Polymetakrylátový (PMA) modifikátor viskozity, jak se vyrábí a jak funguje?

Způsob výroby polymethakrylátu (PMA)

 

Kyselina methakrylová se esterifikuje alkoholem s vyšším obsahem uhlíku za kyselých podmínek za vzniku methakrylátu a vzniklá voda je kontinuálně absorbována kyselinou sírovou, aby reakce pokračovala. Odstraňte nezreagované látky a vedlejší produkty ze surového methakrylátu, po rafinaci proveďte radikálovou polymeraci za použití benzoylperoxidu nebo azobisisobutyronitrilu atd. a také použijte dodekanthiol ke kontrole molekulové hmotnosti (v průběhu polymeračního procesu, a je třeba přidat určité množství ředicího oleje), reakční vzorec je:

 

 

Reakční vzorec polymethakrylátu (PMA)

 

Typický polymetakrylátové zlepšovače viskozitního indexu (PMA VII)jsou lineární polymery sestávající ze tří segmentů nebo tří uhlovodíkových postranních řetězců různých délek.

Jednoduchá statistika ukazuje, že molekula PMA se skládá z krátkého řetězce 1 až 7 atomů uhlíku. Materiál s krátkým řetězcem ovlivňuje hlavně velikost zkadeření polymeru při nízkých teplotách a index viskozity roztoku polymerního oleje; mírně delší řetězec Obsahuje 8-13 uhlíků, které mohou zlepšit rozpustnost polymerů v uhlovodíkových roztocích; dlouhý řetězec obsahuje 14 nebo více uhlíků, které mohou interagovat s voskovými krystaly a zlepšit tak výkon při nízkých teplotách.

Existují také zprávy: když je průměrný alkylový řetězec monomerů vybraných pro polymeraci PMA 9, výsledný polymer má dobrou rozpustnost v oleji (rozvětvený nebo přímý řetězec je v pořádku) a 1-4 uhlíkové alkoholy mají dobrou viskozitu-teplotu Výkon, 10-20 uhlíkové alkoholy mohou zlepšit výkon při nízkých teplotách; zvláště 14-uhlíkové alkoholy se spojí s voskem, aby se změnila krystalická struktura vosku, a tím se změnil výkon při nízkých teplotách.

 

Počet uhlíků alkylového postranního řetězce R PMA má velký vliv na vlastnosti produktu. Změnou průměrného počtu uhlíků R, distribuce počtu uhlíků a relativní molekulové hmotnosti polymeru lze získat řadu produktů s různými vlastnostmi a různým použitím.

 

Pro jedinou sloučeninu VII, která má pouze zlepšení viskozity, je průměrný počet atomů uhlíku R C8~C10 (průměrný alkylový řetězec by měl být C9) a vzniká smícháním alkoholů s nízkým obsahem uhlíku a alkoholů s vysokým obsahem uhlíku. Polymer získaný tímto způsobem má dobrou rozpustnost v oleji a je stabilní. Může poskytnout dobrou viskozitu a teplotu;

 

Pro VII s dvojím účinkem zlepšení viskozity a snížení bodu tuhnutí je průměrný uhlíkový počet R 12~14 a C14 je nejlepší.

Pokud má současně funkce zvyšující viskozitu, snižování bodu tuhnutí a dispergační funkce, je nutné zavést třetí složku polárních sloučenin obsahujících dusík pro kopolymeraci, jako je dimethyl (nebo diethyl) aminoethylmethakrylát, hydroxymethakrylát Ethylester, { {1}}methyl-5-vinylpyridin. Relativní molekulová hmotnost PMA použitého pro motorový olej s vnitřním spalováním je asi 150,000 a relativní molekulová hmotnost PMA použitého jako činidlo snižující teplotu tuhnutí je menší než 100,000. Pokud se používá v hydraulickém oleji a převodovém oleji, které vyžadují obzvláště dobrou stabilitu ve smyku, je relativní molekulová hmotnost PMA mezi 20,000 a 30,000.

 

Zvláště dobrý je výkon PMA při nízkých teplotách, účinekzlepšení viskozitního indexuoleje je dobrý aoxidační stabilita je dobrá, alezahušťovací schopnost, tepelná stabilita a mechanická odolnost proti smyku (SSI) nejsou tak dobré. Zejména PMA s vysokou molekulovou hmotností jsou náchylné k mechanicky indukované trvalé ztrátě viskozity jako funkce molekulové hmotnosti (velikosti) roztoku pro dané smykové napětí. Distribuce relativní molekulové hmotnosti hraje sekundární roli, pokud distribuce relativní molekulové hmotnosti upřednostňuje polymery s vysokou relativní molekulovou hmotností, je ztráta viskozity větší než u polymerů s podobnými průměrnými relativními molekulovými hmotnostmi. Různé aplikace mají velmi různá namáhání, takže ztráta viskozity jakéhokoli polymeru dané molekulové hmotnosti se bude lišit od aplikace k aplikaci. Jistě, ztráta viskozity přímo souvisí s relativní molekulovou hmotností a namáháním aplikace.

 

Disperzní PMA lze použít nejen jako dispergační činidlo, ale také jako disperzní zlepšovač viskozitního indexu. Proto se v motorových olejích často používají disperzní zlepšovače viskozitního indexu, které nahrazují některé tradiční bezpopelové disperzanty nebo pouze pro zlepšení jejich disperzibility.