164826. lajstromszámú szabadalom • Eljárás olajban oldódó, alifás savval módosított, nagy molekulasúlyú mannich-féle kondenzációs termékek előállítására
5 164826 6 rakodásokat okoznak, és egyéb, teljesítményt rontó hatásuk is van. Az 1966. február 15-én nyilvánosságra hozott 3 235 484 sz. amerikai szabadalmi leírás finomított szénhidrogén-alapanyagokhoz adható adalékanyagokat ismertet. Az adalékanyagokkal meg- 5 akadályozzák a szén-alapu lerakódások felhalmozódását a finomítókrakkoló egységekben. A fenti szabadalmi leírásban ismertetett elsődleges inhibitorok imidok, imidek és aminsók elegyei. Ezeket az inhibitorokat etilén-poliaminok és legalább 50 10 szénatomos szénhidrogén-csoporttal helyettesített borostyánkősavak vagy -anhidirdek reakcióiával állítják elő. Az ilyen elsődleges szénanyag-lerakódást gátló szerekhez adalékanyagkent Mannichkondenzációs termékeket adnak, amelyeket alkil- 15 fenolok, aminők és formaldehid reakciójával állítanak elő. Az amin-reagens minden reakcióképes nitrogéntartalmú csoportjára számítva 1 mól alkilfenolt és 0,1-10 mól formaldehidet használnak fel. A legelőnyösebb alkilfenol-reagensek az 50 000 molekula- 20 súlyú alkilláncot tartalmazó vegyületek, illetve a 4-30 szénatomos alkil-láncot tartalmazó monoalkilfenolok. Az 1968. február 13-án nyilvánosságra hozott 3 368 972 sz. amerikai szabadalmi leírás kenőolajok- 25 hoz felhasználható diszpergáló-detergens adalékanyagként nagymolekulájú Mannich-kondenzációs termékeket ismertet, amelyeket (1) nagymolekulasúlyú alkil-csoportokkal helyettesített hidroxiaromás vegv ületekből, ahol az alkil-szubsztituens molekula- 30 súlya 600 és 3000 közötti érték, (2) legalább egy Ml csoportot tartalmazó aminvegyületből és (3) aldehidből állítanak elő. A reagenseket 1.0 :0,1 -10 : 1,0-10 mólarányban használják. A 3 235 484 ill. 3 368 972 sz. amerikai szabadalmi 35 leírásokban ismertetett nagymolekulasúlyú Mannich -kondenzációs termékek hátránya egyrészt az. hogy nagyipari méretű előállításuk nehézkes, másrészt, ha a termékeket hosszabb ideig nagy hőmérsékletnek kitett - pl. Diesel-motorokban használatos - kenő- 40 olajok adalékanyagaként alkalmazzák, hátrányos tulajdonságok jelentkeznek. A nagyomolekulasúlyú kondenzációs termékek nagyüzemi, ill. ipari méretű előállítása során - elsősorban ha oldószerként könnyű ásványi olajat használnak - a képződő 45 kondenzációs termék a tömény olajos oldatban a tárolás alatt, vagy már a képződés során is ködöt alkot, amely valószínűleg az oldhatatlan, vagy csak korlátozott mértékben oldódó melléktermékek jelenlétének tulajdonítható. A ködszerű komponensek 50 szűréssel nem távolíthatók el, sőt nagymértékben csökkentik a termék szűrési sebességét. Ha a fenti adalékanyagokat Diesel-motorok forgattyúsházkenőolajához adják, amelyek a használat során nagy hőmérsékletnek vannak kitéve, viszonylag rövid idő 55 alatt szén-alapu lerakódás jelenik meg a dugattyúgyűrűk hornyaiban, és a dugattyúgyűrű alatti lemezen lakkszerű bevonat képződik. így a kenőolajok nem használhatók fel megfelelően hosszú ideig. Azt találtuk, hogy valamennyi fent felsorolt 60 hátrány kiküszöbölhető, ha a Mannich-kondenzációs termékeket kb. 6—30 szénatomot, előnyösen legalább 10 szénatomot, célszerűen karbonsav- csoportonként legalább 16 szénatomot tartalmazó alifás savakkal módosítjuk. Az alifás savakat már az alapreakcióban 65 alkalmazhatjuk reagensként, eljárhatunk azonban úgy is, hogy a savat a ködszerű, nagymolekulasúlyú Mannich-kondenzációs termékhez adjuk szűrés előtt, vagy a savat a tárolásra kerülő szűrt termékhez adjuk. Az alifás savak már kis mennyiségben - 0,1-10,0 súly%-ban — is kiküszöbölik a fent említett hátrányokat, és alkalmazásukkal megfelelő tulajdonságokkal rendelkező termékek állíthatók elő. A találmány tárgya eljárás kenőolajok többfunkciós adalékanyagaként, elsősorban belső égésű motorok kenőolajának adalékanyagaként felhasználható új vegyületek előállítására. Az új vegyületek diszpergáló-detergens és antioxidáns hatást fejtenek ki. A találmány szerinti eljárással előállítható termékek olajban oldódó, alifás savakkal módosított, nagy molekulasúlyú Mannich-kondenzációs termékek. Ezeket a vegyületeket az egyik eljárásváltozat szerint úgy állíthatjuk elő, hogy alkil- helyettesített hidroxiaromás vegyületeket (1), amelyek alkil-szubsztituensének átlagos molekulasúlyú 600 és 100 000 közötti érték, előnyösen polialkilfenolokat, amelyek polialkil-szubsztituense kb. 850—2500 átlagmolekulasúlyú, 1-mono-olefinpolimerből származó polialkil-csoport, legalább egy =NH csoportot tartalmazó aminokkal (2), előnyösen NH2 —(A—NH) X —H általános képletű alkilén-poliamonokkal - ahol A jelentése 2—6 szénatomos kétértékű alkilén-csoport és x 1 és 10 közötti egész számot jelent —, és aldehidekkel (3) előnyösen formaldehiddel a Mannich-reakció körülményei között reagáltatunk, és a kapott termékeket a szűrés előtt vagy a szűrés után alkán- vagy alkénsavakkal (4) reagáltatjuk. Egy másik eljárásváltozat szerint mind a négy reagenst egyszerre reagáltatjuk a Mannich-reakció körülményei között. A korábban említett nagymolekulasúlyú termékeket a találmány szerint előnyösen úgy állítjuk elő, hogy az általánosan ismert Mannich-reakció körülményeit alkalmazzuk, és a felsorolt reagenseket, azaz a nagymolekulasúlyú alkil-helyettesített hidroxiaromás vegyületeket, az aminokat, az aldehideket és az alifás savakat kb. 1,0 : 0,1-10 : 1,0-10 : 0,014-1,0 mólarányban alkalmazzuk. A kondenzációs reakciót előnyösen a következő körülmények között hajtjuk végre: az (1), (2) és (4) reagens elegyéhez szobahőmérséklettől kb. 94 C -ig terjedő hőmérsékleten a formaldehid-reagenst (pl. formaiint) adjuk, és a reakcióelegyet 135-190 C°-on tartjuk. A reakciót az elegyből könnyen eltávolítható szerves oldószer, pl. benzol, toluol vagy xilol, vagy finomított semleges olaj-oldószer jelenlétében is végrehajthatjuk. A reakció során az elegyen a vízelvonás teljessé válásáig célszerűen valamely közömbös gázt, pl. nitrogént, széndioxidot stb. vezetünk át. A találmány szerint előállított adalékanyagok közül különösen előnyösek azok a termékek, amelyeket (1) 850-2500 molekulasúlyú polialkil-fenolok, (2) etilénpoliamin-típusu amin-reagensek, (3) formaldehid és (4) alifás savak reakciójával állítunk elő, és a reagenseket 1,0 : 0,7-1,0 : 1,5—2,1 : 0,014-0,62 mólarányban használjuk. A találmány szerinti eljárással előállított új adalékanyagok nagy molekulájú, alifás savakkal módosított Mannich-kondenzációs termékek, ahol a termékek (1) nagymolekulasúlyú alkil- csoporttal helyettesített fenolok, ahol az alkil-szubsztituens átlagmolekulasúlyú 600 és 100 000 közötti érték, (2) legalább egy HN= csoportot tartalmazó vegyületek, (3) aldehid és