196076. lajstromszámú szabadalom • Eljárás oligomer bórsavészterek előálítására
1 2 A találmány tárgya eljárás oligomer bórsavészterek előállítására hidroxilcsoportokat tartalmazó vegyítetek ás bórsav reagál tatásával. A kémiailag kötött bórt tartalmazó oligoborátok hidraulikus fékfolyadékok, kenőzsírok, hőátadó közegek alapkomponenseként alkalmazhatók. Az oligoborátok előnyösen a hidraulikus fékfolyadékok alapkomponenseként kerülnek felhasználásra. A korszerű hidraulikus fékfolyadék iránt támasztott egyik fő követelmény a magas forráspont mind vízmentes (azaz kiindulási) állapotban, mind vizes állapotban (azaz üzemi körülmények között). A vízmentes hidraulikus fékfolyadékok forráspontjaként például legalább 260 °C-t írnak elő, a vizes hidraulikus fékyfolyadék (mintegy 3,5% vizet tartalmaz) ne forrjon 155 °C alatti hőmérsékleten. Különösen a vizes állapotban is rfiagas forráspontú hidraulikus fékfolyadékok előállítása problematikus. További követelmény, hogy a hidraulikus fékfolyadék azokat a fémeket, amelyekkel a gépjármű fékrendszerében érintkezik (fehérlemez, öntött vas, réz, alumínium ötvözetek) ne korrodálja. A hidraulikus fékfolyadékok korrózióval kapcsolatos tulajdonságait nemzetközi és nemzeti szabványok szabályozzák. A korszerű hidraulikus fékfolyadékok előállítása-' ban alapkomponensként leggyakrabban a poliglikolokat és származékait használják fel. Ezekkel az anyagokkal azonban a fenti tulajdonságú hidraulikus fékfolyadék nem biztosítható, tekintettel arra, hogy például a polioxipropilén-glikol (200 és 200-n ál nagyobb móltömegű) vagy polioxietilén-glikolmonoalkiléter forráspontja 3,5% víz felvétele után > 260 °C körüli értékről 130—140 °C-ra csökken. A poliglikol bázisú, adalékmentes hidraulikus fékfolyadékok a korrózióval kapcsolatos követelményeknek nem tesznek eleget. A vizes állapotban is 155 °C feletti forráspontú hidraulikus fékfolyadékok előállításához jelenleg szerves bórsavésztereket használnak fel, mert ezek könynyen hidrolizálnak, így a folyadékban lévő vizet megkötik és a hidraulikus fékfolyadék forráspontját stabil értéken tartják. Bizonyos víztartalom mellett is 155 °C feletti forrásponttal rendelkező oligomer bórsavésztereket hidroxiltartalmú vegyületek, főleg glikolmonoalkiléterek és bórsav reagáltatásával állítanak elő (3 711 410 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás, 2 292 034 sz. francia szabadalmi leírás). Az így előállított oligoborátok hidraulikus fékfolyadék' alapkomponenseként használhatók fel, a fékfolyadék 90 tömeg%-nál több oligoborátot is tartalmazhat. Az oligomer bórsavészterek sajnos korrofálják a fémeket, ezért külön korrózióvédő adalékokat adagolnak. Korrózióvédő adalékként általában amin típusú vegyületeket, így szekunder aminokat (morfolint, dibutil-amint, dietanol-amint stb.) alkalmaznak. A 3 729 497 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint az oligomer bórsavésztereket kétlépcsős eljárásban állítják elő. Az első lépésben hidroxilcsoportokat tartalmazó vegyületeket a számított mennyiségű orto- vagy meta-bórsavval reagáltatnak, majd a kapott elegvet többértékű alkohollal kezelik. A rcagáltatást 0 “C és 200 °C közötti hőmérsékleten végzik olyan szerves oldószerben, amely a reakció során képződött vízzel azeolróp elegyet alkot. Hidroxilcsoportokat tartalmazó vegyületként R [(OCH2CHR1)m(OCH2CHR2)n]OH általános képletű semleges glikolmonoétereket alkalmaznak (a képletben R 1-4 szénatomos aikilcsoportot, R2 és R^ hidrogénatomot vagy metilcsoportot jelentenek, míg m és n jelentése 2 és 20 közötti szám). Az ilyen képletű vegyületként például etilén- és izobutilén-glikolt, pentaeritritet, szorbitot stb. alkalmaznak. A kapott bórtartalmú elegyből az illékony összetevőket vákuumban ledesztillálják, és a maradékot (a végterméket) hidraulikus fékfolyadék alapkomponenseként használják fel. Az eljárás főbb hátrányai az alábbiak:- az oligoborátok nem védik eléggé a fémeket a korrózióval szemben,- ezért mérgező hatású amin adalék szükséges,- robbanás- és tűveszélyes oldószerek alkalmazása. A találmány feladata egy olyan, hidroxilcsoportokat tartalmazó vegyidet kiválasztása volt, amellyel az oligomer bórsavészterek előállításának technológiája egyszerűsíthető, és amely a korrózióvédelem szempontjából előnyös tulajdonságú, magas forráspontű terméket eredményez. A fenti feladatot úgy oldottuk meg, hogy hidroxilcsoportokat tartalmazó vegyületként alkilén-oxidot és alifás alkoholok 0,02-0,5 tömeg% alkálifém-hidroxid jelenlétében végzett poliaddiciójával előállított alkilén-oxid-alkálipolimerizátumot használunk fel. A találmány tárgya tehát eljárás oligomer bórsavészterek előállítására hidroxilcsoportokat tartalmazó vegyidet és bórsav 50-150 °C-on végzett reagáltatása és az illékony összetevők vákuumdesztillációs eltávolítása útján. A találmány szerinti eljárásra jellemző, hogy hidroxilcsoportokat tartalmazó vegyületként alkilén-oxidok és alifás alkoholok 0,02-0,5 tömeg% alkálifém-hidroxid jelenlétében végzett poliaddicójával előállított alkdén-oxjd-alkálipolimerizátumot alkalmazunk. A találmány szerinti eljárással előállított oligomer bórsavészterek forráspontja vízmentes állapotban 260 °C feletti, bizonyos víztartalom mellett 155 °C feletti. Korrózióvédelem szempontjából az oligomer bórsavészterek tulajdonságai kedvezőek, ezek a kedvező tulajdonságok már a szintézis során alakulnak Id, nincs szükség tehát mérgező hatású adalékokra. Az alkdénfém-hidroxid a katalizátor szerepét tölti be, és a szintézis során oligomer aikoholáttá alakul, amely bórsavval lép reakcióba. így alkálifémből és alkil-bórsavból só keletkezik, ez a só korróziógátló adalékként hat a taermékben. Az alkilénoxidok és alifás alkoholok poliaddlcós reakciójának sebessége és az oligomer bórsavészter korrózjóvédejmi tulajdonságai a katalizátor mennyiségétől függnek, 0,02 tömeg%-nál kisebb alkálifémhidroxid tartalom mellett olyan termék keletkezik, amelynek antikorróziós tulajdonságai gyakran nem felelnek meg a követelményeknek. 0,5 tömeg%-nál több alkálifém-hidroxid kitűnő antikorróziós tulajdonságú terméket eredményez ugyan, de fennáll a veszélye annak, hogy a fent említett alkil-bórsav alkálifémsója kicsapódik, így az oligoborát és az ebből készült hidraulikus fékfolyadék minőségét rontja. A találmány szerinti eljárásban az alkálipolimeii-196.076 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
