СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРИСАДКИ К СМАЗОЧНЫМ МАСЛАМ Российский патент 2003 года по МПК C10M145/14 C08F20/18 

Изобретение относится к области нефтехимии, конкретно к способу получения присадки, предназначенной для снижения температуры застывания смазочных масел.

Известно, что для понижения температуры застывания смазочных масел широко используют присадки на основе эфиров метакриловой кислоты.

Так, например, известен способ получения присадки к смазочным маслам путем переэтерификации метилового эфира метакриловой кислоты спиртами С₆-С₂₀ в присутствии кислотного катализатора и ингибитора полимеризации с последующим отделением эфиров и их полимеризацией.

( Патент СРР 71425, С 10 М 1/28, 1982 г.)
Известен способ получения присадки к маслам путем сополимеризации 4-х мономеров (%): 1) 1-10 алкил (С₁-С₂)метакрилата, 2) 15-30 алкил (С₁-С₆)метакрилата, 3) 40-60 алкил(С₁-С₁₄)метакрилата, 4) 15-30 алкил (C₁₆-С₂₀)метакрилата. Полимеризацию проводят при 50-100^oС в присутствии катализатора, например , азо-бис-изобутиронитрила и инициатора, например лаурилмеркаптана. Полученный полимер имеет молекулярную массу от 50000 до 5000000. В качестве присадки используют раствор полимера в масле.

(Патент США 4036768, С 10 М 1/28, 1977 г.)
Известен также способ получения присадки к маслам путем радикальной полимеризации эфиров акриловой или метакриловой кислоты и смеси синтетических спиртов нормального строения с числом атомов углерода 7-20, содержащей 20-30% спиртов изостроения. Полимеризацию проводят в присутствии инициатора - раствора перекиси бензоила в толуоле при температуре 95-105^oС и избытке органического растворителя, взятого в количестве 120-350% от веса мономера. После полимеризации полимер смешивают с маловязким сернистым маслом в количестве, обеспечивающем содержание 30-70% полимера в присадке.

(Авторское св-во СССР 378403, С 10 М 145/14, 1973 г.)
Полимеры, получаемые известными способами, имеют высокую молекулярную массу, в качестве присадок используют их растворы в масле, содержащие до 70 мас.% активного вещества. Такие присадки являются недостаточно эффективными, что снижает их потребительские свойства.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ получения присадки к маслам путем полимеризации более трех и менее пяти мономеров, причем каждый мономер взят в количестве, равном или большем 15%. Мономеры представляют собой продукты этерификации метакриловой кислоты индивидуальными линейными спиртами C₈-C₂₀, предпочтительно С₁₀, C₁₁, C₁₂, C₁₄ и C₁₆. Полимеризацию проводят при температуре 85-95^oС в присутствии инициатора - перекиси бензоила в среде органического растворителя. Полученный полимер характеризуется широким распределением молекулярной массы, что увеличивает его вязкость, поэтому в качестве присадки используют растворы полимера в масле.

Присадка позволяет понизить температуру застывания масла до минус 35^oС.

(Патент США 4956111, С 10 М 105/22, 1990 г.)
Недостатком известного способа является то, что получаемый полимер может быть использован как присадка только в виде его раствора в масле, что снижает эффективность присадки.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа получения более эффективной присадки с улучшенными депрессорными свойствами.

Для решения поставленной задачи предлагается способ получения присадки к смазочным маслам путем радикальной полимеризации эфиров метакриловой кислоты, полученных этерификацией метакриловой кислоты фракциями линейных спиртов C₈-C₁₂ и С₁₆-С₂₀, взятыми в мольном соотношении 1-3:3-1, с получением полимера с кинематической вязкостью при 50^oС до 3500 сСт.

Причем полимеризацию проводят при температуре 90-110^oС в присутствии инициатора, регулятора молекулярной массы и органического растворителя, взятого в количестве 90-120% от веса мономера.

В качестве инициатора полимеризации может быть использован один из типичных инициаторов радикальной полимеризации: перекись бензоила, динитрил-азо-бис-изомасляная кислота, гидроперекись кумола, а в качестве регулятора молекулярной массы - лаурилмеркаптан или третдодецилмеркаптан.

Отличия предлагаемого способа заключаются в том, что для получения эфиров метакриловой кислоты, которые затем подвергают полимеризации, используют фракции линейных спиртов C₈-С₁₂ и С₁₆-С₂₀, взятые в заявленном соотношении, с получением полимера с кинематической вязкостью при 50^oС до 3500 сСт.

Такой полимер может быть использован как присадка без предварительного разбавления его в масле.

Таким образом, получаемая предлагаемым способом присадка в отличие от известных содержит 100% полимера (активного вещества), что повышает ее эффективность, улучшает депрессорные свойства.

Существо предлагаемого способа иллюстрируется приведенным ниже примером.

Пример.

В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром и насадкой Дина-Старка, загружают 1 моль фракции линейных спиртов C₈-C₁₂ и 1 моль фракции линейных спиртов С₁₆-С₂₀, добавляют 1,5 моля растворителя - толуола, ингибитор полимеризации - гидрохинон и катализатор этерификации - п-толуолсульфокислоту, при интенсивном перемешивании смесь нагревают до 80-85^oС, после этого вводят 1,1 моль метакриловой кислоты, температуру поднимают до 120^oС. Полученный алкилметакрилат охлаждают до 20^oС и затем проводят нейтрализацию 5%-ным водным раствором щелочи (NaOH).

Из полученного продукта отгоняют воду и толуол и подвергают его полимеризации. На 1 моль мономера - алкилметакрилата берут 0,75 мас.% инициатора - перекись бензоила, 0,2 мас.% регулятора полимеризации - лаурилмеркаптана и 90 мас.% растворителя - толуола.

Полимеризацию проводят при температуре 100^oС в течение 4-х ч, после чего из продукта под вакуумом при температуре 100^oС отгоняют летучие компоненты и получают полимер, который используют как депрессорную присадку.

Присадка имеет следующие показатели качества:
Цвет, ед. ЦНТ - Светло-желтый, 1,5 ед. ЦНТ
Вязкость кинематическая при 50^oС, сСт - 2000
Массовая доля активного вещества, мас.% - 100
Депрессорные свойства присадки, полученной предлагаемым способом, оценивали, определяя температуру застывания по ГОСТ 20187 образцов остаточного компонента и масел И-20А и И-40А без присадок и содержащих присадку в количестве от 0,1 до 1,5 мас.% в сравнении с промышленной отечественной присадкой ПМА "Д". Результаты приведены в таблице.

Данные, приведенные в таблице, показывают, что присадка, полученная предлагаемым способом, обладает лучшими депрессорными свойствами по сравнению с промышленной отечественной присадкой ПМА "Д", является более эффективной и, соответственно, имеет более высокие потребительские свойства.

Использование: в области нефтехимии, конкретно в способе получения присадок, предназначенных для снижения температуры застывания смазочных масел. Сущность: проводят радикальную полимеризацию эфиров метакриловой кислоты, полученных этерификацией метакриловой кислоты фракциями спиртов С₈-С₁₂ и С₁₆-С₂₀, взятыми в мольном соотношении 1-3:3-1, с получением полимера с кинематической вязкостью при 50^oС до 3500 сСт. Предпочтительно полимеризацию проводят при 90-110^oС в присутствии инициатора, регулятора молекулярной массы (РММ) и органического растворителя, взятого в количестве 90-120% от веса мономера. В качестве инициатора используют перекись бензоила, или динитрил-азо-бис-изомасляную кислоту, или гидроперекись кумола, а в качестве РММ - лаурилмеркаптан или третдодецилмеркаптан. Технический результат - улучшение депрессорных свойств присадки. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ получения присадки к смазочным маслам путем радикальной полимеризации эфиров метакриловой кислоты, полученных этерификацией метакриловой кислоты линейным спиртом, отличающийся тем, что используют фракции спиртов С₈-C₁₂ и C₁₆-С₂₀, взятые в мольном соотношении 1-3: 3-1, с получением полимера с кинематической вязкостью при 50^oС до 3500 сСт. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что полимеризацию проводят при 90-110^oС в присутствии инициатора, регулятора молекулярной массы и органического растворителя, взятого в количестве 90-120% от веса мономера. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в качестве инициатора используют перекись бензоила, или динитрил-азо-бис-изомасляную кислоту или гидроперекись кумола, а в качестве регулятора молекулярной массы - лаурилмеркаптан или третдодецилмеркаптан.