CC BY
57
84
KiMYA PROBLEM9R1 № 1 2017
UOT547.431.5:621.892
TSiKLiK NEOPOLiOLLAR Va PENTAERiTRiT EFiRLORi BAZASINDA YENi, YÜKS8K KEYFiYYOTLi SÜRTKÜ YAGLARI KOMPOZiSiYALARININ
YARADILMASI V9 T8DQiQi
F.8.Qulu-zada
AMEA Y.Mdmmdddliyev adina Neft-kimya prosesldri institutu AZ1025, Baki, Xocaliprospekti, 30; e-mail:huseynqurbanov23@rambler.ru
Sintetik sdnaye sürtkü yaglarinin istismar xassdldrini yax§ila§dirmaq vd müasir tdldbldr sdviyydsim gatdirmaq mdqsddild sdnaye PET efirldrind tsiklik neopoliollarin müxtdlif qurulu§lu efirldrinin 5-20% dlavdsild yag kompozisiyalari hazirlanmi§ vd xassdldri tddqiq edilmi§dir. Müdyydn olunmu§dur ki, hazirlanmi§ kompozisiyalar ilkin efirld müqayisddd yüksdk göstdricildrd malikdirldr; kompozisiyalarin xassdldrindd sinergizm mü§ahidd olunur: özlülük indeksi (Öi) 140 vahidd kimi, ali§ma temperaturu 2410C -d qdddr yüksdlir, donma temperaturu mdnfi 600C -^mdnfi 620C-d enir, dn dsasi mdnfi 400C-dd özlülük 9600-10100mm2/s intervalinda olur.Alinan ndticdldr göstdrir ki, bu yolla sintetik sdnaye efir yaglarinin xassdldrinin yax§ila§dirilmasi sdmdrdli vd perspektivlidir.
Agar sözlsr: yag kompozisiyalari, mürdkkdb efirldr, sürtkü yaglari, istismar xassdldri, sinergizm effekti.
GiRi§
Hazirda dünya adabiyyat manbalarinda daha perspektivli istiqamat olan III nasil aviasiya yaglarinin yaradilmasi va istifadasi yollarinin ara§dirilmasi va tadqiqina 90X geni§ yer verilir [1-3 ]. Bu tipli yaglar 225°C va daha yuxari temperaturda i§laya bilmak qabiliyyatina malik olmali, onlarda özlülük-temperatur göstaricilari, termooksidla§ma stabilliyi kaskin dayi§mamali, sürtünan hissalar arasinda yaglama prosesi tamin olunmali, reoloji xassalarda si9rayi§lar ba§ vermamali va s. Manbalarin ara§dirilmasi göstarir ki, 9oxatomlu spirtlarin mürakkab efirlari hazirda va perspektivda aviasiya baza yaglarinin asas hissasini ta§kil etmakdadir.
Onu da qeyd etmak lazimdir ki, son 10 ilin elmi-texniki va patent manbalarinda aviasiya yaglarnin, ham9inin yüksak termiki stabilliya malik xüsusi mayelarin sintezina demak olar ki, rast galinmir [4].
Manbalarin ara§dirilmasi göstarir ki, qazoturbin müharrikli (QTU) va turboreaktiv müharrikli (TRU) sistemlari ü9ün aviasiya yaglari asasan poliollar asasinda
kompozisiyalari yaradilmasi ila hayata ke9irilir. Bela yag növlarina ACMO-200, H3-240, nTC-225 yaglari daxildir. ödabiyyatdan o da malumdur ki, AB§-da MiL-L-23699 spesifikasiyasi üzra istehsal olunan aviasiya yaglari da poliollarin mürakkab efirlari bazasinda hazirlanir va istifada olunur. Qeyd edildiyi kimi yüksak keyfiyyatli sürtkü yaglarina talabatin daha da artmasi mövcud yaglarin xassalarinin yax§ila§dirilmasini, yeni yaglarin yaradilmasi zaruratini gündama gatirir. Bu sahada aparilan maqsadyönlü tadqiqatlar bir daha sübut edir ki, qeyd olunan problemin hallinda an samarali va iqtisadi cahatdan sarfali yol yeni yag kompozisiyalarinin yaradilmasidir. Bu
nöqteyi nazardan sanaye PET yaglarinin keyfiyyatlarini müasir standartlar saviyyasina yüksaltmak maqasila 2,2,6,6-tetrametilol-tsikloheksanolun (TMTH) müxtalif qurulu§lu efirlari sintez olunmu§ va onlar PET yagina 520% alava olunmaqla yag kompozisiyalari hazirlamaq va xassalari tadqiq edilmi§dir.
KlMYA PROBLEMaRi № 1 2017
T9CRUBI Hisse
TMTH-un simmetrtrik efirlarinin olaraq, para-toluolsulfoturçu (PTST)
alinmasi üçün kapron va kapril turçulari ila götürülmü§dür [5].
tam efirlaçmasi aparilmiçdir. Bunun üçün ílkin polispirt olan TMTH malum
spirt:turçu 1:5,2 nisbatinda götürülmü§, bütün metodika üzra Kannisaro-Tiçenko reaksiyasi
hidroksil qruplari efirlaçdirilmiçdir. Katalizator asasinda hayata keçirilmiçdir. O
OH
+5 ch2o + h2o hoh2c
HOH2C
/
CH2OH
CH2OH
+ hcooh
Simmetrik efirlarin alinmasini sxematik olaraq açagidaki kimi göstarmak olar:
OH
OCOR
HOH2C HOH2C
CH2OH PTST ROCOH2C
2 +5R-COOH 2 '
CH2OH
-5H2O
ROCOH2C
CH2OCOR CCHH22OOCCOORR
burada R=-C5Hn, -C6H13, -C7H15
TMTH-in kapron turçusu ila simmetrik efiri açagidaki metodika üzra sintez olunur: 44 q. (0.2 q.mol) TMTH-un üzarina 139.2 q. (1.2 q. mol) kapron turçusu va 1% kütla (2.0 q.) PTST, 50 ml toluol alava olunur, qariçiq reaksiya zamani suyun tam qurtarmasina qadar qizdirilir (120-150oC). Bunun üçün 3-3.5 saat vaxt talab olunur. Alinan mahsul avvalca 3%-li qalavi mahlulu, sonra isa su ila neytral mühita kimi yuyulur, qurudulur va halledici qovulduqdan sonra mahsul vakuuma verilir. Naticada 117.8 q. simmetrik efir alinir ki, bu
da nazari çiximin 80.2%-ni taçkil edir. TMTH-un kapril turçusu ila simmetrik efiri da analoji qaydada alinir, naticada efirin miqdari 123.5 q. olur (çixim 79.8%). Simmetrik efirlarin fiziki-kimyavi göstaricilari ôyranilmiçdir (cadval 1).
Alinan efirlar rangsiz, yagaoxçar mayelar olub, yuxari qaynama temperaturuna malikdirlar. Onlarin quruluçu va identifikasiyasi element analizi, turçu va efir adadlarinin tayini, ÍQ va NVR spektr üsul va metodlari sübuta yetirilmiçdir [6].
ALINMIÇ NeTICeLeRIN MUZAKIReSI
Sintez olunmuç efirlarin özlülük-temperatur göstaricilari 2-ci cadvalda verilmiçdir. Göründüyü kimi, simmetrik efirlar nisbatan yüksak özlülüya (10.19-10.72), özlülük indeksina (128-132 vahid), yuxari aliçma temperaturuna (276-2910C), açagi donma temperaturlarina (-52^-56°C) malikdirlar. 3-cü cadvalda hazirlanmiç kompozisi-yalarin özlülük-temperatur xassalari verilmiçdir. Cadval 3-dan göründüyü kimi TMTH-in simmetrik efirlarinin PET efirina 5-
20% alavasila bütün hallarda müsbat dayiçiklar baç verir. Alinan göstaricilar PET asasinda hazirlanmiç Б-3В sanaye yaginin göstaricilarindan geri qalmirlar, hatta bazi göstaricilar onlardan üstündür. Manfi 400C temperaturda özlülük 12500mm2/s avazina 9600-10150mm /s, aliçma temperaturu isa 2100C avazina 239-2410C olmuçdur. Özlülük indeksi 139-140 vahida yüksalmiç, donma temperaturlari isa manfi 60-620C olmuçdur.
KÍMYA PROBLEM9RÍ № 1 2017
86
TSÍKLÍK NEOPOLiOLLAR УЭ PENTAERÍTRÍT EFÍRL9RÍ
Cadval 1. TMTH-un simmetrik efirlarinin fiziki-kimyavi xassalari
№ Efirlar Çixim, % Qaynama temperaturu, 0C (2 mm.c.st.) §üasindirma amsali Sixliq, q/sm3 Molekul çakisi
(CH2OCOC5H11)2
1 / \-OCOC5H11 (CH2OCOC5H11)2 80.2 240-246 1.4660 1.0227 711
(CH2OCOC7H15)2 / ' '
2 / \—OCOC7H15 (CH2OCOC7H15)2 79.8 252-254 1.4680 1.0258 781
(CH2OCOC7H15)2
3 / OCOC7H15 (CH2OCOC7H15)2 75.3 261-263 1.4640 1.026 849
Cadval 2. Simmetrik efirlarin özlülük-temperatur xassalari
Efirlar 2 Ozlülük, mm /c Ozlülük indeksi, 0Í Temperatur, °C
100 50 -30 donma aliçma
1 10.10 45.16 27000 128 -46 276
2 10.23 45.42 27800 130 -44 282
3 10.72 46.85 28000 132 -52 291
Cadval 3. TMTH-in simmetrik efirlari ila hazirlanmiç kompozisiyalarin özlülük-temperatur xassalari
TMTH-in simmetrik efirlarinin PET -la kompozisiyalarinin tarkibi,% 2 Ozlülük, mm /c Ozlülük indeksi, 0Í Temperatur, 0C
100 50 -40 donma aliçma
KÍMYA PROBLEM9RÍ № 1 2017
Efir1 (СН2ОСОС5Н11)2 ^ ОСОС5Нц (СН2ОСОС5Н11)2 10.19 45.16 27000 128 -56 276
Efir2 (СН2ОСОС6Н13)2 ^ ^-ОСОСбН!з (СН2ОСОС6Н13)2 10.23 45.42 27800 130 -54 282
C(CH2OCOC5H11)4 PET 4.19 11.42 9500 130 -60 195
Efir1 :PET I 5:95 4.32 12.16 9600 130 -60 213
II 10:90 4.85 13.61 9700 132 -62 227
III 20:80 5.23 16.23 10100 129 -58 232
Efir2:PET IV 5:95 4.46 13.28 9700 139 -60 219
V 10:90 4.97 14.13 9700 136 -60 239
VI 20:80 5.42 17.18 10150 140 -57 241
Б-3В sanaye yagi 4.70 13.85 12500 130 -58 210
Göründüyü kimi kompozisiyalarin xassalarinda sinergizm effekti mü§ahida olunur, yani kompozisiyalarin özlülük indekslarinin, ali§ma temperaturlarinin ilkin komponentlardan xeyli yüksak olmasi (Öi-nin 130-140 vahid), donma temperaturunun daha da a§agi dü§masi (manfi 60^620C) dediklarimizin ayani sübutudur. Bu nöqteyi nazardan bu cür kompozisiyalarin
hazirlanmasi va xüsusi tayinatli yaglar kimi istifadasi 9ox perspektivlidir [7,8].
Yuxarida alda olunan naticalarin ara§dirilmasindan sonra bela qanaata galmak olar ki, aparilmi§ tadqiqat i§lari ham elmi ham da praktiki cahatdan müayyan ahamiyyat kasb edir, qeyd olunan problemin bu istiqamatda halli iqtisadi cahatdan samarali va perspektivlidir.
0D9BiYYAT
1. Патент 6444626, США, 2002.
2. Патент 6528460, США, 2003.
3. Заявка 2000103258/04, Россия, 2001.
4. Яновский Л.С., Ежов В.М., Молоканов А.А. и др. Отечественные и зарубежные смазочные масла для авиационных двигателей. // Мир нефтепродуктов. 2012, №9, с.6-11.
5. Гурбанов Г.М. Эфиры циклических неполиолов - основы синтетических смазочных масел. //Процессы
нефтехимии и нефтепереработки, 2016, №1, с. 31-47.
6. Сергеев Н.М. Спектроскопия ЯМР. Москва: МГУ, 1981.
7. Топлива, смазочные материалы, техническое жидкости. Ассортимент и применение. Справочник под ред. В.И.Школьникова. М.: Техинформ,1999, с. 596.
8. Azэrbaycan ШН Patenti i20140063, 2014
KiMYA PROBLEMÖRl № 1 2017
88
TSiKLiK NEOPOLiOLLAR УЭ PENTAERiTRiT EFiRL9Rl
REFERENCES
1. Patent 6444626, USA, 2002.
2. Patent 6528460, USA, 2003.
3. ZayavKa 2000103258/04, Russia, 2001.
4. Yanovskiy L.S., Yejov V.M., Molokanov А. А. et al. Otchestvenniye i zarubejniye smazocniye masla dilya aviasionnih dviqateley. Mir nefteproduktov - World of Oil Products, 2012, no.9, p.6-11. (In Russian).
5. Gurbanov H.M. Efiri tsiklicheskix neopoliolov - osnovi sinteticeskix smazocnix masel. Processy neftehimii i neftepererabotki - Processes of Petrochemistry and Oil Refining. 2016, №1, p. 3147. (In Azerbaijan).
6. Sergeyev N.M. Spektroskopiya NMR. Moscow, MSU, 1981.
7. Topliva, smazocniye materiyali, xniceskoye jidkosti. Assortiment i primeneniye. Spravocnik pod red. V.I.Shkolnikova, M. Techinform, 1999, p. 596.(In Russian).
8. Azerbaij an National Patent 120140063, 2014.
PRODUCTION AND EXAMINATION OF NEW, HIGH-QUALITY LUBRICATING OIL COMPOSITIONS BASED ON ETHERS OF CYCLIC NEOPOL YOLS AND
PENTAERYTHRITOL
F.A. Gulu-zadeh
Y.Mamedaliyev Institute of Petrochemical Processes Khocaly Ave., 30, AZ1025 Baku , Azerbaijan, e-mail: huseynqurbanov23@rambler.ru
In order to improve the quality of operating abilities of synthetic industrial lubricants and bring them into conformity with the level of modern requirements, lubricating compositions based on ethers of cyclic neopolyols (5-20%) and pentaerythritol have been created and studied. It found that thanks to synergism effect the said compositions have high values: viscosity index rises up to 140 units; flash temperatures -up to 2410C; freezing point decreases to -60°C^-62°C, viscosity to 9600 -10100mm2 / s at - 40 0C. Given the indices above, these compositions surpass the industrial ether oil Б-3В. Keywords: oil compositions, complex ethers, lubricating oils, operating abilities, synergism effect.
СОЗДАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ НОВЫХ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫХ СМАЗОЧНЫХ МАСЛЯНЫХ КОМПОЗИЦИЙ НА БАЗЕ ЭФИРОВ ЦИКЛИЧЕСКИХ НЕОПОЛИОЛОВ И ПЕНТАЭРИТРИТА
Ф.А.Гулу-заде
Институт Нефтехимических Процессов им. Ю.Мамедалиева Национальной АН Азербайджана AZ1025, Баку, пр. Ходжалы 30; е-mail:huseynqurbanov23@rambler.ru
С целью улучшения эктлуатационных свойств синтетических эфирных масел и соответствия их уровню современных требований, созданы и исследованы смазочные композиции на базе эфиров циклических неополиолов (5-20%) и эфира пентаэритрита. Установлено, что полученные композиции, благодаря эффекту синергизма, имеют высокие показатели: индекс вязкости повышается до 140 ед.; температура вспышки - до 2410C, температура застывания понижается до -60^62°C, вязкость при -400C составляет 9600-10100мм2/с. По всем указанным показателям эти композиции превосходят промышленное эфирное масло Б-3В. Ключевые слова: масляные композиции, сложные эфиры, смазочные масла, экплуатационные свойства, эффект синергизма.
Redaksiyaya daxil olub 19.12.2016.
KiMYA PROBLEM9M № 1 2017
