198754. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alkil- vagy alkil-fenil poliszulfid EP-adalékok előállítására
1 HU 198754 B 2 A találmány tárgya eljárás kéntartalmú EP (Extreme Pressure) adalékok előállítására alkil- vagy alkil-fenil halogeníd vegyületekből. Ismeretes, hogy a járművek, erőgépek, ipari berendezések, hidraulika rendszerek és a fémmegmunkálási eljárásokban a szerszámok és berendezések megóvása, a kopás csökkentése és a gazdaságosabb üzemeltetés érdekében a kenőanyagokat ma elterjedten 0,1-20% mennyiségű EP adalék hozzáadásával készitik. Ezek a rendszerint kén-, klór-, foszfor-, nitrogéntartalmú vegyületek a fémekkel kémiai reakcióba lépnek és ezáltal olyan felületi védőréteget hoznak létre, amely megakadályozza az egymáson elmozduló és súrlódó fémfelületek között a nagy terhelések következtében fellépő, hőfelvillanósok okozta hegesztett helyi mikrokötések kialakulását. Ezek felszakadósa ugyanis felületi gödrösödés (pitting) vagy berágódás (barózdásodás) képződéséhez vezet. A berágódásgátló vagy elterjedt nevén EP hatáson kívül tekintettel kell lenni a kenőanyag más fontos tulajdonságaira is, mint például a kopásgótló hatásra, a jó kenóképességre, höstabilitásra, oxidáció és korrózió elleni védőhatásra. E hatások biztosítása érdekében az EP adalékokat általában más adalékokkal keverik és igy kombinált hatású EP adalék elegyeket állítanak elő. A kenőanyagokkal foglalkozó szakirodalom, különösen a szabadalmi leírások a kéntartalmú EP adalékok előállítására számos eljárást ismertetnek, amelyeket három, egymástól jól elkülöníthető csoportba sorolhatunk: 1) Alkanolok, észterek, alkil-fenol-származékok; olefinek és/vagy kén-, klór-, nitrogénatomokat tartalmazó szénhidrogének reakciója a foszfor kénvegyületeivel, például P4Sio-zel. Ilyen eljárásokat ismertetnek a 69 434 P számú román, 117 248, 101 695 és 79 093 számú NDK-beli, 4 058 468 USA-beli és 180 272 számú magyar szabadalmi leírásokban. A leírt módon előállított, kén- és foszfortartalmú adalékok elsősorban oxidáció- és korróziógótló hatással rendelkeznek, EP hatásuk gyenge. 2) Egy vagy több telítetlen kötést tartalmazó alkének, aromás és/vagy alkil-aromás szénhidrogének, ként, nitrogént, oxigént, foszfort tartalmazó szénhidrogének reakciója a kén klórvegyületeivel (például SCk, SzClz, SOC12 vagy R-S-Cl). A reakcióterméket egyes esetekben a visszamaradó klórtartalom megszüntetése érdekében alkéli-hidroxiddal, Na-merkaptiddal vagy nátrium-szulfiddal utókezelik. Ilyen eljárásokat Írnak le a 76 784 A2 számú spanyol, 4 198 305, 4 097 387, 3 925 414, 3 844 964, 3 873 454 számú USA-beli és a 2 404 042 számú francia szabadalmi leírásokban. Az ismertetett eljárások közepes és nagy kéntartalmú, EP adalékok előállítására szolgálnak. Hátrányuk, az eljárás során alkalmazott kén-kloridok nehéz kezelhetősége, vízérzékenysége, amely kedvezőtlen hatással van a termék kéntartalmára, EP és korróziós tulajdonságaira. Az eljárás további hátránya még, hogy az ily módon előállított kéntartalmú vegyületeknél, amiatt, hogy a kén közvetlenül aromás szénatomhoz kapcsolódik az oldhatósági és korróziós tulajdonságai kedvezőtlenebbek, mint az alkilcsoporthoz vagy alkilcsoporton keresztül aromás szénhidrogénhez kapcsolódó ként tartalmazó vegyületek esetén. 3) Egy vagy több telítetlen kötést tartalmazó olefinek, heteroatomokat tartalmazó szénhidrogének reakciója elemi kénnel, elemi kén/kén-hidrogén elegyével katalizátor jelenlétében vagy anélkül. Az izobutilén vagy C3-C» olefinek közvetlen kénezési eljárása a legelterjedtebb. Ilyen eljárásokat ismertetnek a 207 131 B számú csehszlovák, 2 434 864 szánni francia, 3 926 822, 3 899 475, 4 119 550, 4 119 545 számú USA-beli és 2 838 981 számú NSZK-beli szabadalmi leírásokban. Ezek az eljárások 5-50% kéntartalmú EP adalékok előállítására alkalmasak. Bár ez az előállítási eljárás széles körben elterjedt, mégis igen nagy hátrány a nagy nyomás (100 bar felett) és magas hőmérséklet (150— -200 °C) a veszélyes kénhidrogén atmoszféra, de még ezeknél is nagyobb hátrány az igen rossz kitermelés, mivel minden esetben nagy mennyiségű, elsősorban szerves kénvegyület típusú környezetszennyező melléktermék keletkezik. Ennek mennyisége pl. izobutilén kénezésekor meghaladja a szerves poliszulfid végtermék mennyiségét. A kéntartalmú EP adalékok előállítása területén végzett kutatásaink során felismertük, hogy az előzőekben ismertetett eljárások bármelyikénél lényegesen egyszerűbb úton kisebb ráfordításokkal nagyobb hatékonyságú (I) általános képletű alkil-, vagy alkil-fenil-poliszulfid EP adalék állítható elő, - a képletben a értéke 0 vagy ] b értéke 0 vagy 1 és bi értéke 0 vagy 1 c értéke 2-4 d értéke 1-3 x értéke 1-6 és abban az esetben, ha a értéke 0, akkor b értéke 0, Rí és R2 egymáshoz kapcsolódik és Rí hidrogénatomot és R2 4-30 szénatomszámű, egyenes vagy elágazó láncú, bivalens szénhidrogéncsoportot jelent, és abban az esetben, ha a értéke 1, akkor Rí és R2 egymással megegyező vagy egymástól különböző, feni! gyűrűhöz kapcsolódó hidrogénatomot vagy 1-12 szénatomszámű egyenes, vagy elágazó láncú, telített vagy telítetlen szénhidrogéncsoportot jelent - ha egy (II) általános képletű alkil- vagy fenil-alkil-halogenid - a képletben a, b, bi, Ri, R2 jelentése a fenti, Hal halogénutomot. jelent, e értéke 1 vagy 2 - vegyülelet in situ elóállitott alkálifémvagy alkáliföldfém-poliszulfiddal 20-30 lö-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
