Технология получения присадоки дф-1 и дф-11.

Технология синтеза присадок ДФ-1 и ДФ-11-разработана в ИНХС АН СССР. Присадки ДФ-1 и ДФ-11 представляют собой соответственно барие­вые и цинковые соли диалкилдитиофосфорных кислот. Они об­ладают антиокислительными, противокоррозионными и противоизносными свойствами.

Основными стадиями процесса получения присадки ДФ-11 яв­ляются обработка спиртов сульфидом фосфора (V) (фосфоросернение), нейтрализация диалкилдитиофосфорных кислот, центрифугирование присадки и отгонка растворителя. В синтезе исполь­зуют изобутиловый и изооктиловый спирты, сульфид фосфора (V), оксид цинка, маловязкое масло (разбавитель) и бензин (раство­ритель).

Технологическая схема производства присадки ДФ-11. приве­дена на рис. 11. Из емкостей 1 и 2 в реактор 4 закачивают смесь изобутилового и изооктилового спиртов (1:1,75). Смесь спиртов нагревают до 80 °С. В аппарате 8 готовят при 60 °С суспензию сульфида фосфора (V) в масле-растворителе и при интенсивном перемешивании подают в реактор 4, где поддерживают темпера­туру 80—85 °С. Полученные в результате фосфоросернения диал-килдитиофосфорные кислоты откачивают в отстойник 5 для от­стаивания от смолистых продуктов и непрореагировавшего. суль­фида фосфора (V). Образовавшийся во время фосфоросернения сероводород направляют на сжигание.

Отстоявшийся продукт реакции - диалкилдитиофосфорные кис­лоты из отстойника поступают в аппарат 6 для нейтрализации ок­сидом цинка, который подают в два приема в виде масляной сус­пензии. Нейтрализацию проводят при 40—50 °С и непрерывном перемешивании. По окончании нейтрализации в. аппарат 6 закачивают бензин-растворитель. Нейтрализованный продукт перево­дят в емкость 10, где он отстаивается от избытка оксида цинка и механических примесей. Отстоявшийся диалкилдитиофосфат цинка поступает в центрифугу 11. Отфугованный продукт соби­рают в емкость 12,. откуда его направляют в колонну 14 для от­гонки бензина-растворителя и воды. С низа отгонной колонны от­бирают готовую присадку ДФ-11.

Технология получения присадки ДФ-1 аналогична описанной для присадки ДФ-11. Различие заключается в том, что для при­садки ДФ-1 на стадии нейтрализации вместо оксида цинка исполь­зуют гидроксид бария. Присадки ДФ-1 и ДФ-11 выпускают соот­ветственно по ГОСТ 10644—77'и ГОСТ 24216—80.

С целью совершенствования технологии производства диалкил-дитиофосфатов цинка рекомендованы оптимальный химический состав сульфида фосфора (V), используемого при фосфоросернении [60, с. 129], очистка цинкдиалкилдитиофосфатных присадок на отечественных-фильтрующих порошках, исключение подачи масла на стадии фосфоросернения и нейтрализации. Это позволит на действующих промышленных установках увеличить производительность и значительно повысить качество присадки.

Композиционные присадки

Дитиофосфатные присадки очень часто используют в сочетании с антиокислителями других типов – фенольными и аминными. Такие приемы позволяют повысить эффективность за счет эффекта синергизма (усиление действия).

Синергизм в каждом отдельном случае основан на специфических эффектах, например одна добавка активнее работает при умеренных температурах, другая при высоких, в результате процессов окисления гасятся и не развиваются и не развиваются при всех режимах. При другом варианте синергизма, одна (более дешевая) добавка регенерирует другую (более эффективную и дорогую) пролонгируя (удлиняя) ее действие.

Например ароматические амины – дорогие и достаточно эффективные, чем фенольные

PhOH – более дешевый

В третьих случаях, синергизм основан на том, что одни добавки работают по одному антиокислительному механизму (связывают образовавшиеся радикалы), а другие по второму (связывают образовавшиеся гидропероксиды).

Моющие и диспергирующие присадки

На долю моющих и диспергирующих присадок приходится не менее 50% от общего потребления присадок. Их применение предотвращает увеличение вязкости масел и отложения шлама в двигателе. Щелочные присадки снижают коррозию. При недостатке таких присадок в масле, происходит пригорание поршневых колец и прорыв газосгорания в картер. В результате загрязняется масло и начинаются задиры в цилиндропоршневой группе при высоких нагрузках двигателя. Кроме того забиваются масленые фильтры из-за отложения шлама (а так же смазочные каналы) и масла поступает меньше требуемого и ускоряется износ двигателя.

Эти присадки часто объединяют в одну группу, поскольку моющий и диспергирующий эффект проявляют соединения относящиеся к ПАВ. Все они содержат в своем составе сильнополярную группу (карбоксилатную, сульфонатную – для зольных присадок содержащих металл, или амидную – для беззольных присадок). Кроме полярных групп, во всех таких присадках содержатся неполярные длинные углеводородные фрагменты. Они обеспечивают растворимость масла. Различные сочетания полярных и не неполярных групп и фрагментов дает разное соотношение моющих и диспергирующих свойств, однако все используемые ПАВ в той или иной степени проявляют оба эффекта.

Традиционно большее значение и соответственно объем выпуска имеют зольные металлсодержащие присадки. Металлсодержащие присадки еще называют детергентами. Поскольку их получают нейтрализацией групп кислотного характера щелочными соединениями и эти присадки имеют щелочной характер, их часто характеризуют щелочным числом выраженном в мг КОН / г. Оно характеризует способность детергентов связывать образующиеся при окислении масел кислые продукты. Это является дополнительным ценным свойством, поэтому более эффективными считаются высокощелочные детергенты. Повышение щелочности ограничивается тем, что избытки щелочи плохо растворимы в масле. Однако присадки проявляют по отношению к частичкам избыточного агента диспергирующие свойства, т.е. обеспечивают образование стабильной микросуспенизии щелочного агента в масле.

Другой современной тенденцией является постепенное ужесточение требований по зольности масел, т.е. зольный остаток должен уменьшаться, поэтому концентрация вводимых зольных присадок постепенно снижается, и в элитных маслах стараются использовать более дорогие беззольные присадки с преимущественным диспергирующим действием. Их называют дисперсанты или диспергаторы.

К промышленно применяемым детергентам относятся:

1. Сульфонатные присадки (сульфонаты).

Это соли алкиларилсульфонатов.

2. Алкилфенольные присадки (алкилфеноляты).

Это соли алкилфенолов или алкилфенолсульфидов.

3. Алкилсалицилаты.

Это соли алкилсалициловой кислоты.

4. Тиофосфаты.

Это соли тиофосфорной кислоты.