Синтез та властивості поліметакрилатних присадок до олив

Abstract

Дисертацію присвячено розробці модифікованих багатофункціональних поліметакрилатних присадок до олив. Як модифікувальний комономер запропоновано і синтезовано базовий мономер – децилметакрилат та модифікувальний комономер – тетраметиленсаліцилатметакрилат. Встановлено основні закономірності синтезу модифікованих поліметакрилатних присадок та обрані оптимальні умови процесу їх отримання. Функціональні властивості модифікованих поліметакрилатних присадок вивчено на модельних мастильних композиціях на основі олив І-20А та ОБ-300. Досліджено реологічні, низькотемпературні та високотемпературні властивості загущених олив в залежності від кількості присадок та вмісту модифікувальної добавки у їх складі. Встановлено, що модифіковані поліметакрилатні присадки переважають не модифіковані за стійкістю до механічної та термічної деструкції. Антиокислювальна та депресорна дія присадки зростає зі збільшенням вмісту модифікувальної добавки. Запропонована мастильна композиція з використанням модифікованої поліметакрилатної присадки. Розглянуто технологічні аспекти і запропоновано принципову технологічну схему виробництва модифікованої поліметакрилатної присадки, зроблено розрахунок матеріальних балансів процесів та проведено технологічний розрахунок, розроблено товарну форму даних присадок. Диссертация посвящена разработке модифицированных полиметакрилатных присадок к маслам. Синтезирован базовый мономер – децилметакрилат, и модифицирующий сомономер – тетраметиленсалицилат-метакрилат. Определены их физико-химические и спектральные характеристики. Изучена кинетика этерификации метакриловой кислоты деканолом, тетраметиленгликолем салициловой кислотой: рассчитаны константы скорости, энергии активации, передэкспоненциальные множители. Модифицированные полимеры получали радикальной полимеризацией, меняя соотношение базового мономера – децилметакрилата и модифицирующего сомономера - тетраметиленсалицилатметакрилата. Определены физико-химические и спектральные характеристики полидецилметакрилата и модифицированных тетраметиленсалицилатметакрилатом кополимеров. Установлены основные закономерности синтеза модифицированных многофункциональных присадок и выбраны оптимальные условия процесса их получения. Функциональные свойства модифицированных полиметакрилатных присадок изучены на модельных смазочных композициях на основе масел И–20А и ОБ-300, которые отличаются структурно-групповым составом. Изучены реологические, низкотемпературные и высокотемпературные свойства загущенных масел в зависимости от количества присадок и содержания модифицирующей добавки в их составе. Установлено, что модифицированные полиметакрилатные присадки превосходят не модифицированные по стойкости к термической и механической деструкции. Антиокислительное и депрессорное действие, а также загущающий эффект от введения присадки возрастает с увеличением содержания модифицирующей добавки. Для достижения высоких вязкостно-температурных характеристик –индекса вязкости 150-198 оптимальная концентрация присадок как в масле нафтено-парафинового основания, так и нафтено-ароматического, составляет 2 % мас., а модифицирующего сомономера 8 % мас. Сополимеры децилметакрилата с тетраметиленсалицилатметакрилатом характеризуются загущающей способностью в 3 раза большей по сравнению с полидецилметакрилатом, снижают температуру застывания масел с минус 23 до минус 50, увеличивают термоокислительную стабильность масел в 2-4 раза по сравнения с полидецилметакрилатом и повышают стойкость к механической и термомеханической деструкции. Полимеры модифициролванные тетраметиленсалицилатметакрилатом могут быть использованы как эффективные вязкостные присадки, которые, кроме того, характеризуются депрессорным и антиокислительным действием, а также стойкостью к термохимической и механической деструкции. Предложена эффективная смазывающая композиция, с использованием масла ОБ-300 и полиметакрилатной присадки модифицированной 5 % масс. полиметраметиленсалицилатметакрилата. Композиция соответствует требованиям на масла марки 15W/40 SF/CC. Товарная форма модифицированных присадок представляет собой 65-70 % раствор полимера в маловязком масле. Предложена принципиальная технологическая схема производства модифицированной полиметакрилатной присадки, произведено расчет материальных балансов процесса и технологический расчет. The work is dedicated to development modified polymethacrilic additives for oils. The Synthesized base monomer - decilmethacrylat, and modifying comonomer - tetramethylenesalycilatmethacrylat. The main regularities and the optimal conditions of the syntheses modified multifunctional additives have been determined. The functional characteristic modified polymethacrilic additives were studied by model lubricating composition on base oils. The reology, low-temperature, high- temperature properties of thickened oils depending on amount additive and contents modifying agent in their composition were studied. Modified polymethacrilic additives are exceed non modified additives on thermal and mechanical stability. Antioxidant and depression actions of the additives increases with increase the contents modifying additives. It is offered efficient lubricating composition with use modified polymethacrilic of the additive. The principle technological scheme production modified polymethacrilic additives have been proposed. The material balances of the process and technological parameters were calculated. The commercial form of above mentioned additives has been worked out.