Соолигомеры сложных аллиловых эфиров как вязкостные присадки | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 31 октября, печатный экземпляр отправим 4 ноября.

Опубликовать статью в журнале

Библиографическое описание:

Кязим-заде, Л. К. Соолигомеры сложных аллиловых эфиров как вязкостные присадки / Л. К. Кязим-заде, Д. Ш. Гамидова, Э. И. Гасанова. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2019. — № 52 (290). — С. 309-312. — URL: https://moluch.ru/archive/290/65508/ (дата обращения: 23.10.2020).



В статье приведены результаты получения вязкостных присадок соолигомеризацией аллилового эфира капроновой кислоты с бутилметакрилатом, устойчивых к деструктивным воздействиям и отвечающих возросшим требованиям машин и механизмов. Проведена сополимеризация аллилкапроната с бутилметакрилатом по радикальному механизму в присутствии радикального инициатора, было изучено влияние различных факторов на процесс и качество вязкостных присадок к нефтяным маслам.

Ключевые слова: аллилкапронат, бутилметакрилат, сополимеризация, вязкостная присадка, вязкостно-температурные свойства.

Получение базовых масел с высоким значением индекса вязкости является одной из актуальных задач современной нефтехимии. Анализы научных исследований, проведенных в направлении синтеза и исследования вязкостных присадок, показали, что синтез полимеров сложноэфирных типов является более перспективным, чем полимеров углеводородных типов. Так как они получаются по простой технологии, а также улучшают вязкостно-температурные свойства масел более эффективно [1–6].

С целью расширения сырьевых ассортиментов мономеров, используемых в синтезах вязкостных присадок, нами проведены исследования в направлении синтеза сложных аллиловых эфиров и их сополимеров с винильными мономерами.

Известно, что аллиловые мономеры практически не полимеризуются, а легко вступают в реакцию с другими мономерами [7]. В данной работе изложены результаты исследований сополимеризации аллилового эфира капроновой (н-гексановой) кислоты (аллилкапронат) с бутилметакрилатом (БМАК) по радикальному механизму и использования синтезированного сополимера в качестве вязкостной присадки к смазочным маслам.

Аллилкапронат получали (АК) по известной реакции этерификации капроновой кислоты с аллиловым спиртом. Они имели следующие физико-химические свойства: Mr =156, =1,4208, =913 кг/м3 (аллилкапронат впервые синтезирован нами и его показатели определены также нами).

Сополимеризация синтезированного АК с БМАК провели в присутствии радикального инициатора (пероксид-бензоила). Изучено влияние соотношения мономеров, температуры и количество израсходованного инициатора на процесс сополимеризации, установлено оптимальное условие реакции, обеспечивающее высокий выход и молекулярную массу: соотношение мономеров АК: БМАК 75:25–70:30 (% масс.), температура 70–80оС, количество инициатора 1,0–1,5 % (к смеси исходных компонентов реакции), продолжительность реакции 5–6 часов. Синтезированный сополимер представляет собой вещество светло-желтого цвета, хорошо растворимого в нефтяных и синтетических маслах.

Для синтезированного сополимера изучали молекулярно-массовое распределение (ММР) (табл.1) Параметры ММР определяли на высокоэффективном жидкостном хроматографе фирмы «Ково» (Чехия) с рефрактометрическим детектором. Использована колонка размером 3,3х150 мм, неподвижная фаза «Separon-SGX» с размером частиц 7 ммк и пористостью 100Å. Элюентом служил диметилформамид, скорость его подачи 0,3 мл/мин, 1 счет=0,13 мл, температура — комнатная. Калибровочную зависимость lgM от VR в диапазоне М=(2х100)2 получали с использованием полиэтиленгликолевых стандартов, описывающегося уравнением VR1–С2·lgM, где С1=24,4 и С2=4 (рис.). Интерпретацию ММР-хроматограмм выполняли по методике [4].

Таблица 1

Молекулярное массовое распределение сополимера аллилкапронатa сбутилметакрилатом

Образец

Фракция, (%)

ММР

Mw

Mn

Mw/Mn

Сополимер АК-БМАК

Высокомолекулярная (23)

Низкомолекулярная (77)

Суммарная

8000

1890

3370

7800

1120

1370

1,02

1,69

2,46

C:\Users\Nazim\Desktop\Новый документ 2019-06-15 23.21.39_4.jpg

Рис. 1. Эксклюзионная кривая ММР

Структура синтезированного сополимера подтверждена методом ИК-спектроскопии — в спектре полоса поглощения 1780 см-1 соответствует сложноэфирной группе, а полоса поглощения 1390 см-1 — к группе СН3 метакрилового звенья. Наблюдаемые полосы поглощения в интервале 750–850 см-1 подтверждают наличие — (СН2)n (когда n>4) групп. Предложена следующая формула для синтезированного сополимера:

где n = 5–21, m = 3–29, R — радикал карбоновой кислоты

Синтезированный сополимер исследован в качестве вязкостной присадки к смазочным маслам. Изучено влияние концентрации сополимера на вязкостно-температурные характеристики нефтяного масла И-12А (табл. 2). Как видно из представленных данных, повышение концентрации сополимера в масле от 0,5 до 5 % приводит к увеличению индекса его вязкости от 89 до 100 и 138 единиц. Дальнейшее увеличение концентрации сополимера (до 7 %) не приводит к росту значения индекса вязкости, что является общей закономерностью для загущенных масел. Следует отметить, что загущенные масла с вязкостью 8±0,5 мм2/с при 100оС должно иметь индекс вязкости не менее 125 единиц. Как показывают данные табл. 2, добавлением к маслу И-12А 5 % сополимера позволяет получить масло с требуемыми характеристиками.

Таблица 2

Влияние концентрации сополимера на вязкостно-температурные свойства масла И-12А

Концентрация сополимера, масс%

Кинематическая вязкость загущенного масла, мм2

Индекс вязкости

0

0,5

1

2

3

5

7

3,3

3,9

4,4

5,8

6,7

8,3

9,8

89

100

115

130

135

138

138

А также, изучено влияние молекулярной массы синтезированных сополимеров на вязкостно-температурные свойства масла И-12А. Оно было загущено сополимерами различной молекулярной массы до уровня вязкости 7,5 –8,5 мм2/с. Результаты проведенных исследований обобщены в табл. 3, из которых видно, что все образцы, использованные для загущения масла И-12А, по значению индекса вязкости удовлетворяют предъявляемым требованиям. Однако с понижением молекулярной массы сополимера требуется увеличить его содержания в масле для достижения необходимого значения уровня вязкости, что экономически не выгодно.

С повышением же значения молекулярной массы сополимера понижается стабильность его в составе масел к деструктивным воздействиям в условиях эксплуатации. Поэтому значение молекулярной массы сополимера, используемого в качестве вязкостной присадки, подбирается исходя из конкретного требования к устойчивости загущенного масла.

Таблица 3

Влияние значения молекулярной массы сополимеров на вязкостно-температурные свойства масла И-12А

Характеристика

сополимера

загущенного масла

мол. масса

концентрация,%

вязкость при 100оС, мм2

индекс вязкости

10000

9000

8000

5000

3000

4,0

5,5

6,0

9,0

10,2

7,6

7,9

7,8

7,9

7,6

136

133

130

128

125

Полиалкилметакрилат

10000

4,1

8,1

138

Как показывают данные табл. 3, по улучшению вязкостно-температурных характеристик масла И-12А, исследованные образцы находятся на одинаковом уровне с промышленной вязкостной присадкой полиалкилметакрилат.

Оценена термическая устойчивость синтезированного сополимера в сравнении с известными вязкостными присадками полиизобутилен и полиалкилметакрилат. Определение проводилось по известной методике [5], нагреванием 5 %-ных растворов их в турбинном масле «Л» в течение 12 часов при 200оС. Результаты исследований показали, что новые образцы по определяемому показателю превосходят известные — снижение вязкости масел, загущенных полиизобутиленом и полиалкилметакрилатом, составляет 11,4 и 13,7 соответственно; а для сополимеров указанный показатель составляет 7,4 %.

Таким образом, сополимеризацией аллилкапроната с бутилметакрилатом получены новые образцы вязкостных присадок, которые по улучшению вязкостно-температурных свойств масел находятся на уровне полиалкилметакрилатов, а по устойчивости к деструктивным воздействиям превосходят известные вязкостные присадки, что обусловлено стабилизирующим влиянием бутилметакрилатьных звеньев.

Литература:

  1. Кулиев А. М. / Химия и технология присадок к маслам и топливам. — Л: Химия, 1985. — 315 с.
  2. Ахмедов А. И., Фарзалиев В. М., Алигулиев Р. М. / Полимерные присадки и масла. — Баку: Элм, 2000. — 175 с.
  3. Ахмедов А. И., Аскерова Х. А., Исаков Э. У., Гамидова Д. Ш. Синтез вязкостных присадок к смазочным маслам сополимеризацией бутилметакрилата с аллилнафтенатами // Нефтепереработка. и нефтехимия. — 2009. — № 5. — С. 31–33.
  4. Ахмедов А. И., Гасанова Э. И., Акчурина Т. Х. и др. Изучение термической устойчивости сополимеров алкилметакрилатов с o-аллилфенолом // Журнал прикладной химии. — 2011. — Т. 84. — Вып. 4 — С. 639–642.
  5. В. М. Фарзалиев, Э. И. Гасанова, А. И. Ахмедов. Сополимеры децилметакрилата с о-аллилфенолом и исследование их как вязкостных присадок // Журнал прикладной химии. — 2012. — Т. 85. — Вып. 10. — С. 1717–1719.
  6. Ахмедов А. И., Гамидова Д. Ш., Мехтиева С. Т. Синтез сополимеров аллилкапроната со стиролом и исследование их в качестве вязкостных присадок к нефтяным маслам // Журнал прикладной химии. — 2013. — Т. 86. — Вып. 6. — С.998–1000.
  7. Энциклопедия полимеров. М: Советская энциклопедия. — 1973. — Т. 1.
  8. Мамедова С. Г., Мамедов А. С., Медякова Л. В. и др. Комплексно-радикальная циклосополимеризация аллилакрил (метакрил)атов с донорно-акцепторными мономерами // Высокомолекулярные соединения А. — 1991. — Т. 33. — № 10. — С. 2074–2080.
  9. Медякова Л. В., Рзаева С. А., Гараманов А. М. Комплексно-радикальная сополимеризация метилаллилцитраноната и стирола // Азербайджанский химический журнал. — 2005. — № 1. — С. 57–62.
  10. Медякова Л. В., Рзаева С. А., Гараманов А. М. и др. Циклосополимеризация метилаллилового эфира цитраноновой кислоты с малеиновым ангидридом // Азербайджанский химический журнал. — 2006. — № 2. — С. 37–42.
  11. Бекташи Н. Р. Исследование структурной неоднородности олигомеров методами высокоэффективной жидкостной хроматографии // Сорбционные и хроматографические процессы. — 2018. — № 1. — С. 64–72.
  12. Моторные и реактивные масла и жидкости. — М: Химия, 1964. — С. 123.
Основные термины (генерируются автоматически): синтезированный сополимер, вязкостная присадка, масло, вязкостно-температурное свойство масла, загущенное масло, индекс вязкости, молекулярная масса сополимера, сополимер, аллиловый эфир, капроновая кислота.


Ключевые слова

сополимеризация, аллилкапронат, бутилметакрилат, вязкостная присадка, вязкостно-температурные свойства

Похожие статьи

Соолигомеры сложных аллиловых эфиров как вязкостные...

В статье приведены результаты получения вязкостных присадок соолигомеризацией аллилового эфира капроновой кислоты с бутилметакрилатом, устойчивых к деструктивным воздействиям и отвечающих возросшим требованиям машин и механизмов.

Исследование влияния температуры на вязкостные...

Оценка по индексу вязкости основана на сравнении вязкостно-температурных свойств испытуемого масла с вязкостно-температурными

Эталонные масла одной группы имеют очень пологую вязкостно-температурную кривую. Их индекс вязкости условно принят за 100.

Изучение депрессорных свойств многофункциональных...

Среди них важное место занимают сополимеры этилена с винилацетатом, получаемые при высоком давлении, и сополимеры

Разработка депрессорных присадок, базирующихся на дешевом и доступном сырье, характеризующихся хорошими вязкостно-температурными...

Физико-химические свойства модифицированных сшитых...

Cинтез гранулированного сополимера акрилонитрила с гексагидро-1,3

Состав сополимера моль. Параметры сополимеризации гетероциклических эфиров акриловых кислот со

Известно, что свойства (со)полимеров зависят от многих факторов, в том числе природы и.

Синтез многофункциональных полимеров на основе...

Разработка депрессорных присадок, базирующихся на дешевом и доступном сырье и характеризующихся хорошими вязкостно-температурными свойствами, является актуальной задачей [1,2]. В связи с этим актуальной остаётся разработка эффективных присадок, которые...

Основные химмотологические требования к смазочным нефтяным...

Вязкость и вязкостно-температурные свойства масел зависятот их фракционного и химического состава.

Чем более полога температурная кривая вязкости, тем выше значение ИВ и более качественно масло (современные масла должны иметь ИВ не менее 90).

Исследование маскирующего действия сополимеров на основе...

Сополимер малеинового ангидрида с винилацетатом (МА-ВА) получили гетерогенной сополимеризацией этих мономеров в растворе[3]. Модификацию растворимых сшитых сополимеров проводили с помощью п-аминосалициловой кислоты (МА-ВА-ПАСК)...

Синтез и исследование полиметакрилатных гетероциклических...

Рис. 1. ПМР- спектры бензоксазолонилметиленовый эфир метакриловая кислота (а) и

Для исследования депрессорных свойств полученных гетероциклических эфиров

Таким образом, введение в дизельное топливо депрессорной присадки на основе полиметакрилатных...

Исследование депрессорных присадок к дизельным топливам...

Для исследования депрессорных свойств синтезированных гетероциклических эфиров полиметакриловых кислот (ГЭПМАК) изучены физико-механические свойства дизельного топлива Бухарского нефтеперерабатывающего завода (табл 1).

Похожие статьи

Соолигомеры сложных аллиловых эфиров как вязкостные...

В статье приведены результаты получения вязкостных присадок соолигомеризацией аллилового эфира капроновой кислоты с бутилметакрилатом, устойчивых к деструктивным воздействиям и отвечающих возросшим требованиям машин и механизмов.

Исследование влияния температуры на вязкостные...

Оценка по индексу вязкости основана на сравнении вязкостно-температурных свойств испытуемого масла с вязкостно-температурными

Эталонные масла одной группы имеют очень пологую вязкостно-температурную кривую. Их индекс вязкости условно принят за 100.

Изучение депрессорных свойств многофункциональных...

Среди них важное место занимают сополимеры этилена с винилацетатом, получаемые при высоком давлении, и сополимеры

Разработка депрессорных присадок, базирующихся на дешевом и доступном сырье, характеризующихся хорошими вязкостно-температурными...

Физико-химические свойства модифицированных сшитых...

Cинтез гранулированного сополимера акрилонитрила с гексагидро-1,3

Состав сополимера моль. Параметры сополимеризации гетероциклических эфиров акриловых кислот со

Известно, что свойства (со)полимеров зависят от многих факторов, в том числе природы и.

Синтез многофункциональных полимеров на основе...

Разработка депрессорных присадок, базирующихся на дешевом и доступном сырье и характеризующихся хорошими вязкостно-температурными свойствами, является актуальной задачей [1,2]. В связи с этим актуальной остаётся разработка эффективных присадок, которые...

Основные химмотологические требования к смазочным нефтяным...

Вязкость и вязкостно-температурные свойства масел зависятот их фракционного и химического состава.

Чем более полога температурная кривая вязкости, тем выше значение ИВ и более качественно масло (современные масла должны иметь ИВ не менее 90).

Исследование маскирующего действия сополимеров на основе...

Сополимер малеинового ангидрида с винилацетатом (МА-ВА) получили гетерогенной сополимеризацией этих мономеров в растворе[3]. Модификацию растворимых сшитых сополимеров проводили с помощью п-аминосалициловой кислоты (МА-ВА-ПАСК)...

Синтез и исследование полиметакрилатных гетероциклических...

Рис. 1. ПМР- спектры бензоксазолонилметиленовый эфир метакриловая кислота (а) и

Для исследования депрессорных свойств полученных гетероциклических эфиров

Таким образом, введение в дизельное топливо депрессорной присадки на основе полиметакрилатных...

Исследование депрессорных присадок к дизельным топливам...

Для исследования депрессорных свойств синтезированных гетероциклических эфиров полиметакриловых кислот (ГЭПМАК) изучены физико-механические свойства дизельного топлива Бухарского нефтеперерабатывающего завода (табл 1).

Задать вопрос