Сополимер децилметакрилата с тетрадеценом в качестве вязкостной присадки к смазочным маслам

 

Сополимер децилметакрнлата с тетрадеценом общей формулы СНз (-СНГс- )п С-сн2 сн-)„ СООСюНг C HZS где п 24-54;т 6 12, мол. М1к.сы 8000-13000, в качестве вязкостной присадки к смазочным маслам.

ае 09

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .

РЕСПУБЛИН

07/42; С 08 F 2!О/!4

4(5!) ° сд

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛИР}зП ИЙ (21) 3562712/23-05 (22) 30.l2.82 (46) 23.01.85, Бюл. ¹ 3 (72) А.И.Ахмедов, А.М. Левшина, Ш.И.Шихалиев и Н.IO.Ибрагимов (71) Институт химии присадок

АН Азербайджанской CCP (53) 678.744.32-13(088.8) (56) 1. Авторское. свидетельство СССР. № 482994, кл. С 08 F 210/02, 1974.

2. Кулиев А.M ° Химия и технология присадок к маслам и топливам. M., "Химия", 1972, с. 143. (54) СОПОПИМЕР ДЕЦИЛИЕТАКРИЛАТА

С ТЕТРАДЕЦЕНОМ В КАЧЕСТВЕ ВЯЗКОСТНОИ .ПРИСАДКИ, К СМАЗОЧНЬМ МАСЛАМ. (57) Сополимер децилметакрилата с тетрадеценом общей формулы ск

I (- сн; с — >„(-сн; сн- „, СООСюКд <@HEó где n = 24-54; m =6» 12, мол. ма сы

8000-13000, в качестве вязкостной присадки к смазочным маслам.

1135752 2

Изобретение относится к новым химическим соединениям, конкретнее к сополимеру децилметакрилата с тетрадеценом формулы

CHg ! (-сн с 1„(снр сн )т

С ОС10 41 СМН25 где 11 = 24-54, Ф =6-12, мол.массы

; 8000 †130, который может применяться в качестве вязкостной присадки к смазочным маслам.

Указанное соединении и его свойства в литературе не описаны.

Известен сополимер алкилметакрилата с акрилонитрилом, который применяется в качестве вязкостной присадки к смазочным маслам, обладающий высокой устойчивостью к термической деструкций (1).

Однако указанный сополимер не обладает депрессорными свойствами, а по устойчивости к термической деструкции значительно уступает предлагаемому сополимеру. Так, если сравнивать сополимер децилметакрилата с тетрадеценом и алкилметакрилатов с акрилонитрилом равной молекулярной массы (порядка 8000) по устойчивости к термической деструкции, то падение вязкости при термической деструкции составляет

4 5 и 77 соответственно (табл.2).

Наиболее близкими иэ полимерных вязкостных присадок к смазочным маслам к предлагаемому сополимеру являются полиметакрилаты, которые кроме того, улучшают низкотемпературные свойства смазочных масел (2J .

Однако, как и все вязкостные присадки, полиметакрилаты обладают низкой устойчивостью к термической деструкции в составе масел.

Целью изобретения является создание вязкостной присадки с повышенной устойчивостью к термической деI струкции полиметакрилата.

Поставленная цел .ь достигается новой химической структурой общей формулы

50 где n = 24-54, % = 6-12, мол. масса 8000-13000.

Сополимер получен путем сополимеризации децилметакрилата с тетрадецеHQN при 75-80 С в присутствии о перекиси бензоила, взятой в качестве инициатора полимеризации, с последующим выделением целевого продукта известными приемами.

Реакцию проводят в течение 3-4 ч.

Выход сополимера 70-967.

Структура и состав сополимеров установлены методами ИК вЂ, IIMP-спектроскопии и элементного анализа (по со— держанию углерода).

При определении содержания звеньев тетрадецена в сополимере использовалась интегральная интенсивность сигнала от протона ) СН-группы (хим. сдвиг 1,53 м.д.) .

П р « е р 1. К смеси 90 r (0,4 г-моль) децилметакрилата и 10 г (0,05 г †мо) тетрадецена добавляют

1 г перекиси бензоила и перемешивают при 75 — 80 С в течение 4 ч. По оконо чании реакции сополимеризации смесь подвергают вакуумированию для удаления следов непрореагировавших мономеров. Выход — 963 на смесь мономеров, мол.масса 13000. Число звеньев децилметакрилата — 54, тетрадеце— на 6.

Пример 2. К смеси 75 г (0,33 r-моль) децилметакрилата и

25 г (0,13 г †мо) тетрадецена добавляют 1 г перекиси бензоила и перемешивают при 75-80 С в течение о

4 ч. Далее обрабатывают как в примере 1. Выход сополимера 88Х, мол.масса

10700. Число звеньев децилметакрилата — 35, тетрадецена — 10.

Пример 3. К смеси 60 г (0,26 r-моль) децилметакрилата и

40 г (0,2 1 г †мо) тетрадецена добавляют 1 г перекиси бензоила и перемешивают при 75-80 С в течение 4 ч. о

Далее обрабатывают как в примере 1.

Выход сополимера 707, мол. масса

8000. Число звеньев децилметакрилата — 24, тетрадецена — 12.

Сополимеры децилметакрилата с т е тр аде це н ом пр едс тавляют с об ой высоковязкие каучукоподобные, слегка окрашенные в желтоватый цвет вещества, хорошо растворимые в бензоле; алифатических углеводородах и их галоидпроизводных, а также в смазочных маслах.

Характеристики синтезированных сополимеров представлены в табл.1.

Как видно из данных табл..1, увеличение содержания тетрадецена в сме- си мономеров до 40 мас.Х приводит к снижению выхода и понижению значений молекулярной массы сополимеров, что является нецелесообразным. Поэтому оптимальной концентрацией тетрадецена в смеси мономеров можно считать 10

10-30 мас.X.

Полученные сополимеры исследуют в качестве вязкостной присадки к смазочным маслам, для чего определяют их термическую деструкцию нагреванием 15

5Х-ных растворов в турбинном масле.

Результаты термической деструкции сополимеров децилметакрилата с тетрадеценом приведены в табл.2. Для сравнения приведены результаты тер- 20 мической деструкции гомополимера децилметакрилата и промышленной вязкостной присадки полиалкилметакрилата, который взят в качестве базового объекта для сравнения. 25

Как видно из данных табл.2, увеличение содержания- тетрадецена в составе сополимера до 26,7Х приводит к повышению устойчивости сополимера (падение вязкости загущеннога

30 масла при деструкции снижается с, 11,5 до 4,6X) ° Дальнейшее увеличение содержания тетрадецена (до 34,9X) не приводит к повышению устойчивости, Таким образом, повышение количест" ва звеньев тетрадецена в составе сополимера 7 25Х считается нецелесообразным.

Синтезированные сополимеры по устойчивости к термической деструкции намного превосходят полидецилметакрилат и базовый объект. Так, например, падение вязкости сополимера и указанных полимерных соединений равной молекулярной массы (13000) составляет 11,5; 17,9 и 17,8 соответственно.

Еще одним показателем вязкостных присадок является их влияние на вяз1

752 4 костно-температурные свойства маловязких смазочных масел. В табл.З представлены результаты влияния синтезированных сополимеров на вязкостно-температурные свойства масла И-12А.

Как видно из данных табл.3, при одной и той же мол.массе (10000) с увеличением концентрации сополимера с 0,5 до 1Х температура застывания загущенного масла снижается с -34 до -38 С.

Дальнейшее увеличение концентрации сополимера не приводит к снижению температуры застывания масла И-12А.

При увеличении содержания звеньев тетрадецена в сополимере с 8,1 до 18,3Х температура застывания масла при одинаковой концентрации сополимеров (! Х) снижается с -34,до — 38 С. Дальнейшее увеличение содержания тетрадецена в составе сополимера не приводит к положительному эффекту.

Таким образам, сополимеризацией децилметакрилата с тетрадеценом можно получить вязкостную присадку, обладающую не только высокой устойчивостью к термической деструкции, ио и депрессорными свойствами, которыми не обладает гомополимер децилметакрилата (без звеньев тетрадецена) и промышленный полиметакрилат на основе эфиров со спиртовьии радикалами С6-С 2. ЗтЬ дает возможность использовать сополимер децилметакрилата с тетрадеценом в качестве эф фективной вязкостной и депрессорной, 1 присадки к нефтяным смазочным маслам.

С другой стороны, сополимеризация метакрилового эфира с олефииом дает возможность заменить часть дорогостоящего эфираа!элефином, который имеет потенциальные ресурсы; Это обеспечит экономичность предлагаемой вяэкостной присадки.

1135752

Выход соI

Мол.масса полимера, 7

Вычислено

Найдено

В смеси В составе мономеров сополимеров

74,80

75,44! 7000

Полиде цилме такр илат

13000

8,9

76,58

10000

18,3

77, 72

78,80

8000

26,7

34,9

7000

Характеристика сополимера

L Содержание тетрадецена 7.

Мол. масса

13000

17,8

13000

11,5

10000

18,3

9,5

8000

4,5

7000

34,9

13000

17,9

Характеристика сополимеров

Температура о застыкания, С

Вязкость при 100 С, мм /с

Индекс вяэМол. масса

Содержание тетрадецена, Х

Концентрация, Х кости

Масло И-12А

18,3

3,27

-30

10000

0,5

3,96

119

- 34

130

10000

18,3

4 41

-38

18,3

10000

5,78

146

-38

Содержание тетрадецена, мас.X

Полидецилметакрилат

Цолиметакрилат (промыш.) Таблица о

Содержание углерода, 7

73,90

74,60

75,97

77, 13

78,21

Таблица 2

Падение вязкости 5Å-.ного раствора в результате деструкции,. 7

Таблица 3

1135752

Продолжение табл.3

Характеристика сополимеров

Температура застыкания, С

Концентрация, Х

Мол. масса

-38

6,65

18,3

10000

150

10000

8,26

18 3

-34

130

4,47

10000

-38

130

4,41

18,3

10000

130

10000

-38

4,40

26,7

-30

132

4,93

13000 Полиметакрилат промышл.

Составитель В. Полякова

Техред А.Бабинец: Корректор О.Тигор

Редактор Н.Егорова

Тираж 547 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 10243/16

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Содержание тетрадецена, Х

Вязкость при 100 С,-мм /с

Индекс вязкости