(СН3)]x, де х = 68 R' = - С6Н4(СН3)Мм = 13200 Отримання запропонованої антифрикційної та протизадирної присадки здійснюється слідуючим чином: спочатку на першій стадії використовують ООПДА в органічному синтезі за участю малеїнового ангідриду (МА) для отримання олігооксипропілендіамідокислоти (ООПДАК), а на другій стадії отримували ОСОПАК шляхом взаємодії ООПДАК з діізоціанатами, наприклад, толуілендіізоціанатом (ТДІ) згідно реакції: ООПДА + 2МА → НООССН = CHCONHRNHCOCH = СНСОО де R = СН(СН3)СН2 - [ОСН2СН(СН3)]Х, при х = 68 (І) ЗООПДАК + 2ТДІ → НООССН = CHCONHRNHCOCH = CHCONHR’NHCOCH = СН CONHRNHCOCH = CHCONHR'NHCOCH = CHCONHRNHCOCH = СНСООН де R' = - С6Н4(СН3)- (II) Випробування антифрикційних та протизадирних властивостей ОСОПАК проводили в суміші з ріпаковим маслом на чотирьох кульковій машині тертя (ЧКМТ) на кульках з ШХ-15 марки 55 СМА (діаметр - 12,7мм) при швидкості v = 1500об/хв. Оціночні показники: антифрикційні - коефіцієнт тертя f (при Р = 200 Н і τ = 1год.) та протизадирні - критичне навантаження Рк. UA (11) 44756 (13) U = = = (19) 1 3 44756 В таблиці 1 приведені порівняльні дані результатів випробувань антифрикційних та протизадирних властивостей ОСОПАК, а також результати 4 випробувань ООПДА та "Кетьєнлюбе - 305" (КТЛ 305). Таблиця 1 Зразки масел Ріпакове масло Ріпакове масло + 0,4% КТЛ-305 Ріпакове масло + 0,4% ООПДА (найближчий аналог) Ріпакове масло + 0,4% ОСОПАК Коефіцієнт тертя, f 0,061 0,048 Критичне навантаження, Рк, Н 885 1120 0,060 840 0,046 1140 Як видно з даних таблиці 1 використання присадок ОСОПАК забезпечує порівняно з Найближчим аналогом зниження коефіцієнта тертя з 0,060 до 0,046 та підвищення Рк з 840Н до 1140Н. Порівняно з відомою присадкою КТЛ - 305 присадка ОСОПАК дещо поліпшує як змащуючі, так і проти задирні властивості, що свідчить про відповідність запропонованої корисної моделі світовому рівню. В таблиці 2 приведені порівняльні результати випробувань ОСОПАК та найближчому аналогу ООПДА в різних концентраціях в границях 0,2 1,0% мас. часток. Таблиця 2 Показники Коефіцієнт тертя, f при Р=200Н і τ = 1год. Критичне навантаження, Рк Н Ріпакове масло Ріпакове масло + присадки, % мас. часток 0,2 0,4 0,7 1,0 ОСОПАК ООПДА ОСОПАК ООПДА ОСОПАК ООПДА ОСОПАК ООПДА 0,061 0,056 0,058 0,046 0,060 0,051 0,064 0,052 0,066 885 1100 840 1140 840 1110 750 1115 840 Як видно з даних таблиці 2, присадка ОСОПАК по антифрикційним та протизадирним властивостям в суміші з ріпаковим маслом помітно перевершує відому присадку ООПДА (найближчий аналог) в усьому діапазоні концентрацій. Наведена формула одержаної олігосечовинопропілендіамідокислоти підтверджується FTIR спектрами, де є такі смуги валентних коливань: зв'язків -С - С - вуглецевого ланцюга при 1150см-1; етерних - С - О - С - груп при 1160см-1; Комп’ютерна верстка Л. Купенко карбонільних груп при 1730см-1; амідних груп при 1600 та 1650см-1; зв'язаних NH - груп при 3330см-1. Література 1. Пасько В.Н. Сложные полиэфиры марки Ketjenlube // Мастильні матеріали. - Тези доповідей міжнародної науково-технічної конференції "Розробка, виробництво та застосування мастильних матеріалів", Бердянськ, 4-8 вересня 2000р. 2. Заявка ФРН №19852964 С 10 М 173/02, 1998, Опубл. 25.05.2000 (найближчий аналог). Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601