NL8601966A - PROCESS FOR PREPARING EP ADDITIVES. - Google Patents
PROCESS FOR PREPARING EP ADDITIVES. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8601966A NL8601966A NL8601966A NL8601966A NL8601966A NL 8601966 A NL8601966 A NL 8601966A NL 8601966 A NL8601966 A NL 8601966A NL 8601966 A NL8601966 A NL 8601966A NL 8601966 A NL8601966 A NL 8601966A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- xylene
- lubricating
- product
- chloromethylated
- preparation
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C321/00—Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides
- C07C321/24—Thiols, sulfides, hydropolysulfides, or polysulfides having thio groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
- C07C321/28—Sulfides, hydropolysulfides, or polysulfides having thio groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M135/00—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing sulfur, selenium or tellurium
- C10M135/02—Sulfurised compounds
- C10M135/04—Hydrocarbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M135/00—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing sulfur, selenium or tellurium
- C10M135/20—Thiols; Sulfides; Polysulfides
- C10M135/22—Thiols; Sulfides; Polysulfides containing sulfur atoms bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2219/00—Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions
- C10M2219/08—Thiols; Sulfides; Polysulfides; Mercaptals
- C10M2219/082—Thiols; Sulfides; Polysulfides; Mercaptals containing sulfur atoms bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2219/00—Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions
- C10M2219/08—Thiols; Sulfides; Polysulfides; Mercaptals
- C10M2219/082—Thiols; Sulfides; Polysulfides; Mercaptals containing sulfur atoms bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
- C10M2219/083—Dibenzyl sulfide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
- C10N2040/08—Hydraulic fluids, e.g. brake-fluids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
- C10N2040/20—Metal working
- C10N2040/24—Metal working without essential removal of material, e.g. forming, gorging, drawing, pressing, stamping, rolling or extruding; Punching metal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
- C10N2040/20—Metal working
- C10N2040/241—Manufacturing joint-less pipes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
- C10N2040/20—Metal working
- C10N2040/242—Hot working
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
- C10N2040/20—Metal working
- C10N2040/243—Cold working
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
- C10N2040/20—Metal working
- C10N2040/244—Metal working of specific metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
- C10N2040/20—Metal working
- C10N2040/244—Metal working of specific metals
- C10N2040/245—Soft metals, e.g. aluminum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
- C10N2040/20—Metal working
- C10N2040/244—Metal working of specific metals
- C10N2040/246—Iron or steel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
- C10N2040/20—Metal working
- C10N2040/244—Metal working of specific metals
- C10N2040/247—Stainless steel
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
é· NL 33650-dJ/cs ié · NL 33650-dJ / cs i
Werkwijze voor de bereiding van EP-toevoegsels.Process for the preparation of EP additives.
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de bereiding van een EP-toevoegsel met een hoog zwavelgehalte, dat geschikt is voor de bereiding van smeer- en hydraulische oliën, smeervetten alsmede van in de 5 metaalbewerking toepasbare smeer- en koelvloeistoffen, uit gechloormethyleerde alkylaromatische verbindingen. De afkorting EP staat hier voor Extreme Pressure oftewel extreme druk.The present invention relates to a process for the preparation of a high-sulfur EP additive which is suitable for the preparation of lubricating and hydraulic oils, lubricating greases as well as lubricating and cooling fluids usable in metalworking, from chloromethylated alkyl aromatic connections. The abbreviation EP here stands for Extreme Pressure or extreme pressure.
De voor voertuigen, krachtwerktuigen, industriële 10 installaties, hydraulische systemen en in de metaalbewerking geschikte smeermiddelen worden voor de bescherming van werktuigen en inrichtingen, voor de vermindering van de afslijting en in het belang van een economisch bedrijf veelal met 0,1-20% EP-toevoegsel bereid. Deze in het algemeen zwavel-, 15 chloor-, fosfor- en stikstofhoudende verbindingen gaan met de metalen een chemische reactie aan, waardoor aan het oppervlak een beschermingslaag ontstaat, die de vorming van plaatselijke microlasverbindingen tussen de zich tegen elkaar bewegende metaalvlakken verhindert. Dergelijke microlasverbin-20 dingen ontstaan door de onder hoge belasting optredende warmteflitsen van hoge temperatuur; wanneer ze verbreken, ontstaan er op het oppervlak putjes (pitting) of groeven. Behalve de voor afslijting beschermende werking dienen ook nog andere belangrijke eigenschappen, bijvoorbeeld het smeerver-25 mogen, warmtestabiliteit, beschermingswerking tegen oxidatie en corrosie in aanmerking te worden genomen. Deze eigenschappen worden deels door verbindingen met een gecombineerde werking, deels door toevoegselsamenstellingen bereikt.Lubricants suitable for vehicles, power equipment, industrial plants, hydraulic systems and metalworking are used for the protection of tools and equipment, for the reduction of wear and in the interest of an economic operation, often by 0.1-20% EP additive prepared. These generally sulfur, chlorine, phosphorus and nitrogen-containing compounds form a chemical reaction with the metals, whereby a protective layer is formed on the surface, which prevents the formation of local micro-welded connections between the metal surfaces that move against each other. Such micro welding connections are caused by the high temperature heat flashes occurring under high load; if they break, pitting or grooves are formed on the surface. In addition to the protective effect against abrasion, other important properties, such as the lubricating power, heat stability, protection against oxidation and corrosion must also be taken into account. These properties are achieved in part by compounds with a combined action, in part by additive compositions.
In de vakliteratuur over smeerstoffen, in het bij-30 zonder de octrooischriften, zijn talrijke werkwijzen voor de bereiding van EP-toevoegsels beschreven, welke in drie goed van elkaar onderscheidbare groepen kunnen worden ingedeeld.Numerous processes for the preparation of EP additives have been described in the literature on lubricants, in particular the patents, which can be divided into three easily distinguishable groups.
1) Omzetting van alkanolen, esters, alkylfenolderi-vaten, olefinen en/of zwavel, chloor, stikstof als hetero-35 atomen bevattende koolwaterstoffen met fosfor-zwavel-verbin-dingen, bijvoorbeeld met 1»^sio (z^e bijvoorbeeld de DDR-octrooischriften Nos. 117 248, 101 695 en 79 093, het Ameri-860186? - 2 -t» kaanse octrooischrift 4 058 468 en het Hongaarse octrooi-schrift No. 180 272) . Een op deze wijze bereid, in de eerste plaats zwavel en fosfor houdend toevoegsel is weliswaar als EP-toevoegsel slechts in geringe mate werkzaam, maar heeft 5 gunstige additionele eigenschappen, bijvoorbeeld een bescher-mingswerking tegen oxidatie en corrosie.1) Conversion of alkanols, esters, alkylphenol derivatives, olefins and / or sulfur, chlorine, nitrogen as hetero-atoms containing hydrocarbons with phosphorus-sulfur compounds, for example with 1% (e.g. the DDR) U.S. Pat. Nos. 117 248, 101 695, and 79 093, U.S. 860186, U.S. Patent 4,058,468, and Hungarian Patent No. 180,272). Although a sulfur and phosphorus-containing additive prepared in this way is only slightly effective as an EP additive, it has favorable additional properties, for example a protection against oxidation and corrosion.
2) Een of meerdere onverzadigde bindingen bevattende alkenen, aromatische en/of alkylaromatische koolwaterstoffen, zwavel-, chloor-, stikstof-, fosforheteroatomen houdende 10 koolwaterstoffen, esters worden met de chloorverbindingen van zwavel (SC^, S2CI2, SOCI2 of R-S-Cl) omgezet. In vele gevallen wordt het reactieproduct nabehandeld met natriumhydroxide, natriummercaptide of natriumsulfide ter verwijdering van het achtergebleven chloorgehalte. Dergelijke werkwijzen zijn be-15 schreven in de Amerikaanse octrooischriften Nos. 4 198 305, 4 097 387, 3 925 414, 3 844 964 en 3 873 454 en in het Franse octrooischrift No. 2 404 042. De eindproducten zijn in het algemeen EP-toevoegsels met een middelmatig of hoog zwavelge-halte, die meestal ook andere heteroatomen bevatten.2) One or more unsaturated bonds containing olefins, aromatic and / or alkyl aromatic hydrocarbons, sulfur, chlorine, nitrogen, phosphorus hetero atoms containing 10 hydrocarbons, esters with the chlorine compounds of sulfur (SC ^, S2CI2, SOCI2 or RS-Cl) converted. In many cases, the reaction product is post-treated with sodium hydroxide, sodium capaptide or sodium sulfide to remove the residual chlorine content. Such methods are described in U.S. Pat. Nos. 4 198 305, 4 097 387, 3 925 414, 3 844 964 and 3 873 454 and in French Pat. 2 404 042. The end products are generally medium or high sulfur content EP additives, which usually also contain other heteroatoms.
20 3) Een of meerdere onverzadigde bindingen bevattende olefinen, esters, heteroatomen bevattende koolwaterstoffen worden met elementair zwavel of elementair zwavel en zwavelwaterstof, eventueel in aanwezigheid van een katalysator, omgezet. Het meest toegepast is de rechtstreekse verzwaveling 25 van isobutyleen of Cg-Cg- olefinen. Dergelijke werkwijzen zijn beschreven in het Franse octrooischrift 2 434 864, de Amerikaanse octrooischriften Nos. 3 926 822, 3 899 475, 4 119 550 en 4 119 545 alsmede in het Duitse octrooischrift 2 838 981. Met behulp van deze werkwijzen kunnen hoog werk-30 zame EP-toevoegsels die 5-50% zwavel bevatten, worden bereid. Nadelig hierbij is, dat onder een verhoudingsgewijs hoge druk (100 bar) en bij hoge temperaturen (150-200°C) gewerkt dient te worden en dat als bijproducten milieuschadelijke stoffen ontstaan in een. aanzienlijke hoeveelheid.3) One or more unsaturated bonds containing olefins, esters, heteroatoms containing hydrocarbons are reacted with elemental sulfur or elemental sulfur and hydrogen sulfide, optionally in the presence of a catalyst. Most commonly used is the direct sulfurization of isobutylene or Cg-Cg olefins. Such methods are described in French Pat. No. 2,443,864, U.S. Pat. Nos. 3 926 822, 3 899 475, 4 119 550 and 4 119 545 as well as in German patent 2 838 981. Using these methods, highly effective EP additives containing 5-50% sulfur can be prepared. The disadvantage of this is that it is necessary to work under a comparatively high pressure (100 bar) and at high temperatures (150-200 ° C) and that environmentally harmful substances are formed as a by-product. significant amount of.
35 In onderzoeken die zijn uitgevoerd met betrekking tot de bereiding van EP-toevoegsels, werd thans gevonden, dat hoog werkzame EP-toevoegsels met de algemene formule (R1 V-Ar^) (Sx)^ op een wezenlijk eenvoudigere wijze en met geringere kosten kunnen worden bereid. Het onderwerp van de 8601966 9 - 3 -In studies conducted in the preparation of EP additives, it has now been found that highly effective EP additives of the general formula (R1 V-Ar ^) (Sx) ^ are substantially simpler and less expensive can be prepared. The subject of the 8601966 9 - 3 -
Sm uitvinding is derhalve een werkwijze voor de bereiding van EP-toevoegsels met de algemene formule <Rl'V-Arb>c(Vd waarinThe invention is therefore a process for the preparation of EP additives of the general formula <R1'V-Arb> c (Vd wherein
I II VI II V
5 R , R ... R onafhankelijk van elkaar waterstof, rechte of vertakte of cyclische, verzadigde of onverzadigde koolwaterstofgroepen met 1—40 koöl-stofatomen of derivaten daarvan voorstellen en de groepen 10 Ar onafhankelijk van elkaar aromatische kool waterstoffen met een of meerdere ringen of derivaten van dergelijke groepen voorstellen, b een getal 1-5 is, c een getal 2-10 is, 15 d een getal 1-9 is, en x een getal 1-6 is.5 R, R ... R independently represent hydrogen, straight or branched chain or cyclic, saturated or unsaturated hydrocarbon groups having 1 to 40 carbon atoms or derivatives thereof, and the groups 10 Ar independently of one or more ring aromatic hydrocarbons or represent derivatives of such groups, b is a number 1-5, c is a number 2-10, d is a number 1-9, and x is a number 1-6.
In de werkwijze volgens de uitvinding worden koolwaterstoffen met de algemene formule R1 V-Arb met een formaldehydeoplos-sing en/of paraformaldehyde en waterig zoutzuur en/of water-20 stofchloridegas eventueel in aanwezigheid van een katalysator gechloormethyleerd en het daarbij verkregen alkylarylchloride wordt met natriumpolysulfide omgezet.In the process according to the invention, hydrocarbons of the general formula R1 V-Arb with a formaldehyde solution and / or paraformaldehyde and aqueous hydrochloric acid and / or hydrogen chloride gas are optionally chlorinated in the presence of a catalyst and the resulting alkylaryl chloride is treated with sodium polysulfide converted.
Zoals door uitvoerige technologische onderzoeken en werkingsanalyses is aangetoond, hangen de kwaliteitspara-25 meters van de organische polysulfiden, bijvoorbeeld de oplosbaarheid in smeeroliën en organische oplosmiddelen, de verenigbaarheid met andere toevoegsels, de tribologische eigenschappen in beslissende mate af van de samenstelling van het bij de chloormethylering verkregen product. In deze trap ont-30 staat namelijk geen eenduidige stof, doch terstond na aanvang van de reactie vormen zich naast de monogesubstitueerde verbinding ook di- en eventueel polygesubstitueerde verbindingen. Dit proces is weergegeven in de reactieschemata A) en B) .As has been demonstrated by extensive technological studies and performance analyzes, the quality parameters of the organic polysulfides, for example solubility in lubricating oils and organic solvents, compatibility with other additives, tribological properties depend decisively on the composition of the chloromethylation obtained product. Namely, no univocal substance is formed in this step, but immediately after the reaction has started, di- and optionally poly-substituted compounds are formed in addition to the monosubstituted compound. This process is shown in reaction schemes A) and B).
35 Op grond van de wetmatigheden van de reacties van alkylaromatische koolwaterstoffen en als gevolg van de reac-tieremmende werking van de aan de aromatische ring gebonden 8601966 - 4 - -OE^-Cl-groep is de reactiesnelheid bij het intreden van een verdere methylchloridegroep geringer en de waarschijnlijkheid van het intreden van een derde methylchloridegroep is in een groot gedeelte van alle gevallen verwaarloosbaar klein.Due to the laws of the reactions of alkyl aromatic hydrocarbons and as a result of the reaction inhibiting effect of the 8601966 - 4 - -OE-Cl group attached to the aromatic ring, the reaction rate is slower when a further methyl chloride group enters and the probability of entering a third methyl chloride group is negligible in a large proportion of all cases.
5 De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van de bijgevoegde tekeningen.The invention will now be further elucidated with reference to the annexed drawings.
Fig. 1 geeft de samenstelling van het door het chloormethyleren van een xyleenisomerenmengsel verkregen product als functie van het totale chloorgehalte van het pro-10 duet (voor 35°C en 50°C).Fig. 1 shows the composition of the product obtained by the chloromethylation of a xylene isomer mixture as a function of the total chlorine content of the product (for 35 ° C and 50 ° C).
Fig. 2 toont de samenstelling van het organische polysulfide als functie van de verhouding tussen mono- en di-gechloreerde verbindingen.Fig. 2 shows the composition of the organic polysulfide as a function of the ratio between mono and dichlorinated compounds.
In fig. 1 is op de abscis het totale chloorgehalte 15 in gew.% uitgezet, terwijl de linker ordinaat het gehalte aan mono- respectievelijk di- en polychloorproducten in gew.% geeft en op de rechter ordinaat de verhouding tussen mono-chloor- en dichloorproduct is aangegeven.In Fig. 1 the total chlorine content is plotted on the abscissa in weight percent, while the left ordinate gives the content of mono and di- and polychlorine products in weight% and on the right ordinate the ratio between mono-chlorine and dichlorine product is indicated.
Uit het diagram blijkt duidelijk, dat met een toe-20 nemend chloorgehalte naast de monochloorverbindingen (grafieken I) de hoeveelheid van de dichloorverbindingen, dat wil zeggen van de twee methylchloridegroepen bevattende producten beduidend toeneemt (grafieken II). Met het toenemen van het chloorgehalte wordt de verhouding monochloorverbindingen ten 25 opzichte van dichloorverbindingen (grafieken III) kleiner.It is clear from the diagram that with an increasing chlorine content in addition to the monochloro compounds (graphs I), the amount of the dichloro compounds, ie of the products containing the two methyl chloride groups, increases significantly (graphs II). As the chlorine content increases, the ratio of monochloro compounds to dichloro compounds decreases (Graphs III).
De waarde van deze verhouding is bij hogere temperaturen geringer .The value of this ratio is lower at higher temperatures.
In de eerste reactietrap van de bereiding bestaat de mogelijkheid, de geschikte verhouding tussen monochloor-30 en dichloorverbindingen in te stellen door een geschikte keuze van de temperatuur, van de xyleen-zoutzuur-formaldehyde-molverhouding en van het chloorgehalte.In the first reaction step of the preparation, it is possible to set the appropriate ratio between monochloro-30 and dichloro compounds by an appropriate choice of temperature, of the xylene-hydrochloric-formaldehyde molar ratio and of the chlorine content.
In de polysulfidevormingstrap kunnen als gevolg van de binding via de S -groepen dimeren, trimeren en eventueelIn the polysulfide-forming step, as a result of the bonding via the S groups, dimers, trimers and optionally
Aa
35 tetrameren ontstaan, waardoor het product een mengsel is. Dit proces wordt verduidelijkt door de reactieschemata C), D) en E) .35 tetramer forms, making the product a mixture. This process is illustrated by the reaction schemes C), D) and E).
De reactie volgens reactieschema E) verloopt slechts in waarneembare mate in het geval van een hoog gehalte aan 8601966 t* - 5 - dichloorverbindingen. Bij de bereiding van toevoegsels bedraagt echter de hoeveelheid monochloorverbindingen een veelvoud van de hoeveelheid dichloorverbindingen en derhalve is de hoeveelheid van de in de polysulfidevormingstrap ontstane 5 tetrameren en andere oligomeren verwaarloosbaar klein. Eveneens verwaarloosbaar klein is de hoeveelheid van de zich uit tri- en polygechloreerde verbindingen vormende, uiterst gecompliceerde verbindingen.The reaction according to reaction scheme E) only proceeds to an appreciable extent in the case of a high content of 8601966 t * - 5 - dichloro compounds. However, in the preparation of additives, the amount of monochloro compounds is a multiple of the amount of dichloro compounds, and therefore the amount of tetramers and other oligomers formed in the polysulfide forming step is negligibly small. Also negligibly small is the amount of extremely complicated compounds formed from tri- and polychlorinated compounds.
In fig. 2 is op de bascis de verhouding monochloor-10 verbindingen ten opzichte van dichloorverbindingen uitgezet, terwijl op de ordinaat het betreffende gehalte aan di- respectievelijk trimeren in gewichtsdelen kan worden afgelezen.In Fig. 2, the ratio of monochloro-10 compounds to dichloro compounds is plotted on the basis, while the ordinate shows the respective content of dimer or trimer in parts by weight.
De voor de uitgangsstof xyleen aangegeven waarden werden berekend .The values indicated for the starting material xylene were calculated.
15 Uit de fig. blijkt, dat met het afnemen van het ver houdingsgetal monochloorverbindingen:dichloorverbindingen de hoeveelheid dimeren sterk afneemt (I), terwijl de hoeveelheid trimeren krachtig toeneemt (II). Bij een monochloorderivaat: dichloorderivaat-verhouding van 20:1 bevat het product nog 20 ca. 12% trimeren, terwijl bij een verhouding van 4:1 reeds 50% trimeren aanwezig zijn.It can be seen from the Fig. That as the ratio of monochloro compounds: dichloro compounds decreases, the amount of dimers decreases sharply (I), while the amount of trimers increases sharply (II). At a monochloro derivative: dichloro derivative ratio of 20: 1, the product still contains approximately 12% trimers, while at a ratio of 4: 1 50% trimers are already present.
Met betrekking tot de bereiding van EP-toevoegsels is in de samenstelling van de organische polysulfiden de verhouding tussen dimeren en trimeren van doorslaggevende be-25 tekenis. De dimeren zijn beter oplosbaar in apolaire oplosmiddelen, smeeroliën aangezien hun koolwaterstofgehalte groter is, derhalve neemt met een toenemend dimeergehalte van de polysulfiden de oplosbaarheid van het product toe en. de verenigbaarheid met andere toevoegsels wordt beter. De 30 polysulfiden met een hoog trimeer- (eventueel tetrameer-) gehalte zijn derhalve voor de bereiding van EP-toevoegselcompo-sities niet geschikt. Dit probleem treedt in de eerste plaats op bij het vermengen van de uit hoog moleculair polyiso-butyleen bereide thiofosfonaten met succinimiden; dergelijke 35 mengsels zijn belangrijke bestanddelen van de EP-toevoegsel-composities.With regard to the preparation of EP additives, the ratio of dimers to trimers in the composition of the organic polysulfides is of decisive significance. The dimers are more soluble in non-polar solvents, lubricating oils since their hydrocarbon content is higher, therefore, with an increasing dimer content of the polysulfides, the solubility of the product increases and. compatibility with other additives improves. The polysulfides with a high trimer (optionally tetramer) content are therefore not suitable for the preparation of EP additive compositions. This problem primarily arises when the thiophosphonates prepared from high molecular polyisobutylene are mixed with succinimides; such blends are important components of the EP additive compositions.
Volgens de uitvinding werd thans erkend, dat het voor de bereiding van organische polysulfiden, die ook voor de bereiding van EP-toevoegsels geschikt zijn, een onvermin- 0 1 9 66 4 - 6 - * derbaar vereiste is, om in het gechloormethyleerde tussenpro-duct de verhouding tussen monogechloreerde en digechloreerde verbinding op tenminste 7:1 in te stellen. Wanneer men uitgaat van een isomerenmengsel van xyleen, dan is deze voor-5 waarde vervuld, wanneer bij een temperatuur van 35°C tot aan het verkrijgen van een chloorgehalte van 14% gechloormethy-leerd wordt. Een geringer chloorgehalte is vanwege de in dit geval achterblijvende grote hoeveelheid aan niet-omgezet xyleen niet economisch. Bij te lage temperaturen neemt de 10 reactieduur sterk toe.According to the invention, it has now been recognized that for the preparation of organic polysulfides, which are also suitable for the preparation of EP additives, it is an unavoidable requirement to use in the chloromethylated intermediates set the ratio between mono chlorinated and dichlorinated compound to at least 7: 1. When an isomer mixture of xylene is used, this condition is fulfilled if chlorine is methylated at a temperature of 35 ° C until a chlorine content of 14% is obtained. A lower chlorine content is not economical because of the large amount of unreacted xylene remaining in this case. At too low temperatures, the reaction time increases sharply.
Een gunstige samenstelling kan ook worden bereikt, doordat men bij hogere temperaturen chloormethyleert, maar daarbij het molaire aandeel van paraformaldehyde vermindert. Wanneer bijvoorbeeld xyleen bij 80°C tot een chloorgehalte 15 van 12-14% wordt gechloormethyleerd, waarbij de molverhouding tussen zoutzuur, paraformaldehyde en xyleen 4:0,6:1 bedraagt, dan ontstaat eveneens een product, dat tenminste zevenmaal zoveel monogechloreerde verbinding bevat als digechloreerde. Door de hogere temperatuur neemt de reactieduur wezenlijk af. 20 Als EP-toevoegsels voor smeer- en hydraulische oliën, smeervetten en vloeistoffen voor de metaalbewerking alsmede voor het vermengen met sterke polaire toevoegsels, zijn organische polysulfiden geschikt, die uit een gechloormethyleerd tussenproduct worden bereid, dat tenminste driemaal zoveel 25 monogechloreerd product bevat als digechloreerd. Wanneer als uitgangsstof een isomerenmengsel van xyleen wordt toegepast, dan is deze voorwaarde met zekerheid vervuld, wanneer men bij tenminste 50°C tot een chloorgehalte van 17,5% chloormethyleert.A favorable composition can also be achieved by chlorinylation at higher temperatures, but thereby reducing the molar content of paraformaldehyde. For example, when xylene is chlorinated at 12 DEG-14% chlorine at 80 ° C to a chlorine content of 15, wherein the molar ratio between hydrochloric acid, paraformaldehyde and xylene is 4: 0.6: 1, a product is also formed which contains at least seven times as much mono-chlorinated compound as dichlorinated. Due to the higher temperature, the reaction time decreases substantially. Suitable EP additives for lubricating and hydraulic oils, greases and liquids for metalworking as well as for mixing with highly polar additives are organic polysulfides, which are prepared from a chloromethylated intermediate containing at least three times as much mono chlorinated product as dichlorinated . If an isomer mixture of xylene is used as starting material, this condition is fulfilled with certainty if methylation is carried out at a chlorine content of at least 50 ° C to a chlorine content of 17.5%.
30 Wanneer in het gechloormethyleerde tussenproduct het gehalte aan monochloorverbindingen niet tenminste het drievoudige bedraagt van het gehalte aan dichloorverbindingen, dan is de oplosbaarheid van het daaruit bereide polysulfide niet bevredigend, is het product niet eenduidig en valt het 35 uiteen in meerdere fasen. Bij een dergelijk geringe mono-di-verhouding vormen zich reeds oligomeren en polymeren met een grotere molmassa.When the content of monochloro compounds in the chloromethylated intermediate is not at least three times the content of dichloro compounds, the solubility of the polysulfide prepared therefrom is not satisfactory, the product is ambiguous and it is divided into several phases. At such a low mono-di ratio, oligomers and polymers with a higher molar mass are already formed.
De chloormethylering kan door toevoeging van water-stofchloridegas wezenlijk worden versneld en ook is de hoe- 8661966 - 7 -The chloromethylation can be accelerated substantially by adding hydrogen chloride gas and the amount of 8661966 - 7 -
veelheid van het na de omzetting achterblijvende verdunde zoutzuur geringer, waarbij in het product echter bij een gelijk chloorgehalte het aandeel van digechloreerde verbindingen wezenlijk hoger is. Een soortgelijk effect vindt men ook 5 bij de toepassing van Lewis-zuren als katalysator.The quantity of dilute hydrochloric acid remaining after the reaction is smaller, but the proportion of dichlorinated compounds in the product is substantially higher with the same chlorine content. A similar effect is also found in the use of Lewis acids as a catalyst.
De werkwijze volgens de uitvinding strekt zich tevens uit over de hernieuwde toepassing van het verdunde zoutzuur, dat na de chloormethylering achterblijft. De hoeveelheid daarvan is namelijk tengevolge van de viervoudige 10 molaire overmaat aanzienlijk. Aangezien het HCl-gehalte ervan nog verhoudingsgewijs aanzienlijk is (in het algemeen 24-28%), bestaat de mogelijkheid voor de hernieuwde toepassing. Deze terugvoering in kringloop van het afvalzuur wordt bij voorkeur zodanig uitgevoerd, dat het HCl-gehalte van het 15 in de laatste reactie verkregen zoutzuur minder dan 15% bedraagt. Wanneer de reactieduur sterk toeneemt, kan deze door een hogere temperatuur of door toepassing van een Lewis-zuur als katalysator worden gecompenseerd, waarbij echter steeds de handhaving van de gewenste mono-di-verhouding in aanmerking 20 dient te worden genomen.The process according to the invention also extends to the re-use of the dilute hydrochloric acid, which remains after the chloromethylation. Namely, the amount thereof is considerable due to the quadruple molar excess. Since its HCl content is still relatively significant (generally 24-28%), it is possible to use it again. This recycle of the waste acid is preferably carried out such that the HCl content of the hydrochloric acid obtained in the last reaction is less than 15%. When the reaction time increases sharply, it can be compensated by a higher temperature or by using a Lewis acid as a catalyst, but consideration must always be given to maintaining the desired mono-di ratio.
De fysisch-chemische eigenschappen van de met de werkwijze volgens de uitvinding bereide EP-toevoegsels hangen sterk af van de samenstelling en structuur van de als uit-gangsverbindingen toegepaste koolwaterstoffen. In de eerste 25 plaats zijn het aantal koolwaterstofatomen en de structuur van de in de aromatische ring gebonden alkylgroep van betekenis, omdat deze de reactiviteit van de alkylaromatische kool-waterstofgroep bepalen en tevens de eigenschappen en EP-wer-king van het organische product beïnvloeden.The physicochemical properties of the EP additives prepared by the process according to the invention depend strongly on the composition and structure of the hydrocarbons used as starting compounds. First, the number of hydrocarbon atoms and the structure of the alkyl group bonded in the aromatic ring are significant because they determine the reactivity of the alkyl aromatic hydrocarbon group and also affect the properties and EP activity of the organic product.
30 De voornaamste eigenschap van de EP-toevoegsels vol gens de uitvinding is, naast andere belangrijke eigenschappen, zoals hun geschikte oplosbaarheid en andere met de toepasbaarheid samenhangende fysisch-chemische kengrootheden (viscositeit, vlampunt, warmtestabiliteit, schuimvorming), de 35 EP-werking, die volgens de gestandaardiseerde voorschriften werd beproefd. Deze voorschriften kunnen bijvoorbeeld in de DIN 51350, ASTM D 2266-67, ASTM D 2783-69 T standaarden worden nagelezen.The main property of the EP additives according to the invention is, in addition to other important properties, such as their suitable solubility and other applicability related physicochemical properties (viscosity, flash point, heat stability, foaming), the EP action, which was tested according to standardized regulations. These regulations can be read, for example, in DIN 51350, ASTM D 2266-67, ASTM D 2783-69 T standards.
De met de polysulfiden uitgevoerde onderzoeken tonen 8601966 % - 8 -The studies performed with the polysulfides show 8601 966% - 8 -
GG
aan, dat de gunstige EP-werking niet slechts is terug te voeren tot de in het smeermiddel ingebrachte zwavelhoeveelheid, maar ook tot de aan het zwavel gebonden organische groepen.that the favorable EP action can be traced not only to the amount of sulfur introduced into the lubricant, but also to the organic groups bound to the sulfur.
De EP-werking van de aromatische koolwaterstofgroepen houden-5 de polysulfiden is in het algemeen beter, terwijl hun oplosbaarheid echter slechter is. De laatstgenoemde eigenschap kan bij de chloormethylering door verhoging van de monochloor-dichloor-verhouding alsmede door verhoging van het aantal en de molmassa van de aan de aromatische ring gebonden alkylsub-10 stituenten worden verbeterd.The EP activity of the aromatic hydrocarbon groups keeps the polysulfides generally better, but their solubility is poorer. The latter property can be improved in chloromethylation by increasing the monochloro-dichloro ratio as well as by increasing the number and molar mass of the alkyl substituents bound to the aromatic ring.
Bij het uitvoeren van de proeven inzake de EP-werking werd tevens vastgesteld, dat de werkzaamheid in beslissende mate van de bereidingstechnologie van het organische polysulfide afhangt. Het volgens de uitvinding bereidbare 15 zuivere en meer homogene product is beter werkzaam dan bijvoorbeeld een product, dat verkregen is door het direct ver-zwavelen van isobutyleen, zoals volgens de methode met het vierkogelapparaat en met het FZG-apparaat kon worden vastgesteld.When conducting the tests for the EP action, it was also found that the effectiveness depends decisively on the preparation technology of the organic polysulfide. The pure and more homogeneous product which can be prepared according to the invention is more effective than, for example, a product obtained by directly sulfurizing isobutylene, as could be determined by the method using the four-ball device and the FZG device.
20 De uitvinding wordt hierna aan de hand van voor beelden nader toegelicht.The invention is explained in more detail below with reference to examples.
VOORBEELD IEXAMPLE I
Een met een roerder en thermometer uitgeruste, ver-warmbare en koelbare rondbodemkolf met slijpstop werd gevuld 25 met 483,5 g 35%-ig zoutzuur en 41,7 g poedervormig paraformaldehyde. Het mengsel werd verwarmd tot 50°C en zo lang geroerd, tot alles was opgelost (ca. 1 uur). Vervolgens werd het mengsel tot 35°C afgekoeld en met 123 g xyleenisomeren-mengsel vermengd, hetgeen overeenkomt met een HCl-xyleen-30 molverhouding van 4:1. Het mengsel werd krachtig geroerd en tot het bereiken van een chloorgehalte van 14% (ca. 20-25 uur) gechloormethyleerd. Vervolgens werd de roerder afgezet, het mengsel tot kamertemperatuur afgekoeld, in een schei-trechter overgebracht, het gechloormethyleerde xyleen dat de 35 bovenste fase vormt, afgescheiden en door middel van doorblazen van stikstof van resten zoutzuur bevrijd. De samenstelling werd gaschromatografisch bepaald.A heatable and coolable round bottom flask with grinding stopper equipped with a stirrer and thermometer was charged with 483.5 g of 35% hydrochloric acid and 41.7 g of powdered paraformaldehyde. The mixture was heated to 50 ° C and stirred until dissolved (approx. 1 hour). The mixture was then cooled to 35 ° C and mixed with 123 g of xylene isomer mixture, which corresponds to a HCl-xylene-30 molar ratio of 4: 1. The mixture was stirred vigorously and chloromethylated until a chlorine content of 14% (approx. 20-25 hours) was reached. The stirrer was then turned off, the mixture cooled to room temperature, transferred to a separatory funnel, the chloromethylated xylene constituting the upper phase separated and freed from residual hydrochloric acid by blowing nitrogen. The composition was determined by gas chromatography.
8601966 * - 9 -8601966 * - 9 -
Niet-omgezet xyleen 38,9% monochloorderivaten 57,6% dichloorderivaten 3,1% mono-di-verhouding 18,6 5 Het van het zoutzuur bevrijde gechloormethyleerde xyleen werd met een natriumpolysulfide met de samenstelling Na2S2 omgezet. Na het afdestilleren van het niet-omgezette xyleen bedroeg het zwavelgehalte van het product 28,2%. Het organische polysulfide is in xyleen, gasolie, zuivere benzine 10 en smeeroliën onbeperkt oplosbaar.Unreacted xylene 38.9% monochloro derivatives 57.6% dichloro derivatives 3.1% mono di ratio 18.6 The chloromethylated xylene freed from the hydrochloric acid was reacted with a sodium polysulfide of Na2S2 composition. After distilling off the unreacted xylene, the sulfur content of the product was 28.2%. The organic polysulfide has unlimited solubility in xylene, gas oil, pure petrol and lubricating oils.
a) Het volgens voorbeeld I bereide organische polysulfide werd in een verhouding 1:1 met een uit een oxidatie-stabilisator, dispergeermiddel en anticorrosiemiddelen bestaand mengsel verroerd. Het op deze wij ze verkregen EP-toe- 15 voegsel is bij kamertemperatuur helder en doorzichtig, waarbij het opalisatiepunt ligt bij -3°C. Het EP-toevoegsel werd in een hoeveelheid van 6,5% aan een basisolie met viscosi-teitsindeling SAE-80 W-90 toegevoegd. De volgens DIN 51350 gemeten laskracht van de van dit toevoegsel voorziene olie 20 bedraagt 6000 N. Bij de volgens DIN 51354 uitgevoerde FZG-test (type:A/16, 6/90/10) van dezelfde olie was de bescha-digingsgraad >12. De specifieke massaverandering: 0,032 mg/MJ.a) The organic polysulfide prepared according to Example 1 was stirred in a ratio of 1: 1 with a mixture consisting of an oxidation stabilizer, dispersant and anti-corrosion agents. The EP additive obtained in this way is clear and transparent at room temperature, the opalization point being at -3 ° C. The EP additive was added in an amount of 6.5% to a base oil of viscosity grade SAE-80 W-90. The welding force of the oil provided with this additive 20 measured according to DIN 51350 is 6000 N. In the FZG test (type: A / 16, 6/90/10) of the same oil carried out according to DIN 51354, the degree of damage was> 12 . The specific mass change: 0.032 mg / MJ.
b) Ter vergelijking werd het volgende onderzoek uitgevoerd.b) The following study was carried out for comparison.
25 Op de in voorbeeld I beschreven wijze werd het.In the manner described in example I it was.
xyleenisomerenmengsel gechloormethyleerd, echter bij een temperatuur van 50°C en tot aan een chloorgehalte van 17,5%.xylene isomer mixture is chloromethylated, but at a temperature of 50 ° C and up to a chlorine content of 17.5%.
Het gechloormethyleerde xyleen had (gaschromatografisch bepaald) de volgende samenstelling: 30 niet-omgezet xyleen 29,0% monochloorderivaten 60,0% dichloorderivaten 12,0% mono-di-verhouding 5,0.The chloromethylated xylene (determined by gas chromatography) had the following composition: 30 unreacted xylene 29.0% monochloro derivatives 60.0% dichloro derivatives 12.0% mono di ratio 5.0.
Dit gechloormethyleerde xyleen werd voor de bereiding van het 35 organische polysulfide met natriumsulfide met de samenstelling Na2S^ omgezet. Uit het 38,3% zwavel houdende product werd op de in voorbeeld I beschreven wijze een EP-toevoegsel bereid. Dit is bij kamertemperatuur troebel en valt, na ge- 8601966This chloromethylated xylene was reacted for the preparation of the organic polysulfide with sodium sulfide of the composition Na 2 S 4. An EP additive was prepared from the 38.3% sulfur-containing product as described in Example I. This is cloudy at room temperature and falls after 8601966
VV
- 10 - durende een dag gestaan te hebben, uiteen in twee fasen. Opalisatiepunt: 38°C. Het product is in xyleen en gasolie onbeperkt, in zuivere benzine en in oliën met een gering aromatengehalte beperkt oplosbaar.- 10 - having stood for one day, divided into two stages. Opalization point: 38 ° C. The product has unlimited solubility in xylene and gas oil, in pure petrol and in oils with a low aromatics content.
5 c) Het volgens voorbeeld Ib bereide organische poly- sulfide werd in een hoeveelheid van 3% toegevoegd aan een smeervet. Daardoor nam de laskracht ervan toe van 2000 N tot 5000 N.C) The organic polysulphide prepared according to Example Ib was added in an amount of 3% to a lubricating grease. As a result, its welding force increased from 2000 N to 5000 N.
d) Het volgens voorbeeld Ib bereide organische poly-10 sulfide werd in een hoeveelheid van 3% toegevoegd aan een in de metaalbewerking toepasbare koel- en smeervloeistof. Daardoor nam de laskracht toe van 1600 N tot 5000 N.d) The organic poly-10 sulfide prepared according to Example 1b was added in an amount of 3% to a cooling and lubricating liquid which can be used in the metalworking. As a result, the welding force increased from 1600 N to 5000 N.
VOORBEELD IIEXAMPLE II
Men gaat te werk op de in voorbeeld I beschreven 15 wijze, waarbij als uitgangsstof echter niet het isomeren- mengsel van xyleen wordt toegepast, maar zuiver m-xyleen. Na een chloormethylering gedurende 15 uur tot een chloorgehalte van 14% werd gaschromatografisch de volgende samenstelling vastgesteld: 20 niet-omgezet m-xyleen 36,2% monochloorderivaten 61,0% dichloorderivaten 2,7% mono-di-verhouding 22,6.The procedure is as described in Example 1, but the starting material is not the xylene isomer mixture, but pure m-xylene. After a chloromethylation for 15 hours to a chlorine content of 14%, the following composition was determined by gas chromatography: 20 unconverted m-xylene 36.2% monochloro derivatives 61.0% dichloro derivatives 2.7% mono-di ratio 22.6.
Ter verwijdering van de zoutzuurresten werd lucht door het 25 gechloormethyleerde xyleen geblazen. Na omzetting met een natriumpolysulfide met de samenstelling Na2S^ had het product een zwavelgehalte van 36,3%. Het is onbeperkt oplosbaar in xyleen, gasolie, zuivere benzine en in smeeroliën.Air was blown through the chloromethylated xylene to remove the hydrochloric acid residues. After reaction with sodium polysulfide of Na2S2 composition, the product had a sulfur content of 36.3%. It has unlimited solubility in xylene, gas oil, pure petrol and in lubricating oils.
Het zwavelhoudende product werd in een hoeveelheid 30 van 6,5% toegevoegd aan een basisolie met viscositeitsin-deling SAE-80 W-90. Daardoor nam de laskracht, bepaald met het vierkogelapparaat, toe tot 6500 N (test volgens DIN 51350).The sulfur-containing product was added in an amount of 6.5% to a base oil with viscosity classification SAE-80 W-90. As a result, the welding force, determined with the four-ball device, increased to 6500 N (test according to DIN 51350).
VOORBEELD IIIEXAMPLE III
35 Men gaat te werk op de in voorbeeld I beschreven wijze, met dien verstande, dat men het xyleenisomerenmengsel 8601966 - 11 - . * bij 80°C tot een chloorgehalte van 20% chloormethyleert. Met behulp van gaschromatografie werd de volgende samenstelling bepaald: niet-omgezet xyleen 22,3% ' 5 monochloorderivaten 45,9% dichloorderivaten 27,0% overige 4,8% mono-di-verhouding 1,7.The procedure is as described in Example 1, with the proviso that the xylene isomer mixture 8601966-11. * at 80 ° C to a chlorine content of 20% chloromethylates. The following composition was determined by gas chromatography: unreacted xylene 22.3% 5-chloro derivatives 45.9% dichloro derivatives 27.0% other 4.8% mono-di ratio 1.7.
Het door middel van doorblazen van lucht van zoutzuurresten 10 bevrijde gechloormethyleerde xyleen werd met natriumsulfide met samenstelling Na2S^ omgezet. Het daarbij gevormde product valt na een korte tijd gestaan te hebben uiteen in twee fasen. De bovenste fase vormt 59% van het product, heeft een zwavelgehalte van 42,1% en is in xyleen en gasolie onbeperkt, 15 in zuivere benzine en in smeeroliën beperkt oplosbaar. De onderste fase vormt 41% van het product en bevat 57% zwavel.Chloromethylated xylene freed from hydrochloric acid residues by air purging was reacted with sodium sulfide of Na2S2 composition. After a short time, the product formed thereby can be divided into two phases. The upper phase constitutes 59% of the product, has a sulfur content of 42.1% and has unlimited solubility in xylene and gas oil, 15 in pure petrol and in lubricating oils. The bottom phase forms 41% of the product and contains 57% sulfur.
Deze is in benzeen en xyleen in een hoeveelheid van 10 g/ 100 g oplosmiddel oplosbaar, in zuivere benzine en in smeeroliën praktisch onoplosbaar. Deze methode is voor de econo-20 mische bereiding van EP-toevoegsels niet geschikt.It is soluble in benzene and xylene in an amount of 10 g / 100 g of solvent, practically insoluble in pure petrol and in lubricating oils. This method is not suitable for the economic preparation of EP additives.
VOORBEELD IVEXAMPLE IV
Men voert de chloormethylering uit op de in voorbeeld I beschreven wijze, maar past als uitgangsstof 220 g octylbenzeen toe en chloormethyleert tot een chloorgehalte 25 van 9,1% (ca. 40 uur). Gaschromatografisch werd de volgende samenstelling vastgesteld: niet-omgezet octylbenzeen 42,8% monochloorderivaten 54,5% dichloorderivaten 2,7% 30 mono-di-verhouding 20,2.Chloromethylation is carried out in the manner described in Example I, but 220 g of octylbenzene is used as the starting material and chloromethylation is carried out to a chlorine content of 9.1% (approx. 40 hours). The following composition was determined by gas chromatography: unreacted octylbenzene 42.8% monochloro derivatives 54.5% dichloro derivatives 2.7% mono-di ratio 20.2.
Ter verwijdering van zoutzuurresten werd stikstof door het gechloormethyleerde octylbenzeen geblazen. De omzetting met een natriumpolysulfide met samenstelling Na2S^ leverde een product op met een zwavelgehalte van 24,8%, dat in xyleen, 35 gasolie, zuivere benzine en in smeeroliën oplosbaar is.Nitrogen was blown through the chloromethylated octylbenzene to remove hydrochloric acid residues. The reaction with sodium polysulfide of Na2S2 composition gave a product with a sulfur content of 24.8% which is soluble in xylene, gas oil, pure gasoline and lubricating oils.
Het zwavelhoudende product werd in een hoeveelheid van 6,5% aan een basisolie met viscositeitsindeling SAE-80 8601966The sulfur-containing product was added in an amount of 6.5% to a base oil with viscosity classification SAE-80 8601966
Si - 12 - W-90 toegevoegd, waarvan de laskracht, bepaald met het vier-kogelapparaat,daardoor toenam tot 6000 (test volgens DIN 51350).Si - 12 - W-90 added, of which the welding force, determined with the four-ball device, increased to 6000 (test according to DIN 51350).
VOORBEELD VEXAMPLE V
5 Men gaat te werk op de in voorbeeld I beschreven wijze, met dien verstande, dat men als uitgangsstof 285,3 g dodecylbenzeen toepast en tot een chloorgehalte van 7,5% (ca. 70 uur) chloormethyleert. Gaschromatografisch werd de volgende samenstelling bepaald: 10 niet-omgezet dodecylbenzeen 44,0% monochloorderivaten 53,5% dichloorderivaten 2,5% mono-di-verhouding 21,4.The procedure is as described in Example 1, with the proviso that 285.3 g of dodecylbenzene is used as the starting material and that it is methylated to a chlorine content of 7.5% (approx. 70 hours). The following composition was determined by gas chromatography: 10 unreacted dodecylbenzene 44.0% monochloro derivatives 53.5% dichloro derivatives 2.5% mono di ratio 21.4.
Ter verwijdering van zoutzuurresten werd stikstof 15 door het gechloormethyleerde dodecylbenzeen geleid. Na omzetting met een natriumpolysulfide ontstaat een product met een zwavelgehalte van 20,6%. Het product werd in een hoeveelheid van 6,5% aan een basisolie met viscositeitsindeling SAE-80 W-90 toegevoegd, waardoor de laskracht, bepaald met 20 het vierkogelapparaat, toenam tot 5500 N (test volgens DIN 51350).Nitrogen was passed through the chloromethylated dodecylbenzene to remove hydrochloric acid residues. After reaction with sodium polysulfide, a product with a sulfur content of 20.6% is formed. The product was added in an amount of 6.5% to a base oil with viscosity classification SAE-80 W-90, whereby the welding force, determined with the four-ball device, increased to 5500 N (test according to DIN 51350).
VOORBEELD VIEXAMPLE VI
Men chloormethyleert op de in voorbeeld I beschreven wijze, Waarbij men echter het zoutzuur toepast, dat na de in 25 voorbeeld I beschreven chloormethylering is overgebleven. Dit zoutzuur bevat 24% HC1. Men chloormethyleert bij 50°C tot een chloorgehalte van 14,2% (ca. 40 uur). Gaschromatografisch werd de volgende samenstelling bepaald: niet-omgezet xyleen 39,6% 30 monochloorderivaten 55,1% dichloorderivaten 4,5% mono-di-verhouding 12,2.Chloromethylation is carried out in the manner described in Example 1, but using the hydrochloric acid which remains after the chloromethylation described in Example 1. This hydrochloric acid contains 24% HCl. Chloromethylation is carried out at 50 ° C to a chlorine content of 14.2% (approx. 40 hours). The following composition was determined by gas chromatography: unconverted xylene 39.6%, mono-chloro derivatives 55.1%, dichloro derivatives, 4.5% mono-di ratio 12.2.
Het gechloormethyleerde xyleen werd door middel van doorleiden van stikstof bevrijd van zoutzuursporen en ver-35 volgens met natriumsulfide met samenstelling omgezet.The chloromethylated xylene was freed from hydrochloric acid traces by passing nitrogen and then reacted with sodium sulfide of composition.
8601966 * - 13 -8601966 * - 13 -
Het verkregen product had een zwavelgehalte van 29,6%. Het product werd in een hoeveelheid van 6,5% aan een basisolie met viscositeitsindeling SAE-80 W-90 toegevoegd, waarvan de laskracht, bepaald met het vierkogelapparaat, daardoor toe-5 nam tot 6000 N (test volgens DIN 51350).The product obtained had a sulfur content of 29.6%. The product was added in an amount of 6.5% to a base oil with viscosity classification SAE-80 W-90, the welding force of which, determined with the four-ball device, therefore increased to 6000 N (test according to DIN 51350).
VOORBEELD VIIEXAMPLE VII
Men gaat te werk op de in voorbeeld I beschreven wijze, met dien verstande, dat men 241,8 g zoutzuur gebruikt.The procedure is as described in Example 1, except that 241.8 g of hydrochloric acid are used.
Dit komt overeen met een HCl-xyleen-verhouding van 2:1 (niet 10 4:1, zoals hiervoor). Men chloormethyleert bij 40°C tot een chloorgehalte van 14% (ca. 40 uur). Gaschromatografisch werd de volgende samenstelling bepaald: niet-omgezet xyleen 40,1% monochloorderivaten 56,6% 15 dichloorderivaten 4,0% mono-di-verhouding 14,2.This corresponds to an HCl-xylene ratio of 2: 1 (not 10 4: 1, as before). Chloromethylation is carried out at 40 ° C to a chlorine content of 14% (approx. 40 hours). The following composition was determined by gas chromatography: unreacted xylene 40.1% monochloro derivatives 56.6% dichloro derivatives 4.0% mono-di ratio 14.2.
Ter verwijdering van zoutzuursporen werd stikstof geleid door het gechloormethyleerde xyleen. Daarna vond de omzetting plaats met natriumsulfide met samenstelling Na2S3· Het pro-20 duct had een zwavelgehalte van 28,4%. Dit product werd in een hoeveelheid van 6,5% aan een basisolie met viscositeitsindeling SAE-80 W-90 toegevoegd, waardoor de laskracht, bepaald met het vierkogelapparaat, toenam tot 6000 N (test volgens DIN 51350).Nitrogen was passed through the chloromethylated xylene to remove hydrochloric acid traces. Then the reaction was carried out with sodium sulfide of Na2S3 composition. The product had a sulfur content of 28.4%. This product was added in an amount of 6.5% to a base oil with viscosity classification SAE-80 W-90, which increased the welding force determined by the four-ball device to 6000 N (test according to DIN 51350).
25 VOORBEELD VIIIEXAMPLE VIII
Een volgens voorbeeld I uitgeruste rondbodemkolf die bovendien over een gastoevoer en gasafvoer beschikte, werd gevuld met 1800 g 28%-ig zoutzuur en 339 g paraformaldehyde. Het mengsel werd tot 50°C verwarmd en zo lang ge-30 roerd, tot het totale paraformaldehyde in oplossing was gegaan (ca. 1 uur). Vervolgens werd het mengsel tot 25°C afge-koeld en met 1000 g xyleenisomerenmengsel vermengd. Daarna werd waterstofchloridegas in het mengsel ingeleid. De chloor-methylering werd tot een chloorgehalte van 14,1% (ca. 18 uur) 35 voortgezet. Gaschromatografisch werd de volgende samenstelling bepaald: 8601966 * - 14 - niet-omgezet xyleen 45% monochloorderivaten 45% dichloorderivaten 10% mono-di-verhouding 4,5.A round bottom flask equipped according to example I, which additionally had a gas supply and gas discharge, was charged with 1800 g 28% hydrochloric acid and 339 g paraformaldehyde. The mixture was heated to 50 ° C and stirred until the total paraformaldehyde had dissolved (about 1 hour). The mixture was then cooled to 25 ° C and mixed with 1000 g of xylene isomer mixture. Hydrogen chloride gas was then introduced into the mixture. The chloromethylation was continued to a chlorine content of 14.1% (approx. 18 hours). The following composition was determined by gas chromatography: 8601966 * - 14 - unreacted xylene 45% monochloro derivatives 45% dichloro derivatives 10% mono-di ratio 4.5.
5 Het door middel van doorleiden van stikstof zoutzuurvrij gemaakte gechloormethyleerde xyleen werd met natriumpolysulfide met samenstelling omgezet. Het ontstane product had een zwavelgehalte van 41,5%, en is in benzeen, xyleen en gasolie onbeperkt, in zuivere benzine en in smeeroliën tot min-10 der dan 10 g/100 g oplosmiddel oplosbaar.The chloromethylated xylene liberated from hydrochloric acid by passage of nitrogen was reacted with sodium polysulfide of composition. The resulting product had a sulfur content of 41.5%, and is unlimited soluble in benzene, xylene and gas oil, in pure gasoline and in lubricating oils to less than 10 g / 100 g of solvent.
a) Het zwavelhoudende product werd in een hoeveelheid van 3% toegevoegd aan een smeervet, waarvan de laskracht daardoor toenam van 2000 N tot 5000 N.a) The sulfur-containing product was added in an amount of 3% to a grease, the welding force of which increased from 2000 N to 5000 N.
b) Het product werd in een hoeveelheid van 3% toege-15 voegd aan een voor de metaalbewerking dienende koel- en smeer- vloeistof, waarvan de laskracht daardoor toenam van 1600 N tot 5000 N.b) The product was added in an amount of 3% to a metalworking coolant and lubricant, the welding power of which increased from 1600 N to 5000 N.
VOORBEELD IXEXAMPLE IX
Ter vergelijking werd volgens het Duitse octrooi-20 schrift 2 838 981 een met een roerder, verwarmingsmantel en koelslang uitgerust hogedrukvat gevuld met 526 g poedervormig zwavel, 920 g gekoeld, vloeibaar isobutyleen en 269 g eveneens gekoelde vloeibare zwavelwaterstof. Na het sluiten van de reactor werd het mengsel tot 170°C verhit. Daarbij 25 steeg de druk tot 92 bar. Het reactiemengsel werd gedurende 10 uur geroerd, waarbij de druk langzaam afnam tot onder 20 bar. Daarna werd de reactor afgekoeld tot kamertemperatuur en de inhoud ervan, een donkerroodbruine vloeistof, werd in een destilleerkolf gegoten. Na het afdestilleren van de 30 niet-omgezette componenten, het klaren en het zuiveren verkreeg men 760 g product met een zwavelgehalte van 42,5%.For comparison, according to German patent specification 2 838 981, a high pressure vessel equipped with a stirrer, heating jacket and cooling hose was filled with 526 g of powdered sulfur, 920 g of cooled liquid isobutylene and 269 g of also cooled liquid hydrogen sulphide. After closing the reactor, the mixture was heated to 170 ° C. The pressure thereby rose to 92 bar. The reaction mixture was stirred for 10 hours, the pressure slowly falling below 20 bar. The reactor was then cooled to room temperature and its contents, a dark reddish brown liquid, were poured into a distillation flask. After distilling off the 30 unconverted components, clarifying and purifying, 760 g of product with a sulfur content of 42.5% were obtained.
Het zwavelhoudende product werd in een hoeveelheid van 6,5% toegevoegd aan een smeerolie van viscositeitscate-gorie SAE-80 W-90, waarvan de laskracht daardoor toenam tot 35 3800 N.The sulfur-containing product was added in an amount of 6.5% to a lubricating oil of viscosity grade SAE-80 W-90, the welding power of which increased to 35 3800 N.
De 6,5% van het toevoegsel houdende drijfwerkolie werd volgens de DIN 51354-voorschriften onderworpen aan de 8601966 - 15 - * FZG-test (type: A/16, 6/9/10). De beschadigingsgraad bedroeg 12, de specifieke massaverandering 0,122 mg/MJ.The 6.5% of the gear oil additive was subjected to the 8601966 - 15 - * FZG test (type: A / 16, 6/9/10) according to DIN 51354 regulations. The degree of damage was 12, the specific mass change 0.122 mg / MJ.
VOORBEELD XEXAMPLE X
Men gaat te werk op de in voorbeeld I beschreven 5 wijze met dien verstande, dat men slechts 21 g paraformaldehyde gebruikt. Het mengsel werd tot 80°C verwarmd en na toevoeging van het xyleen gedurende 12 uur geroerd. De analyse luidde als volgt: chloorgehalte 13% 10 niet-omgezet xyleen 42,7% monochloorderivaten 52,8% dichloorderivaten 3,5% mono-di-verhouding 15,1.The procedure is as described in Example 1 with the proviso that only 21 g of paraformaldehyde are used. The mixture was heated to 80 ° C and stirred for 12 hours after addition of the xylene. The analysis was as follows: chlorine content 13% 10 unconverted xylene 42.7% monochloro derivatives 52.8% dichloro derivatives 3.5% mono di ratio 15.1.
Ter verwijdering van zoutzuurresten werd lucht ge- 15 leid door het geschloormethyleerde xyleen. Vervolgens vond de omzetting plaats met natriumpolysulfide met samenstelling Na2S^. Het verkregen product had een zwavelgehalte van 37,2% en was in xyleen, gasolie, zuivere benzine en in smeeroliën onbeperkt oplosbaar.Air was passed through the chloromethylated xylene to remove hydrochloric acid residues. Then the reaction was carried out with sodium polysulfide of composition Na2S2. The product obtained had a sulfur content of 37.2% and was freely soluble in xylene, gas oil, pure gasoline and lubricating oils.
20 Het product werd in een hoeveelheid van 6,5% aan een basisolie met viscositeitsindeling SAE-80 W-90 toegevoegd, waardoor de laskracht, bepaald met het vierkogelapparaat, daarvan tot 6000 N toenam (test volgens DIN 51350).The product was added in an amount of 6.5% to a base oil with viscosity classification SAE-80 W-90, as a result of which the welding force, determined with the four-ball device, increased to 6000 N (test according to DIN 51350).
86019608601960
Claims (6)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8610897A FR2602786B1 (en) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | PROCESS FOR THE PREPARATION OF EXTREME-PRESSURE ADDITIVES |
FR8610897 | 1986-07-28 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL8601966A true NL8601966A (en) | 1988-02-16 |
Family
ID=9337787
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL8601966A NL8601966A (en) | 1986-07-28 | 1986-07-31 | PROCESS FOR PREPARING EP ADDITIVES. |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6343997A (en) |
BE (1) | BE905179A (en) |
CH (1) | CH672487A5 (en) |
FR (1) | FR2602786B1 (en) |
GB (1) | GB2193957A (en) |
NL (1) | NL8601966A (en) |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB596859A (en) * | 1944-10-13 | 1948-01-13 | Standard Oil Dev Co | Improvements in or relating to lubricating oils |
GB453113A (en) * | 1935-03-14 | 1936-09-04 | James Chignell | A new or improved air lift for bottle filling and like machines |
GB548150A (en) * | 1941-03-25 | 1942-09-28 | Elliott Alfred Evans | Improvements in or relating to the production of alkyl, aralkyl and arylacyl organic compounds containing divalent sulphur |
GB763246A (en) * | 1953-08-20 | 1956-12-12 | Boots Pure Drug Co Ltd | A new diaryl disulphide and acaricidal compositions containing it |
BE541222A (en) * | 1954-09-13 | |||
BE601608A (en) * | 1960-03-22 | |||
NL269961A (en) * | 1960-10-05 | |||
FR1358398A (en) * | 1962-11-20 | 1964-04-17 | Aquitaine Petrole | Manufacture of organic disulfides |
GB1132474A (en) * | 1965-12-29 | 1968-11-06 | Agfa Gevaert Nv | Method for the preparation of thiogold (i) compounds |
DE1668462B2 (en) * | 1967-01-20 | 1976-12-16 | Monsanto Co., St. Louis, Mo. (V.StA.) | PROCESS FOR PRODUCING DI (TERT.-ALKYL) TRISULFIDES |
FR2130985A5 (en) * | 1971-03-29 | 1972-11-10 | Aquitaine Petrole | |
GB1423429A (en) * | 1973-03-29 | 1976-02-04 | Wyeth John & Brother Ltd | Thiols and disulphides |
-
1986
- 1986-07-18 CH CH2885/86A patent/CH672487A5/de not_active IP Right Cessation
- 1986-07-23 GB GB08617993A patent/GB2193957A/en not_active Withdrawn
- 1986-07-28 FR FR8610897A patent/FR2602786B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-07-28 BE BE1/011526A patent/BE905179A/en not_active IP Right Cessation
- 1986-07-31 NL NL8601966A patent/NL8601966A/en not_active Application Discontinuation
- 1986-08-06 JP JP61183571A patent/JPS6343997A/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB8617993D0 (en) | 1986-08-28 |
CH672487A5 (en) | 1989-11-30 |
BE905179A (en) | 1987-01-28 |
FR2602786A1 (en) | 1988-02-19 |
GB2193957A (en) | 1988-02-24 |
FR2602786B1 (en) | 1990-05-04 |
JPS6343997A (en) | 1988-02-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3796661A (en) | Sulfurized triisobutylene | |
US2797238A (en) | Method for preparing organic phosphinodithioic compounds | |
FR2588881A1 (en) | POLYSULFIDE OLEFIN COMPOSITIONS, THEIR PREPARATION AND THEIR USE AS ADDITIVES FOR LUBRICANTS | |
EP0271368B1 (en) | Polysulfurized olefin compositions, their preparation and their use as lubricant additives | |
NL8601966A (en) | PROCESS FOR PREPARING EP ADDITIVES. | |
US5410088A (en) | Process for sulfurized olefinic product | |
US2409799A (en) | Lubricant | |
US2758089A (en) | Lubricants | |
US2472517A (en) | Addition agents for mineral oil lubricants | |
US2790833A (en) | Method of preparing aryl polysulfides | |
EP0874883B1 (en) | Process for the preparation of sulfurized olefin | |
US5133889A (en) | Polysulfurized olefin compositions, their preparation and use as additives in lubricants | |
US2753306A (en) | Organo-metallic derivatives of phosphorus sulfide-hydrocarbon reaction products and lubricants containing same | |
US3311663A (en) | Non-crystalline halo-aryl sulfides | |
US2732346A (en) | Sulfurized hydrocarbon lubricant additive | |
EP0293299B1 (en) | Process for the preparation of polysulphurized olefin compositions with a high sulphur and very low chlorine content. | |
KR19980071513A (en) | Sulfurized phenolic antioxidant tongues, preparation methods thereof, and petroleum products containing the same | |
US2727073A (en) | Preparation of di-aromatic trichlorophosphoranes by the chlorination of a phosphinodithioic acid or a phosphinothioic chloride | |
US2311500A (en) | Extreme pressure lubricant | |
US2802771A (en) | Fungicidal compositions containing salts of a hydroxyquinoline and the method of preparing the same | |
CA1064021A (en) | Sulphur compounds | |
EP0526214B1 (en) | Process for polysulfurized polyalkylene product | |
JPH0359096A (en) | New polysulfide composition, preparation thereof, and use thereof as additive for lubricating oil | |
US2597750A (en) | Stabilized phosphorus and sulfurcontaining hydrocarbon reaction products and compositions containing the same | |
WO1992003524A1 (en) | Improved sulfurized olefin extreme pressure/antiwear additives |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
BV | The patent application has lapsed |