RO117802B1

RO117802B1 - Aditiv multifuncţional, pentru uleiuri lubrifiante, şi procedeu de obţinere a acestuia

Info

Publication number: RO117802B1
Application number: RO95-01817A
Authority: RO
Inventors: Paolo Koch
Original assignee: Agip Petroli S.P.A.
Priority date: 1994-10-19
Filing date: 1995-10-18
Publication date: 2002-07-30
Also published as: US5726136A; DE69510426T2; EP0708170B1; ITMI942132A1; ES2132487T3; ATE181566T1; KR960014313A; DE69510426D1; MY115380A; JPH08225619A; DK0708170T3; CN1045618C; EP0708170A1; KR100405388B1; SI0708170T1; CN1132784A; ITMI942132A0; RU2154091C2; GR3030686T3; SG48695A1

Abstract

Invenţia se referă la un aditiv multifuncţional, pentru uleiuri lubrifiante, şi la un procedeu de obţinere a acestuia, utilizat pentru formularea uleiurilor lubrifiante pentru motoare. Aditivul conform invenţiei are acţiune de creştere a indicelui de viscozitate, prezintă proprietăţi de dispersie şi stabilitate faţă de fluoroelastomeri, având o stabilitate mare la forfecare şi o comportare reologică îmbunătăţită, la temperatură joasă. Procedeul conform invenţiei constă în aceea că, într-o prima etapă, reacţionează o cantitate de 25...55% monomeri polimerizabili , cu catalizatorul de reacţie, după care, într-o a doua etapă, reacţionează soluţia rămasă de monomeri polimerizabili, într-un interval de timp de 10...20 min, polimerizarea fiind continuată până la un grad de conversie al monomerilor de peste 97%, la temperaturi de 75...130°C.

Description

RO 117802 Β

Invenția se referă la un aditiv multifuncțional pentru uleiuri lubrifiante, precum și la un procedeu de obținere a acestuia, care este un ameliorant al indicelui de viscozitate, cu proprietăți de dispersare și stabilitate față de fluoroelastomeri, având o stabilitate mai mare la forfecare și o comportare reologică îmbunătățită, la temperatură joasă cu utilizare pentru formularea uleiurilor lubrifiante de motoare.

Este cunoscut că elastomerii fluorurați sunt utilizați în mod obișnuit, drept dispozitive de etanșare la motoarele cu combustie internă, în special, pentru a împiedica pierderea de combustibil în punctele în care piesele sunt în contact cu motorul.

în fapt, elastomerii fluorurați sunt o combinație aproape unică în ceea ce privește stabilitatea termică și rezistență la diferite tipuri de fluide. Dispozitivele de etanșare fluorurate de mai sus pot fi atacate totuși, în condițiile de operare ale motorului, de componente care conțin, în special, amine cu caracter bazic aflate în uleiurile lubrifiante.

Apare evident că atacul de mai sus constă în eliminarea, catalizată de baze, a acidului fluorhidric.cu formarea ulterioară a nesaturării. în ceea ce privește proprietățile mecanice, fluoroelastomerul astfel deteriorat își pierde elasticitatea și capacitatea de elongație, cu o pierdere corespunzătoare a capacității sale de etanșare.

în tehnica uleiurilor lubrifiate se cunosc aditivi de îmbunătățire a indicelui de viscozitate (V.l.l.) capabili de ameliorarea comportamentului reologic cu variația temperaturii.

Acestui grup aparțin polimeri și copolimeri ai alchilesterilor acidului acrilic sau metacrilic, conținând un număr suficient de atomi de carbon în grupul alchil pentru a-l face solubil în ulei.

Avantajele care pot fi obținute prin introducerea în acest polimer solubil în ulei a unui monomer copolimerizabil sau grefat conținând azot în scopul de a da caracteristici de dispersie produsului rezultat, sunt, de asemenea, cunoscute în literatura de specialitate.

Acest monomer copolimerizabil conținând azot, denumit, de asemenea, monomer de dispersie, este, în general, selecționat dintre vinilimidazoli, vinilpirolidone, vinilpiridine și N,N -dialchilamino-alchil-metacrilați.

Așa cum s-a specificat mai sus, acești poli(met)acrilați sunt amelioranți eficienți ai indicelui de viscozitate și dispersând, dar au dezavantajul de a fi incompatibili ca fluoroelastomerii.

Pentru a evita acest dezavantaj, în literatura de specialitate se descriu V.l.l. polimeri care nu au grupuri conținând azot, dar având grupuri hidroxilice normale (-OH) sau alcoxidice (-OR, unde R este, în general, un radical alchil C/ - C₄ multifuncțional). Aceșiti polimeri sunt complet inerți cu referire la fluoroelastomeri, iar în mod evident având o activitate de dispersare mai mică.

A fost acum găsită o nouă clasă de copoli(met)acrilați care îmbunătățește indicele de viscozitate cu o acțiune de dispersare, în care prezența grupelor care conțin azot și oxigen îmbunătățește în mod surprinzător performanța vâscozimetrică a polimerului, precum și stabilitatea mecanică și îngroșarea la rece și cald, făcându-l, de asemenea, compatibil cu fluoroelastomeri! care conțin, de asemenea, funcții azotoase.

Problema tehnică, pe care o rezolvă invenția, este elaborarea unei compoziții de aditiv cu rol multifuncțional compatibil cu fluoroelastomeri! printr-un procedeu eficient.

Aditivul multifuncțional, conform invenției, elimină dezavantajele de mai sus menționate prin aceea că, constă dintr-un copolimetacrilat care este constituit din:

a) până la 19 %, de preferință, până la 10% în greutate metacrilăți,având formula generală I: CH₂ =C(R)-COOR₁, în care, R este selecționat dintre -H și -CH₃, R, este selecționat dintre radicalii C/·..^ alchil, liniari sau ramificați;

b) 85...98% în greutate, metacrilați, având formula generală II: CH₂=C(R)-COOR₂, în care, R are semnificația de mai sus și R₂ este selecționat dintre radicalii alchil, liniari sau ramificați având 6..25 atomi de carbon;

RO 117802 B

c) 1...6% în greutate, metacrilați, având formula generală III: CH₂=C(R)-CO-X-R₃, în care, R are semnificația de mai sus, -X este oxigen sau -NH sau NR ₄, în care, R₄ este un radical alchil, având 1... 5 atomi de carbon și R₃ este selecționat dintre radicalii alchil, liniari, ciclici sau ramificați, având 4...20 atomi de carbon și un număr de atomi de azot terțiar, de la 1 la 2; 55

d) 1...9 % în greutate, metacrilați, având formula generală IV: CH₂=C(R)-COOR₅, în care, R are semnificația de mai sus și R₅ este selecționat dintre radicalii alchil,liniari, ramificați sau ciclici, având 4...20 atomi de carbon și un număr de atomi de oxigen de tip hidroxil și /sau alcoxi! cuprins, între 1 și 2, termenul alcoxil însemnând un grup -OR₆, în care, R₆ este un radical alchil CȚ..C4 liniar sau ramificat, procentul total al componentelor de la a) 60 la d) fiind egal cu 100, iar raportul dintre echivalenții de oxigen ai metacrilaților din componenta d) și echivalenții de azot ai metacrilaților din componenta c) este cuprinsă, între 1/1 și 2/1.

Prin aplicarea invenției se obțin următoarele avantaje:

- uleiurile lubrifiante formulate prezintă indice de viscozitate îmbunătățit, stabilitate 65 mare la forfecare, comportare reologică superioară, la temperaturi scăzute și caracteristici de dispersie superioare;

- aditivul, conform invenției, este compatibil cu fluorelastomerii;

- se utilizează în formularea finală a uleiurilor de motoare fiind compatibil cu alți aditivi specifici (având aceleași funcții sau funcții diferite: antioxidante, detergenți dispersanți). 70 în ceea ce privesc monomerii (a), exemple tipice sunt metacrilații, de preferință, metacrilații de metil, etil, propil, isopropil, n-buti!, izo-butil, terț-butil și amestecurile lor.

într-o realizare preferată, monomerii (b) sunt metacrilați și amestecuri de alcooli primari, liniari sau ramificați, ambii de origine naturală sau sintetică, având un număr de atomi de carbon cuprins, între 10 și 20. Amestecurile de mai sus sunt ușor de procurat din 75 comerț. Aparținând acestei categorii sunt alcoolii grași, de la uleiul din grăsimi vegetale (având un număr de atomi de carbon cuprins, între 16 și 20, de obicei 17,3), alcoolii grași din uleiul de nucă de cocos (având un număr de atomi de carbon cuprins, între 10 și 16, în mod obișinuit 12,6), alcoolii sintetici cum sunt Dobanol 25 (amestec de alcooli liniari sau ramificați având un număr de atomi de carbon cuprins, între 12 și 15, de preferință, 13,5), 80 alcoolii primari liniari sau ramificați,de la C₁₂ la C₁₅, în mod uzual 13,3, cunoscuți ca “Lial 125.

Aparțin de grupul de metacrilați (c) compușii în care: -X este -O- și R₃ este un grup alchilen dialchilaminic, în special, 2-dimetilamino și 2-dietilaminoetil (met)acrilați, 3-dimetil și 3-dimetilaminopropil (met)acrilați. Compușiii în care: -X- este -NH, de exemplu, N- 85 (dimetilaminopropil) (met)acrilamida, aparțin, de asemenea, acestui grup.

De asemenea, aparțin la acest grup monomerii în care azotul este parte din produsul heterociclic, de exemplu, 2-(1-imidazolil)etil (met)acrilații, 2-(4-morfolin)etil (met)acrilații, (met)acrilații de N-(3-hidroxipropil)-N’-metilpiperazină și amidele corespunzătoare.

Exemple de metacrilați (d) sunt metacrilații care au un grup -OH în lanțul alchil din 90 R₅, în mod special, în poziția finală a lanțului, cum este 2-hidroxietil (met)acrilatul, 3hidroxipropil (met)acrilatul.

La fel de folosiți sunt metacrilații care au hidroxilul în poziția 2 a lanțului alchil, de exemplu, metacrilații de 2-hidroxibutil și 2-hidroxipropil, 2-hidroxipropil și 3-hidroxipropil (met)acrilații, precum și amestecurile corespunzătoare au dovedit a fi deosebit de intere- 95 sânte. Respectiv, eterii 0_ή-0₄ alchil ai mai sus menționaților (met)acrilați hidroxilați aparțin, evident, acestui grup.

RO 117802 Β

Invenția se referă, de asemenea, la un procedeu de preparare a copolimetacrilatului descris mai sus, acest procedeu fiind caracterizat prin aceea că, într-o primă etapă reacționează o cantitate, de 25...55 % monomeri polimerizabili cu catalizatorul de reacție, după care într-o a doua etapă reacționează o cantitate, de 25...55 % monomeri polimerizabili cu catalizatorul de reacție, după care într-o a doua etapă reacționează compoziția rămasă de monomeri polimerizabili, într-un interval, de timp, de 10...120 min, copolimerizarea fiind continuată până la un grad de conversie a monomerilor de peste 97 %, la temperaturi, de 75...130°C.

Conform procedeului de mai sus, se pot obține V.1.1. poli(met)acrilați cu o acțiune de dispersie care sunt compatibili cu fluoroelastomerii și care au,de asemenea, o stabilitate ridicată la forfecare. Importanța stabilității la forfecare este evidentă când uleiurile lubrifiante sunt administrate în domeniul motoarelor.

Etapa a doua poate fi realizată la o rată de curgere constantă sau variabilă, deși este, de preferat, și este mai ușor să se mențină o rată aproximativ constantă de curgere în timpul acestei trepte.

în ceea ce privește solventul, acesta poate fi încărcat în întregime în reactor sau o parte din el poate fi folositor pentru a dilua alimentarea monomerilor din etapa a doua.

Reacția de polimerizare este realizată, conform datelor cunoscute de experții în domeniu, într-o atmosferă de gaz inert, de preferință, azot. Este, de asemenea, folositor să se elimine urmele de oxigen din reactanți și mediul înconjurător reacției; este de aceea bine să se supună reactanții și mediul de reacție reacției de degazare anticipată.

Este important pentru rația dintre cantitatea de monomeri inițial încărcată în reactor și cantitatea de monomeri alimentată în continuare, să fie în domeniul menționat mai sus.

în fapt, s-a găsit în mod surprinzător că operând în acest mod polimet acrîlații au o comportare reologică excelentă la temperatură joasă și o stabilitate la forfecare îmbunătățită. Proprietățile V.l.l. și dispersia, precum și stabilitatea la fluoroelastomeri sunt pe de o parte aceleași, evident cu același tip și cantitate de monomeri cu a produselor obținute cu alte tehnici. (De exemplu, fie prin polimerizarea compoziției monomerice introduse în întregime de la început în reactor, fie prin operare în afară a rațiilor, între încărcare și alimentarea ulterioară definită în prezenta invenție).

Reacția de copolimerizare este realizată într-un solvent inert, de preferință, având punctul de fierbere, la cel puțin 300°C la 760 mm. Sunt convenabile, în mod special, uleiurile minerale, de exemplu, solventul Neutral 5,4 cSt, la 100°C, cunoscut sub denumirea de solvent Neutral 150.

Cantitatea de solvent este, de preferință, aleasă astfel, încât să avem la sfârșitul reacției de polimerizare, o soluție polimerică cu o concentrație de polimer cuprinsă, între 30 și 65 % în greutate, de preferință, cuprinsă, între 50 și 60 %. în acest fel, soluția de mai sus poate fi folosită în mod direct ca un aditiv pentru uleiurile lubrefiante.

Reacția de polimerizare este realizată fără oxigen, la o temperatură cuprinsă, între 75 și 130°C, în mod special, cuprinsă, între 80 și 100°C în prezența unui inițiator radicalic.

Timpul de acționare a compoziției polimerizabile rămase (a doua etapă), care depinde, de asemenea, de temperatura de polimerizare, este,în general, cuprins, între 10 și 120 min, de preferință, între 15 și 80 min. Lucrând în forma preferată de realizare, de exemplu, cu o temperatură cuprinsă, între 80 și 100°C, timpul de adiție este, de preferință, cuprins,între 20 și 45 min, de preferință, între 25 și 35 min.

Catalizatorii de reacție tipici care pot fi folosiți pentru procedeul, conform prezentei invenții, sunt terț-butilperoctoat, terț-butil-perbenzoat, azo-bis-isobutironitril, 2,2'-azobis(2metilbutironitril), dibenzoilperoxid, di-lauroilperoxid. Catalizatorii de mai sus sunt adăugați într-o cantitate cuprinsă, între 0,2 și 3 părți în greutate/100 părți monomer.

RO 117802 Β

Amestecul de reacție poate conține,de asemenea, când este considerat necesar, substanțe sulfurate cum sunt alchilmercaptanii, tioglîcolii și tiofenolii, pentru a regla greutatea moleculară a copolimeruluî. Aceste substanțe sulfurate pot fi prezente într-o cantitate cuprinsă, între 0,01 și 0,5 părți/100 părți de monomeri. 150

Progresul reacției de polimerizare poate fi urmărit prin analize, de preferință, analiza în infraroșu a probelor de amestec de reacție.

Reacția de polimerizare este considerată a fi completă când gradul de conversie al monomerilor este s 97%, de preferință, > 98%.Copoli(met)acrilatul, conform prezentei invenții, poate fi izolat din soluția polimerică finală și folosit direct ca uleiuri minerale sau 155 sintetice, de bază sau soluția polimerică finală poate fi folosită ca un concentrat. Atunci când este utilizată ca un concentrat, este posibil să se dilueze soluția polimerică până la concentrația dorită, cu un diluant ulterior, de exemplu, uleiul de parafină.

Atunci când concentratul este amestecat direct pentru a da un ulei formulat, diluantul preferat este uleiul mineral SN 100 sau SN 150, care este compatibil cu uleiul lubrifiant final. 160

Atunci când copoli(met)acrilatul din prezenta invenție este adăugat la uleiurile de bază pentru combustibili, concentrația finală a polimerului (parte activă) în uleiul lubrifiant final este, de preferință, de la 0,5 la 15% în greutate, mai preferabil, de la 1 la 8% în greutate, în funcție de utilizările specifice.

Uleiurile de bază pentru combustibili pot fi de tipul mineral (parafinic sau naftenic) sau 165 sintetic (poliolefinic sau esteric).

Copoii met acrilatul, conform prezentei invenții, poate fi folosit în formularea finală a uleiurilor lubrifiante cu alți aditivi, având diferite funcțiuni, de exemplu, antioxidanți, detergenți, dispersanți, agenți antiuzură sau amestecuri cu alți compuși care au aceleași funcții, de exemplu, cu alți amelioratori ai indicelui de viscozitate alți dispersanți, alți V.I.L, cu o 170 acțiune dispersantă.Acești alți aditivi sunt, în general, livrabili în comerț în formulări care conțin diferiți aditivi în anumite proporții. De exemplu, o formula comercială tipică cuprinde un aditiv antiuzură și antioxidant, cum este ditiofosfatul de zinc, un dispersant antiuzură și antioxidant, cum este ditiofosfatul de zinc, un dispersant azotat lipsit de cenușă, cum este poliizobutilensuccinimida, un detergent, cum este un sulfonat sau fenat metalic, un agent 175 antispumant cum este uleiul siliconic.

Următoarele exemple permit o mai bună înțelegere a prezentei invenții.

Exemplul 1. Pentru producerea a 300 g de polimer, este folosit un reactor cilindric cu manta, care are o capacitate, de 0,51, echipat cu un agitator tip ancoră cu lame orientate spre tije, termocuplu și un tub de imersie pentru suflarea de azot, mantaua fiind conectată 180 la o baie reglată cu un termostat care permite controlul termic al reacției. Se utilizează, de asemenea, o micropompă. în reactor se încarcă 132,6 g de ulei mineral SN 150, 48,2 g (0,174 mol) de monomer C₁₂ - C₁₈ alchilmetacrilic (98,5 % puritate); întregul amestec se degazează, timp de o oră cu azot, sub agitare. La sfârșiitul degazării se adaugă 1,13 g (0,00785 mol) de hidroxipropilmetacrilat și 0,9 g (0,00573 mol) de dimetilaminoetilmetacrilat. 185

Se încarcă 112,5 g (0,407 mol) de monomer C₁₂ - C₁₈ metacrilic într-un container separat și se degazează, timp de o oră cu azot.

La sfârșiitul degazării, se adaugă 2,63 g (0,0183 mol) de hidroxipropilmetacrilat și 2,1 g (0,0134 mol) de dimetilaminoetilmetacrilat.Hidroxipropilmetacrilatul utilizat în acest exemplu și în exemplele care urmează este un produs comercial care constă într-un amestec 190 75/25 în greutate 2-hidroxipropil și 3-hidroxipropil. Acest amestec de metacrilați este apoi alimentat în reactor în timpul polimerizării prin conducte cu pompa de dozare.

Cantitatea de monomeri metacrilici încărcată în reactorul de polimerizare reprezintă 30% din totalul greutății de monomeri utilizată, în care cantitatea de monomeri prezentă în containerul de alimentare al pompei reprezintă 70% din ceea ce a rămas. 195

RO 117802 B

Rația în mol dintre hidroxipropilmetacrilat și dimetilaminoetilmetacrilat în amestecul total de monomeri este egală, cu 1,37: 1.

Procentajul în greutatea hidroxipropilmetacrilatului și dimetilaminoetilmetacrilatului în amestecul total de monomeri este 2,28% și, respectiv, 1,82 %.

200 Amestecul de reacție conținut în reactor este încălzit, la 80°C.

în acest moment, se adaugă 0,96 g de inițiator de polimerizare, 2,2'-azo-bis(2-metilbutironitril) egal, cu 0,32 % în greutate, față de amestecul de reacție și temperatura de polimerizare este lăsată să crească, la 90°C, după care se adaugă amestecul de monomeri conținuți în containerul de alimentare ai pompei de dozare la o rată de curgere care permite 205 ca adiția să fie completă, în 30 min.

Temperatura de reacție este controlată în scopul de a fi menținută, la 90°C pe toată durata polimerizării. Dezvoltarea reacției este urmată de analiza în infraroșu (I.R.) efectuată pe probe luate din reactor, la fiecare 30 min, aproximativ. Dintr-o examinare a spectrului, este posibil să se urmărească dispariția absorbției datorită amestecului de monomeri meta210 crilici și apariția absorbției datorate polimerului.

Reacția este considerată a fi completă când gradul de conversie este mai mare decât 98%; aceasta are loc după 210 min, după ce temperatura de polimerizare a fost atinsă. Aditivul obținut are o parte finală activă care corespunde, la 54,1 % în greutate (determinată prin dializă).

215 Are un aspect limpede și viscozitatea lui cinematică măsurată, la 100°C dovedește că este 970 cSt.

Proprietățile reologice principale ale aditivului sunt determinate prin aducerea într-o soluție de aditiv dizolvat la 10% în greutate în ulei mineral SN 150. Soluția astfel obținută are următoarele caracteristici: viscozitate cinematică (KV), la 100°C: 13,36 cSt, KV, la 40°C: 220 72,56 cSt, indice de viscozitate: 189, stabilitate la forfecare (test CEC-L-14-A 88): 10,8 % indice de stabilitate la forfecare: 17,5, viscozitate dinamică, la -20°C: 2800 cP, punct de rouă: -33°C.

Pentru evaluarea produsului ca aditiv pentru uleiul de motor se folosește o formulare SAE 10W-40, care conține: 37,8 % uleiuri de bază minerale, 38% uleiuri de bază sintetice, 225 14,7 % set comercial de aditivi (constând din ditiofosfat de zinc, un detergent, un dispersant, un sistem antioxidant).

- 9,5 % amelioranți ai indicelui de viscozitate, față de care aditivul respectiv (intenționat ca o soluție 55% de polimer în SN 150) formează 6%, partea remanentă constând dintr-un aditiv V.l.l. nedispersant poliolefinic.

²³⁰ Un prim test este efectuat pentru a examina compatibilitatea cu fluoroelastomerii cu formularea astfel preparată.

în acest scop, este efectuat testul numit VW TEST PV 3344 - Compatibilitate de etanșare”.

Rezultatele testului de mai sus sunt indicate în tabelul 1, în care limita specificațiilor 235 produsului este indicată în paranteze:

Tabelul 1

Forța de tracțiune	9,0 (^8,0)
Elongația la rupere (%)	210 (> 160)
Fisurare la 100 %	Fără fisurare (fără fisurare)

RO 117802 Β

Pentru evaluarea comportării la motoare a acțiunii de dispersie, se folosește aceeași formulare ca mai sus, la care se efectuează testul american numit “Sesquence V-E” (procedeu ASTM STP 315H P3),ale cărui rezultate sunt date în tabelul 2, împreună cu limitele de specificație a produsului, în paranteze: 245

Tabelul 2

______Media uleiului uzat din motor	9,28 (minimum 9)
Media uleiului uzat de acoperire	9,25 (minimum 7)
Media lacurilor pentru motor	5,60 (minimum 5)
Lacuri pentru mantaua pistonului	6,80 (minimum 6,5)
Uzura medie a camei (10’³ inch)	0,50 (maximum 5)
Uzura maximă a camei (10’³ inch)	0,8 (maximum 15)

Exemplul 2. Pentru producerea a 300 g polimer, s-a folosit același procedeu ca în exemplul 1, dar s-a încărcat 60% din cantitatea totală de monomeri în reactor și s-a adăugat 255 restul de 60 % cu pompa de dozare.

în acest scop, 132,6 g de SN 150, 64,28 g (0,233 mol) de monomer C₁₂ - C₁₈ alchilmetacrilic (puritatea 98,5%) s-a încărcat în reactor și s-a degazat cu azot, timp de o oră. Sau adăugat 2,31 g (0,0147 mol) de dimetilaminoetilmetacrilat și 2,54 g (0,0176 mol) de hidroxipropilmetacrilat. 96,42 g (0,349 mol) de monomer C₁₂ - C₁₈ alchilmetacrilic s-a încărcat 260 în containerul de alimentare a pompei și s-a degazat, timp de o oră cu azot. S-au adăugat apoi 3,47 g (0,022 mol) de dimetilaminoetilmetacrilat și 3,81 g (0,0264 mol) de hidroxipropilmetacrilat. Rația în mol dintre hidroxipropilmetacrilat și dimetilaminoetilacrilat în amestecul total de monomeri este 1,2:1. Procentele în greutate de hidroxipropilmetacrilat și dimetilaminoetilmetacrilat în amestecul total de monomeri este egal cu 3,85 și, respectiv, 3,50 %. 265

Când amestecul de reacție atinge 80°C, se adaugă 0,96 g de inițiator de polimerizare 2,2'azo-bis-(2-metilbutironitril) și temperatura este lăsată să urce la 90°C, după care amestecul de monomeri conținut în containerul de alimentare este introdus, în timp, de 30 min. După 210 min de la începutul reacției, se ia o probă și se determină conversia, care se dovedește a fi 98%. Soluția de polimer 10% în SN 150 are următoarele caracteristici: viscozîtate (KV) 270 cinematică, la 100°C: 13,28 cSt, KV, la 40°C: 71,38 cSt, indice de viscozîtate: 191, stabilitate la forfecare (test CEC-L-14-A 88): 10,6 %, indice de stabilitate la forfecare: 17,0, viscozîtate dinamică, la -20°C: 2800 cP, punct de rouă: -33°C.

Tabelul 3

Forța de tracțiune (Mpa)	I 8,8 (s 8,0)
Elongația la rupere (%)	205 (>160)
Fisuri la 100 %	I Fără fisuri (fără fisuri)

Exemplul comparativ 3. Același procedeu este realizat ca în exemplul 1, folosind dimetilaminoetilmetacrilat singur, drept monomer de dispersie. în reactor se încarcă 132,6 280 g ulei mineral SN 150, 48,2 g (0,174 mol) de monomer C₁₂ - C₁₈ alchilmetacrilic cu o puritate de 98,5 %; întregul amestec este degazat, timp de o oră, cu azot sub agitare. La sfârșitul degazării, se adaugă 1,73 g (0,011 mol) de dimetilaminoetilmetacrilat. Separat, se încarcă 112,5 g (0,407 mol) de monomer C₁₂ - C₁₈ metacrilic în containerul de alimentare al pompei de dozare; întregul amestec se degazează, timp de o oră, cu azot. La sfârșiitul degazării, se 285 adaugă 4,04 g (0,0257 mol) de dimetilaminoetilmetacrilat.

RO 117802Β

Cantitatea de monomeri metacrilici prezentă în reactorul de polimerizare reprezintă 30% în greutate față de totalul de monomeri folosiți, în timp ce containerul de alimentare al pompei de dozare conține restul, de 70 %.

Cantitatea totală de dimetilaminoetilmetacrilat folosită reprezintă 3,5 % din greutatea totală a monomerilor metacrilici.

După încălzirea amestecului de reacție, la 80°C, se adaugă 0,96 g de inițiator de polimerizare 2,2'-azo-bis(2-metilbutironitril). Temperatura este lăsată să urce, la 90°C, după care amestecul de monomeri metacrilici conținuți în containerul de alimentare este adăugat, în timp, de 30 min,temperatura reacției fiind menținută, la 90°C.

După 210 min de la începerea reacției, se ia o probă, conversia se măsoară și se dovedeșite a fi 98%.

Soluția de polimer 10% în SN 150 are următoarele caracteristici: viscozitatea cinematică (KV), la 100°C: 13,10 cSt, KV, la 40°C: 71,59 cSt, indice de viscozitate: 187, stabilitate la forfecare (test CEC-L-14-A 88): 10,5%, indice de stabilitate la forfecare: 17,0, viscozitate dinamică, la -20°C: 3200 cP, punct de rouă: -33°C.

Tabelul 4 indică rezultatele testului VW PV 3344, pentru compatibilitatea cu fluoroelastomeri, care este un eșec total:

Tabelul 4

Forța de tracțiune (MPA)	6,5 (> 8,0)
Elongația la rupere (%)	155 (> 160)
Fisuri la 100%	Fisuri/ rupere (fără fisuri)

Exemplul comparativ 4. Se realizează același procedeu ca în exemplul 1, folosind hidroxipropilmetacrilatul singur, drept monomer dispersant.

Se încarcă în reactor 132,6 g de ulei mineral SN 150,48,2 g (0,174 mol) de monomer C12 - C₁₈ alchilmetacrilic cu o puritate de 98,5 %; întregul amestec este degazat, timp de o oră, cu azot sub agitare. La sfârșitul degazării, se adaugă 1,91 g (0,0132 mol) de hidroxipropilmetacrilat. Separat, se încarcă 112,5 g (10,407 mol) de monomer C₁₂...C₁₈ metacrilic în containerul de alimentare al pompei de dozare; întregul amestec este degazat, timp de o oră, cu azot. La sfârșitul degazării, se adaugă 4,45 g (0,031 mol) de hidroxipropilmetacrilat.

Cantitatea de monomeri metacrilici prezenți în reactorul de polimerizare reprezintă 30% în greutate din totalul de monomeri folosiți, în timp ce containerul de alimentare al pompei de dozare conține restul, de 70%.

Cantitatea totală de hidroxipropilmetacrilat folosită reprezintă 3,85 % din greutatea totală a monomerilor metacrilici. După încălzirea amestecului de reacție, la 80°C, se adaugă 0,96 g de inițiator de polimerizare 2,2'-azo-bis(2-metilbutironitril). Temperatura este lăsată să crească în containerul de alimentare este adăugat, în timp, de 30 min, temperatura de reacție fiind menținută,la 90°C. După 210 min, de la începutul reacției, se ia o probă, conversia este măsurată și se dovedește a fi 98%. Soluția de polimer 10 % în SN 150 are următoarele caracteristici: viscozitate cinematică (KV), la 100°C: 13,20 cSt, KV, la 40°C: 70,49 cSt, indice de viscozitate: 192, stabilitate de forfecare (test CEC-L-14-A 88): 10,5 %, indice de stabilitate la forfecare: 17,0, viscozitate dinamică, la -20°C: 330 cP, punct de rouă: -33°C.

Tabelul 5 arată rezultatele testului VW PV 3344 pentru compatibilitatea cu fluoroelastomeri:

RO 117802B

Tabelul 5

Forța de tracțiune (MPa)	10,2 (s 8,0)
Elongația la rupere (%)	240 (^ 160)
Fisuri la 100%	Fără fisuri (fără fisuri)

Exemplul comparativ 5. Se folosește același reactor, dar toate componentele amestecului de reacție se adaugă chiar de la început, aceasta excluzând pompa de dozare și containerul de alimentare. Se introduc în reactor 132,6 g de SN 150 și 160,7 g (0,582 mol) 340 de monomer C₁₂ - C₁₈ alchimetacriiic (puritate 98,5 %) și se degazează cu azot, timp de o oră, sub agitare. La sfârșiitul degazării, se adaugă 5,78 g (0,0368 mol) de dimetilaminoetilmetacrilat și 6,35 (0,0441 mol) de hidroxipropilmetacrilat.

Rația de moldintre hidroxipropilmetacrilat și dimetilaminoetilmetacrilat în amestecul total de monomeri este 1,2:1, ca în exemplul 2. Amestecul de reacție conținut în reactor este 345 încălzit, la 80°C.

în acest moment, se adaugă 1,44 g de inițiator de polimerizare 2,2'-azo-bis(2-metilbutironitril), egal, cu 0,48% în greutate față de amestecul de reacție.

Temperatura este lăsată să urce, la 90°C și această temperatură este menținută, timp, de 150 min. Este luată o mostră și se determină gradul de conversie, care are 350 valoarea, de 98%.

Soluția de polimer 10% în SN 150 are următoarele caracteristici: viscozitate cinematică (KV), la 100°C: 13,30 cSt, KV, la40°C: 72,21 cSt, indicele de viscozitate: 189, stabilitate la forfecare: 26, viscozitate dinamică, la -20°C: 3000 cP, punct de rouă: -33°C.

Tabelul 6 arată rezultatele testului de compatibilitate cu fluoroelastomerii: 355

Tabelul 6

Forța de tracțiune (Mpa)	8,9 (> 8,0)
Elongația la rupere (%)	211 (> 160)
Fisuri la 100%	Fără fisuri (fără fisuri)

Tabelul 7 este un tabel rezumativ, în care proprietățile produselor descrise pot fi ușor comparate. în acest tabel, VW indică testul VW PR 3344, inițialele SSE indică indicele de stabilitate la forfecare, CGS -20° este viscozitatea, la -20°C, Ve testul de încercări la motoare

365

Tabelul 7

EVALUĂRI
Exemplu	VW Test	SSI	CCS -20°C	VE
1	admis	17,5	2800 cP	admis
2	admis	17,0	2800 cP	-
3 comp.	respins	17,0	3200 cP	-
4 comp.	admis	17,0	3300 cP	-
5 comp.	admis	25,0	3000 cP	-

370

375

Claims

RO 117802 B

Exemplele 1 și 2 (aditivi conținând amestec de monomeri care conțin doi atomi de azot și oxigen) arată, față de exemplele 3 și 4, care conțin un singur monomer azotat (exemplul 3) sau oxigenat (exemplul 4):

A) Compatibilitatea cu fluoroelastomerii chiar în prezența unei cantități egale de 380 monomer azotat (exemplele 2 și 3);

B) Viscozitatea mai joasă la temperatură joasă și, de aceea, o mai bună performanță în formularea lubrifianților multigrad (5 W-X șil 10 W-X).

Exemplul comparativ 5, în care toți reactanții sunt încărcați la început, arată pe de altă parte, o stabilitate la forfecare categoric mai coborâtă.

385

Revendicări

1. Aditiv multifuncțional pentru uleiuri lubrifiante constând dintr-un copoli-metacrilat, caracterizat prin aceea că este constituit din:

390 a) până la 19%, de preferință, până la 10% în greutate metacrilați având formula generală I: CH₂=C(R)-COOR₁, în care, R este selecționat dintre -H și -CH₃, R₁ este selecționat dintre radicalii C^..^ alchil, liniari sau ramificați;

b) 85...98% în greutate, metacrilați, având formula generală II: CH₂=C(R)-COOR₂, în care, R are semnificația de mai sus și R₂ este selecționat dintre radicalii alchil, liniari sau 395 ramificați, având 6..25 atomi de carbon;

c) 1...6% în greutate, metacrilați, având formula generală III: CH₂=C(R)-CO-X-R₃, în care, R are semnificația de mai sus, -X este oxigen sau -NH sau NR ₄, în care, R₄ este un radical alchil, având 1...5 atomi de carbon și R₃ este selecționat dintre radicalii alchil liniari, ciclici sau ramificați, având 4..20 atomi de carbon și un număr de atomi de azot terțiar, de 400 la 1 la 2;

d) 1...9 % în greutate, metacrilați, având formula generală IV: CH₂=C(R)-COOR₅, în care, R are semnificația de mai sus și R₅ este selecționat dintre radicalii alchil,liniari, ramificați sau ciclici, având 4...20 atomi de carbon și un număr de atomi de oxigen de tip hidroxil și /sau alcoxil cuprins, între 1 și 2, termenul alcoxil însemnând un grup -OR₆, în care, 405 R₆ este un radical alchil ^...64 liniar sau ramificat, procentul total al componentelor de la a) la d) fiind egal cu 100, iar raportul dintre echivalenții de oxigen ai metacrilaților din componenta d) și echivalenții de azot ai metacrilaților din componenta c) este cuprins, între 1/1 și 2/1.
2. Aditiv, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că este constituit din meta410 crilați (a), în cantitate, de până, la 10%, metacrilați (b), în cantitate, de 88...97 %, metacrilați (c), în cantitate, de 1,5...5%. metacrilați (d), în cantitate, de 1,5...7%, procentele fiind exprimate în greutate, iar totalul de procente al componentelor, de la (a) la (d) fiind egal cu 100.
3. Aditiv, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, raportul dintre echivalenții de oxigen ai metacrilaților din componenta d) și echivalenții de azot ai metacrilaților din 415 componenta c) este cuprinsă, între 1,1/1 și1,6/1
4. Aditiv, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, în toți metacrilații, de la a) la d) -R este -CH₃.
5. Aditiv, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, în metacrilații b) -R₂este un amestec de radicali alchil C₁₀..C₂₀.

420
6. Aditiv, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, în metacrilații c),

- X- este -O- și -R ₃ este -CH₂-CH₂-N-(CH₃ )₂.
7. Aditiv, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, în metacrilații d), -R₅este selecționat dintre 2-hidroxipropil și 3-hidroxiopropil și amestecurile respective.

RO 117802 Β
8. Aditiv, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că este sub formă de soluție copolimerică, în care concentrația de copolimer este, de 30...65%, de preferință, 45...60% 425 în greutate într-un solvent inert de tip ulei mineral folosit pentru obținerea copolimetacrilatului.
9. Procedeu de obținere a aditivului, definit la revendicarea 1, constând din copolimerizarea într-un solvent inert a unei compoziții de monomeri, caracterizat prin aceea că, într-o primă etapă reacționează o cantitate, de 25...55% monomeri polimerizabili cu catali- 430 zatorul de reacție, după care intr-o a doua etapă reacționează cantitatea rămasă de compoziția de monomeri polimerizabili, într-un interval, de timp, de 10...120 min, copolimerizarea fiind continuată până la un grad de conversie al monomerilor de peste 97%, la temperaturi, de 75...130°C.
10. Procedeu, conform revendicării 9, caracterizat prin aceea că, în primă etapă 435 reacționează o cantitate, de 30...50 % din totalul compoziției polimerizabile.
11. Procedeu, conform revendicării 9, caracterizat prin aceea că, în a doua etapă compoziția de monomeri polimerizabili rămasă reacționează într-un interval, de timp, de 15...80 min.
12. Procedeu, conform revendicării 9, caracterizat prin aceea că, copolimerizarea 440 este continuată până la un grad de conversie a monomerilor de peste 98%.
13. Procedeu, conform revendicării 9, caracterizat prin aceea că, copolimerizarea se realizează, la temperatura, de 80...100°C.

Președintele comisiei de examinare: ing. Georgescu Mirela

Examinator: ing. Prejbeanu Ana

Editare și tehnoredactare computerizată - OSIM

Tipărit la: Oficiul de Stat pentru Invenții și Mărci