Сополимер децилметакрилата с дициклопентадиеном в качестве вязкостной и антикоррозионной присадки к смазочным маслам

 

Сополимер децилметакрилата с дициклопентадиеном общей формулы СНз kСНГ С- - «COOCjijHjj гдеп- 30-60; т 10-15 мол.м. 9000-15000 в качестве вязкостной и антикоррозионной присадки к смазочным маслам. S

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1174441 (Sl)4 С 08 F 220 18 С 10 М 119/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ НОЙ И АНТИКОРРОЗИОННОЙ ПРИСАДКИ К

;СМАЗОЧНЫМ MACJIAM. (57) Сополимер децилметакрилата с дициклопентадиеном общей формулы (21) 3688817/23-05 (22) 09. 01 ° 84 (46) 23. 08. 85. Вюл. У 31 (72) А.И.Ахмедов, А.М.Левшина и Э.У.Исаков (71) Институт химии присадок

АН АзербайДжанской ССР (53) 665.521.5(088.8) (56) Патент США II 3816315, кл. 252-51.5, опублик. 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

У 1135752, кл, С 10 M 1/28, 1983.

СН3

g сн,— с — -)-„+ +, СООС10Н21 где и 30-60;

f0= 10-15 мол.м. 9000-15000 в качестве вязкостной и антикоррозионной присадки к смазочным маслам. (54) СОПОЛИИЕР ДЕЦИЛИЕТАКРИЛАТА С ДИЦИКЛОПЕНТАДИЕНОИ В КАЧЕСТВЕ ВЯЗКОСТВ . Р ", 1 /g

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 3,, „„ . g

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ Й И@яяо QQfg

1174441

Изобретение относится к новым химическим соединениям, а именно к сополимеру децилметакрилата с дициклопентадиеном, который может применяться в качестве вязкостной и антикорро- 5 зионной присадки к смазочным маслам.

Предлагаемое соединение и его свойства в литературе не описаны.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных свойств смазочных масел.

П р и и е р 1. Сополимеризацией

90 вес.ч. децилметакрилата и 10 вес.ч. дициклопентадиена в присутствии

0,5 вес.ч. динитрила азо-(бис)изомас-15 ляной кислоты (ДАК) при 65 С в течение

4 ч получают сополимер децилметакрилата с дициклопентадиеном мол.м. 15000, выход 96Х.

Исследования показывают, что коли-20 чество звеньев дециметакрилата и дициклопентадиена в сополимере 60 и 10 соответственно.

Пример 2. Сополимеризацией

80 вес.ч. децилметакрилата и 20 вес.ч. 5 дициклопентадиена в присутствии

0,5 вес.ч. ДАК при 65 С в течение 4 ч получают сополимер мол.м. 12000, выход 92 Х.

Количество звеньев децилметакри- З0 лата и дициклопентадиена в сополимере

45 и 15 соответственно.

Пример 3. Сополимеризацией

70 вес.ч. децилметакрилата и

30 вес.ч. дициклопентадиена в при- 35 сутствии 0 5 вес.ч. ДАК при 65 С в течение 4 ч получают сополимер мол.м. 9000, выход 87Х.

Количество звеньев децилметакрнлата и дициклопентадиена в сополи- 40 мере 30 и 15 соответственно.

Дальнейшее увеличение содержания дициклопентадиена в смеси мономеров

1резко снижает молекулярную массу и выход сополимера, что является 45 нецелесообразным.

Сополимер, содержащий менее 10% дициклопентадиеновых звеньев, малоэффективен в качестве антикоррозионной присадки. 50

Состав и структура синтезированных сополимеров установлены методами ИК- и ПИР- спектроскопии и элементного анализа. 0 наличии дициклопентадиеновых звеньев в составе 55 сополимера судят по присутствии полосы поглощения с частотой 1610 и 1640 см в ИК- спектре. При количественном определении содержания дициклопентадиеновых звеньев в составе сополимера используют интегральную интенсивность сигналов с химическими сдвигами 5,4 и

5,86 м.д., которые характеризуют дициклопентадиеновую структуру, Результаты исследований представлены в табл. 1.

Как видно из табл, 1, оптимальной концентрацией дициклопентадиена в смеси иономеров, обеспечивающей высокий выход сополимера, можно считать 10-20Х.

Полученные сополимеры исследованы в качестве вязкостной присадки к смазочным маслам. Для этого опреде.лена их термическая деструкция нагреванием 5Х-ных растворов в турбинном масле и влияние на вязкостно-температурные свойства маловязкого масла И-12А.

Сравнительные результаты термической деструкции сополимеров децилметакрилата с дициклопентадиеном и гомополимера децилметакрилата, сополимера децилметакрилата с тетрадеценом и промышленной вязкостной присадки полиалкилметакрилат приведены в табл. 2.

Как видно из представленных данных, предлагаемый сополимер обладает более высокой устойчивостью к термической деструкции, чем сополимер с тетрадеценом и полиалкилметакрилат, а именно: сополимер децилметакрилата с . дициклопентадиеном в 3 раза устойчивее сополимера децилметакрилата с тетрадеценом и в 4 раза полиалкилметакрилата. Это связано со структурными особенностями дициклопентадиена, который обладает циклической структурой, и введение его в открытую ,цепь полиметакрилатов значительно

1 повышает термическую устойчивость последних.

Данные исследований влияния сополимера децилметакрилата с дициклопентадиеном на вязкостно- температурные и антикоррозионные свойства масла И-12А приведены в табл. 3 (для сравнения взяты сополнмер децилметакрилата с тетрадеценом и промьппленная вязкостная присадка полиалкилметакрилат).

Как видно из табл. 3, сополимер децилметакрилата с дициклопентадиеном по улучшению вязкостно-темпера1174441.Таблица 1

Содержание дицикло пентадиена, мас.X

Содержание, Выход сополимера, Мол.м

Углерод

Водород

В смеси В сополимономе- мере ров

Вычислено Найдено Вычислено

Полидецилметакрилат 98 17000 74,30 73,90 11,94

11,82

11,48

11,19

9 1

96 15000 75,81 75,68 11,54

92 12000 77,39 76,81 11,27

18,6

10,91

87 9000 78,94 78,07 11,00

27,9

Таблица 2

Сополимер децилметакрилата с дициклопентадиеном

7,4

15000

3,7

12000 турных свойств масла И-12А находится на одинаковом уровне с вязкостными присадками, а по антикоррозионным свойствам превосходит их, Так, коррозионность масла И-12А составляет S

220 г/м . Добавление к этому маслу сополимера децилметакрилата с тетрадеценом и полиалкилметакрилата не изменяют этот показатель, А добавление предлагаемого сополнмера устраняет корроионность масла до 5 г/м (отсутствие).

Антикоррозионные свойства сопо> лимера децилметакрилата с дициклопентадиеном не связаны со значением молеку-15 лярной массы сополимера, так как антикоррозионные свойства сообщаются сополимеру дициклопентадиеновыми звеньями.

Поэтому наличие в составе сополимера 10X и более дициклопентадиеновых 20 звеньев является достаточным для придания сополимеру антикоррозионных свойств. Из-за наличия в дициклопентадиеновом звене одной ненасыщенной связи за счет электронов этой 25 связи образуется защитная пленка на поверхности металла, которая защищает последний от коррозии.

Зависимость вязкостно-температурных характеристик масла И-12А от концентрации сополимера децилметакрилата с дициклопентаном мол.м. .

12000 представлена в табл. 4.

Как видно иэ табл. 4, с увеличением концентрации сополимера до

5 улучшаются вязкостно-температурные характеристики масла И-12А. Дальнейшее увеличение концентрации сополимера (9-10X) не приводит к улучшению вяэкостно-температурных свойств, что,связано с увеличением межмоле; кулярных взаимодействий макромолекул

: сополимера.

Для получения базового моторного масла с вязкостью 8+0,5 мм /с при

100 С, отвечающего требованиям

ГОСТ 17479-72, необходимо в масло И-12А вводить 7-SX указанного сополимера.

Применение предлагаемого сополимера в качестве вязкостной присадки даст возможность исключить из состава смазочной композиции антикоррозионный компонент, что значительно снизит себестоимость композиции.

1174441,Продолжение табл.2

2,9

9000

Сополимер децилметакрилата с тетрадеценом

13000

11,5

9,5

10000

4,6

8000

17,9

Полиалкилметакрилат

13000

Таблица 3

Вязкостная присадка

Загущенное масло

Мол.м.

Концентрация, %

Вязкость при

100 С, мм /с

Коррозия, г/м2

Индекс вязкости

Сополимер децилметакрилата с дициклопентадиеном

141

4,1

9000

7,5

150

4,9

12000

15000

6 8,1 155

Сополимер децилметакрилата с тетрадеценом

4.8

8,2

Полиалкилметакрилат

180

150

1000

150

200

12000

Масло И-12А

220

3,27

Таблица 4

Вязкость, мм /с, при о температуре, С

Индекс вязкости

Отношение вязкостей при 50 и

100 С

Концентрация сополимера, %

50 100

3,36

119

3,96

13,34

14,05

18,74

23,17

28,70

34,38

0,5

130

4,41

3,18

146

3,25

5,78

148

3,48

6,65

3,48

150

8,20

3,48

9,84

150