Сополимер децилметакрилата с тетрадеценом в качестве вязкостной присадки к смазочным маслам Советский патент 1985 года по МПК C10M107/42 C08F210/14 C08F220/18 

1

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

СНз

f-CHr - )а -СИ2-СН-)я1

COOCioHgi

где и 24-54, Yn 6-12, мол.массы :8000-13000, которьй может применяться в качестве вязкостной присадки к смазочным маслам.

Указанное соединении и его свойства в литературе не описаны.

Известен сополимер алкилметакрилата с акрилонитрилом, которьй применяется в качестве вязкостной присадки 1C смазочным маслам, обладающий высокой устойчивостью к термической деструкции l.

Однако указанный, сополимер не обладает депрессорными свойствами, а по устойчивости к термической деструкции значительно уступает предлагаемомусополимеру, Так, если сравнивать сополимер децилметакрилата с тетрадеценом и алкилметакрилатов с акрилонитрилом равной молекулйрной массы (порядка 8000) по устойчивости к термической деструкции, то падение вязкости при термической деструкции составляет 4,5 и 7% соответственно (табл.2).

Наиболее близкими из полимерных вязкостных присадок к смазочным маслам к предлагаемому сополимеру являются полиметакрилаты, которые кроме того, улучшают низкотемпературные свойства смазочнь1х масел 2 .

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 деструкции полиметакрилата.

Поставленная цeJft достигается новой химической структурой общей формулы

СНз - )п (- Н2-СН-)л1

COOCjgHjl

357522

где п 24-54 m 6-12 мол. масса 8000-13000.

Сополимер полученпутем сополимеризации децилметакрилата с тетраде5 ценом при 75-80 С в присутствии

перекиси бензоила, взятой в качестве инициатора полимеризации, с последующим вьщелением целевого продукта известными приемами. 10 Реакцию проводят, в течение 3-4 ч. Выход сополимера 70-96%.

Структура и состав сополимеров установлены методами ИК-, ПМР-спектроскопии и элементного анализа (по со)5 держанию углерода).

При определении содержания звеньев тетрадецена в сополимере использовалась интегральная интенсивность сигнала от протона СИ-группы 0 (хим. сдвиг 1,53 м.д.).

Пример 1. К смеси 90 г (0,4 г-моль) децилметакрилата и 10 г (0,05 г-моль) тетрадецена добавляют 1 г перекиси, бензоила и перемешивают 5 при 75-80 С в течение 4 ч. По окончании реакции сополимеризации смесь подвергают вакуумированию для удаления следов непрореагировавших мономеров. Выход - 96% на смесь мономеQ ров, мол.масса 13000. Число звеньев децилметакрилата - 54, тетрадецена 6.

Пример2. К смеси 75 г (0,33 г-моль) децилметакрилата и 25 г (0,13 г-моль) тетрадецена добавляют 1 г перекиси бензоила и перемешивают при 75-80 С в течение 4ч. Далее обрабатывают как в примере 1. Выход сополимера 88%, мол.масса 10700 Число звеньев децилметакрилата - 35, тетрадецена - 10.

ПримерЗ. К смеси 60 г (0,26 г-моль) децилметакрилата и 40 г (0,21 г-моль) тетрадецена добавляют 1 г перекиси бензоила и перемешивают при 75-80 0 в течение 4ч. Далее обрабатывают как в примере 1. Выход сополимера 70%, мол. масса 8000. Число звеньев децилметакри. лата - 24, тетрадецена - 12.

Сополимеры децилметакрилата с тетрадеценом представляют собой высоковязкие каучукоподобные, слегка окрашенные в желтоватьв цвет ве5. щества, хорошо растворимые в бензоле i алифатических углеводородах и их галоидпроизводньтх, а также в смазочных маслах. Характеристики синтезированных сополимеров представлены в табл.1. Как видно из данных табл..1, увеличение содержания тетрадецена в см си мономеров до 40 мас.% приводит к снижению выхода и понижению значени молекулярной массы, сополимеров, что является нецелесообразным. Поэтому оптимальной концентрацией тетрадецена в смеси мономеров можно считат 10-30 мас.%. ПолученнБШ сополимеры исследуют качестве вязкостной присадки к смаз ным маслам, для чего определяют их термическую деструкцию нагреванием 5%-ных растворов в турбинном масле. Результаты термической деструкции сополимеров децилметакрилата с тетрадеценом приведены в-табл.2. Для сравнения приведены результаты термической деструкции гомополимера де цилметакрилата и промьшшенной вязкостной присадки полиалкилметакрилата, который взят в качестве базового объекта для сравнения. Как видно из данных табл.2, увеличение содержания- тетрадецена в со таве сополимера до 26,7% приводит к повышению устойчивости сополимера (падение вязкости загущенного масла при деструкции снижается с ,11,5 до 4,6%). Дальнейшее увеличение содержания тетрадецена (до 34,9%) не приводит к повьшению устойчивости. Таким образом, повышение количес ва звеньев тетрадецена в составе сополимера 25% считается нецелесообразным. Синтезированные сополимеры по устойчивости к термической деструкции намного превосходят полидецилме акрилат и базовьм объект. Так, например, падение вязкости сополимера и ук;азанных полимерных соединений равной молекулярной массы (13000) составляет 11,5; 17,9 и 17,8 соответственно. Еще одним показателем вязкостных присадок является их влияние на вяз 2 костно-температурные свойства маловязких смазочных масел, В табл.3 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 (ЮООО) с увеличением концентрации сополимера с 0,5 до 1% температура застывания загущенного масла снижается с -34 до -38°С. Дальнейшее увеличение концентр-ации сополимера не приводит к снижению температуры застывания масла И-12А. При увеличении содержания звеньев тетрадецена в сополимере с 8,1 до 18,3% температура застывания масла при одинаковой концентрации сополимеров (1 %) снижается с -34 ,до -38°С. Дальнейшее увеличение содержания тетрадецена в составе сополимера не приводит к положительному эффекту. Таким образом, сополимеризацией децилметакрилата с тетрадеценом можно получить вязк(стную присадку, обладающую не только высокой устойчивостью к термической деструкции, но и л депрессорными свойствами, которыми не обладает гомополимер децилметакрилата (без звеньев тетрадецена) и промышленный полиметакрилат на основе эфиров со рпиртовыми радикалами ЭтЬ дает возможность использовать сополимер децилметакри-, лата с тетрадеценом в качестве эффективной вязкостной и депрессорной присадки к нефтяным смазочным наслам. - С другой стороны,, сополимеризация метакрилового эфира с олефином дает возможность заменить часть дорогостоящего эфираоЬлефином, который имеет потенгщальные ресурсы; Это обеспечит эконоьшчность предлагаемой вязкостной присадки.

Т а б л и ц а 1

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.

Характеристика сополимера

.«..«Содержание тетрадеМол. масса

Полидецилметакрилат 8,9

18,3

26,7

34,9 Цолиметакрилат (промыш.)

Таблица 2

Падение вязкости 5%-ного раствора в результате деструкции, %

17,8

11,5

9,5

4,6

5 17,9

Т а б л и ц а 3

8

1135752 Продолжение табл.3