1.2.2. Сложные эфиры

Из класса сложных эфиров в качестве основ смазочных материалов в основном применяют пентаэритритовые эфиры (ПЭТ) смеси жирных кислот С₅С₉

Сложные эфиры получают путем взаимодействия указанных кислот и пентаэритритового спирта в присутствии катализаторов протонного типа. В качестве катализаторов используются концентрированные сильные кислоты, например серная, бензол- и толуолсульфокислоты, или ки­слоты, нанесенные на твердый носитель, или катионообменные смолы. Иногда в качестве катализатора используют тетрабутоксититан. В его присутст­вии реакция этерификации протекает существенно медленнее, но при этом полу­чается меньше побочных продуктов. Этерификацию осуществляют в зави­симости от природы катализатора при различных температурах. Процесс проводят под небольшим разрежени­ем или в присутствии нейтрального органического растворителя, обеспечи­вающего быстрый унос и отстой воды. Для каждого сложного эфира подби­рают индивидуальные условия этерификации с тем, чтобы реакция прошла наиболее полно, т. е. при максимальном замещении гидроксильных групп пентаэритрита.

Принципиальная технологическая схема синтеза сложных органических эфиров представлена на рис. 1.3.

Рис. 1.3. Схема синтеза сложных органических эфиров

Процесс этерификации проводят в автоклавных реакторах с эффективным перемешиванием. По ходу реакции проводится конт-роль за полно­той прохождения процесса. Для удаления катализа­тора этерификат обрабатывают различными способами в зависимости от ти­па используемого катализатора. Гетерогенный катализатор отфильтровыва­ют, а гомогенный катализатор нейтрализуют щелочным раствором. Затем этерификат промывают обессоленной водой. Далее этерификат дистиллиру­ют в пленочных испарителях, отделяя непрореагировавшие реагенты. В вакуумных пленочных испарителях или колоннах выделяют более легкие, чем сложный эфир, продукты. Остаток подвергают адсорбцион­ной очистке, как правило, на активированном угле. Готовый эфир хранят в резервуарах под азотной подуш­кой во избежание попадания влаги из атмосферы. По такой схеме ПЭТ получали на одном из заводов в СССР. В настоящее время ПЭТ импортируют из Фран­ции или Голландии.

Термическая стабильность сложных эфиров, являющаяся принципиальным свойством данных соеди­нений, зависит от качества исполнения технологии синтеза, начиная с характеристик сырьевых реагентов для этерификации до условий хранения готовой продукции. Типичные физико-химические свойства сложных эфиров приведены в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Физико-химические свойства сложных эфиров

Показатель	Значение
Вязкость кинематическая, мм^2/с, при температуре, °С: 100 –40	5,1 7000
Индекс вязкости	135
Температура, °С:
застывания	60
вспышки	260
Кислотное число, мг КОН/г	0,05
Гидроксильное число, мг КОН/г	1
Испаряемость по НОАК	6

Сложные эфиры, обладающие хорошей растворяющей способностью по отношению к большинству присадок, вызывают значительное набухание уплотнительных резин. Пентаэритритовые эфиры в нефтяных маслах и поли--олефиновые масла при отрицательных температурах растворимы ограни­ченно. Указанные эфиры обладают хорошей рас­творяющей способностью по отношению к фторуглеродам, поэтому ши­роко используются в качестве холодильных масел для агрегатов, рабо­тающих на хладагентах R22 и R134a.

Угле­водородные масла нерастворимы с R134a. Сочета­ние углеводородного масла и фреона 134a в холодильных агрегатах невозможно. При замене минерального холодильного масла на холодильное масло на основе ПЭТ требуется тщательная промывка холодильной систе­мы.

Из отечественных масел на основе ПЭТ наиболее известно масло марки ХФ 22с-16. С 70-х годов прошлого века это масло активно применяют в малых холодильных машинах, работающих на R22. С середины 90-х годов в связи с переходом холодиль­ной техники на R134a в Россию стали импортировать масла на основе эфиров пентаэритрита клас­са вязкости 22, реже 3268.