close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY3392

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 3392
(13)
C1
(51)
(12)
6
C 10M 145/14,
C 07D 295/03,
C 08F 220/18
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ПОЛИМЕРНАЯ ПРИСАДКА
К СМАЗОЧНЫМ МАСЛАМ, СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНОЙ
ПРИСАДКИ, МОНОМЕР, ОБЛАДАЮЩИЙ ДИСПЕРГИРУЮЩИМ
ДЕЙСТВИЕМ, КОНЦЕНТРАТ И СМАЗОЧНОЕ МАСЛО
(21) Номер заявки: 1781
(22) 1994.07.01
(60)* SU 5010579, 1991.12.13
(31) 22396 A/90
(32) 1990.12.14
(33) IT
(46) 2000.06.30
(71) Заявитель: МИНИСТЕРО ДЕЛИ ЮНИВЕРСИТА Е ДЕЛЛА РИЧЕРКА ШЕНТИФИКА Е ТЕКНОЛОГИКА (IT)
(72) Авторы: Паоло Гамбини, Паоло Кок, Альберто
Сантаброджо (IT)
(73) Патентообладатель:
МИНИСТЕРО
ДЕЛИ
ЮНИВЕРСИТА
Е
ДЕЛЛА
РИЧЕРКА
ШЕНТИФИКА Е ТЕКНОЛОГИКА (IT)
(57)
1. Полимерная присадка к смазочным маслам, улучшающая индекс вязкости и обладающая диспергирующими и противоокислительными свойствами, полученная путем сополимеризации ненасыщенных сложных эфиров общей формулы (1, 2, 3):
СН2 = CR’ − COORa ,
1
2
СН2 = CR’ − COORb ,
3
СН2 = CR’ − COORc ,
где R’ − Н, алкил;
Ra − линейный или разветвленный С6-С25-алкил;
Rb − Ra или C1-C4-алкил;
Rc − 2,2,6,6-тетраметил-пиперидин-4-ол, линейный, разветвленный или циклический радикал, содержащий 1 или 2 атома азота и от 4 до 20 атомов углерода,
при массовом содержании эфиров общей формулы (1, 2) и (3) не более 95 %, не более 12 % и не более
8 % соответственно.
2. Присадка по п. 1, отличающаяся тем, что она получена при массовом содержании эфиров общей
формулы (1) 85-90 %, эфиров общей формулы (2) - 3-7 % и эфиров общей формулы (3) − остальное, при R’ −
Rb или CH3; Ra − линейный или разветвленный С10-С20-алкил и использовании в качестве эфира общей формулы (3) 2,2,6,6-тетраметил-пиперидин-4-ол-метакрилата.
3. Присадка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что она получена при использовании в качестве эфира общей формулы (3) смеси 50-85 мас. % 2,2,6,6-тетраметил-пиперидин-4-ол-метакрилата и 15-50 мас. % метакрилата N,N’-диметиламиноэтанола и/или N-(3-гидроксипропил)-N’-метилпиперазина.
4. Способ получения полимерной присадки сополимеризацией ненасыщенных сложных эфиров в среде
инертного растворителя в присутствии регулятора молекулярной массы и радикального инициатора при нагревании, отличающийся тем, что в качестве ненасыщенных сложных эфиров используют эфиры общей
формулы 1, 2, 3:
СН2 = CR’ − COORa ,
1
2
СН2 = CR’ − COORb ,
3
СН2 = CR’ − COORc ,
где R’ − Н, алкил;
Ra − линейный или разветвленный С6-С25-алкил;
Rb − Ra или C1-C4-алкил;
BY 3392 C1
Rc − 2,2,6,6-тетраметил-пиперидин-4-ол, линейный, разветвленный или циклический радикал, содержащий 1 или 2 атома азота и от 4 до 20 атомов углерода,
при массовом содержании эфиров общей формулы (1), (2) и (3) не более 95 %, не более 12 % и не более
8 % соответственно.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что используют 85-90 мас. % эфиров общей формулы (1), 3-7
мас. % эфиров общей формулы (2) и эфиров общей формулы (3) − остальное, при R’ − Rb или CH3; Ra − линейный или разветвленный С10-С20-алкил, а в качестве эфира общей формулы (III) используют 2,2,6,6тетраметил-пиперидин-4-ол-метакрилат.
6. Способ по п. 4 или 5, отличающийся тем, что реакцию сополимеризации осуществляют в инертном
растворителе, предпочтительно в минеральном масле, в отсутствии кислорода при температуре 70-130 °С и в
присутствии инициатора радикальной полимеризации, вводимого в реакционную смесь до или после нагревания в количестве 0,2-3 мас.ч. на 100 мас.ч. ненасыщенных сложных эфиров до достижения конверсии мономеров не менее 60 %.
7. Способ по любому из пп. 4-6, отличающийся тем, что в качестве регулятора молекулярной массы используют сульфированное соединение в количестве 0,005-0,6 мас. %, предпочтительно 0,1-0,4 мас. % от массы ненасыщенных сложных эфиров.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что сульфированное соединение выбирают из группы, включающей алифатические меркаптаны, тиогликоли и тиофенолы.
9. Соединение общей формулы (4):
CH2 CH2
CH2=CR'
COO
(CH2)3
N
N
CH3
4
CH2 CH2
,
где R’ − Н или СН3,
в качестве мономера, обладающего диспергирующим действием, при сополимеризации с другими акрилатами или алкилакрилатами.
10. Концентрат смазочного масла, включающий инертный растворитель и полимерную присадку, отличающийся тем, что в качестве полимерной присадки он содержит полимерную присадку по одному из пп. 13 в количестве 25-95 мас. %, предпочтительно 40-70 мас. %.
11. Смазочное масло, включающее минеральное масло и полимерную присадку, отличающееся тем, что
в качестве полимерной присадки оно содержит полимерную присадку по одному из пп. 1-3, действующую
дополнительно как диспергатор и антиоксидант.
12. Масло по п. 11, отличающееся тем, что содержит присадку в количестве 0,5-10 мас. %.
13. Масло по п. 12, отличающееся тем, что содержит присадку в количестве 1,2-6 мас. %.
(56)
1. US 4822508, МПК C 10M 145/14, 1989 (прототип по п. 1, 10, 11).
2. US 4699723, МПК C 10M 149/10, 1987 (прототип по пп. 4, 9).
Предметом настоящего изобретения является присадка, улучшающая индекс вязкости смазочных масел и
обладающая диспергирующими и противоокислительными свойствами.
Известна возможность введения в смазочные масла малорастворимого полимера, способного улучшать
их реологические свойства при изменении температуры, например полимера или сополимера алкилового
эфира акриловой или метакриловой кислоты, содержащего такое число атомов углерода в алкильной группе,
которое делает его малорастворимым. Также известно, что эффективные результаты достигаются при введении в указанный малорастворимый полимер сополимеризуемого мономера, содержащего атомы азота, которые сообщают целевому продукту диспергирующие свойства помимо улучшения индекса вязкости. Указанный сополимеризуемый мономер, содержащий азот, также известный как диспергирующий мономер,
обычно выбирают из группы, включающей винилимидазолы, винилпирролидоны, винилпиридины и N, Nдиалкил-аминоэтил-метакрилаты [1].
Сополимеры, улучшающие индекс вязкости и одновременно обладающие диспергирующими и противоокислительными свойствами, также могут применяться в двигателях внутреннего сгорания для уменьшения
образования отложений и окисления смазочного масла во время работы двигателя. Например, в [2] описываются сополимеры этилена и пропилена с привитыми мономерами, содержащими атом азота и атом серы,
такие, как 4-метил-5-винилтиазол, обладающие диспергирующими и противоокислительными свойствами
наряду с улучшенным индексом вязкости.
Использование таких полимеров, обычно называемых многофункциональными, также улучшает действие специальных присадок, содержащихся в смазочном масле (например, противоизносные присадки, такие, как ди2
BY 3392 C1
тиофосфаты цинка, диспергаторы, такие как полиизобутенилсукцинимиды, детергенты, такие, как сульфонаты кальция, антиоксиданты, такие как пространственно затрудненные фенолы и т.д., и вероятно, уменьшают
необходимые количества таких присадок.
Задачей изобретения является создание не содержащих серы полимерных присадок к смазочным маслам,
которые эффективно улучшают их индекс вязкости, одновременно обладая диспергирующими и противоокислительными свойствами, а также простого и удобного способа получения указанных присадок.
Сущность изобретения заключается в том, что оно относится к полимерной присадке к смазочным маслам, улучшающей индекс вязкости и обладающей диспергирующими и противоокислительными свойствами,
полученной путем сополимеризации ненасыщенных сложных эфиров общей формулы (1), (2) и (3):
1
CH2=CR’-COORa ,
2
CH2=CR’-COORb ,
3
CH2=CR’-COORc ,
где R’ — H, алкил;
Ra - линейный или разветвленный С6-С25-алкил;
Rb - Ra или С1-С4-алкил;
Rс - 2,2,6,6-тетраметил-пиперидин-4-ол, линейный, разветвленный или циклический радикал, содержащий 1 или 2 атома азота и от 4 до 20 атомов углерода, при массовом содержании эфиров общей формулы
(1), (2) и (3) не более 95 %, не более 12 % и не более 8 % соответственно.
Предпочтительно, чтобы присадка была получена при массовом содержании эфиров общей формулы (1)
85-90 %, эфиров общей формулы (2) - 3-7 % и эфиров общей формулы (3) -остальное, при R’ - Rb или СН3;
Ra - линейный или разветвленный С10-С20-алкил и использовании в качестве эфира общей формулы (3)
2,2,6,6-тетраметил-пиперидин-4-ол-метакрилата.
В соответствии с другим вариантом исполнения присадка может быть получена при использовании в качестве эфира общей формулы (3) смеси 50-85 мас. % 2,2,6,6-тетраметил-пиперидин-4-ол-метакрилата и 1550 мас. % метакрилата N,N’-диметиламиноэтанола и/или N-(3-гидроксипропил)-N’-метилпиперазина.
Сущность изобретения заключается также в том, что в способе получения полимерной присадки сополимеризацией ненасыщенных сложных эфиров в среде инертного растворителя в присутствии регулятора молекулярной массы и радикального инициатора при нагревании, согласно изобретению, в качестве ненасыщенных сложных эфиров используют эфиры общей формулы (1), (2) и (3):
1
CH2=CR’-COORa,
2
CH2=CR’-COORb,
3
CH2=CR’-COORc,
где R’ - H, алкил;
Ra - линейный или разветвленный С6-С25-алкил;
Rb - Ra или С1-С4-алкил;
Rс - 2,2,6,6-тетраметил-пиперидин-4-ол, линейный, разветвленный или циклический радикал, содержащий 1 или 2 атома азота и от 4 до 20 атомов углерода, при массовом содержании эфиров общей формулы
(1), (2) и (3) не более 95 %, не более 12 % и не более 8 % соответственно.
В предпочтительном варианте способа используют 85-90 мас. % эфиров общей формулы (1), 3-7 мас. %
эфиров общей формулы (2) и эфиров общей формулы (3) - остальное, при R’ - Rb или СН3; Ra - линейный или
разветвленный С10-С20-алкил, а в качестве эфира общей формулы (3) используют 2,2,6,6-тетраметилпиперидин-4-ол-метакрилат.
Реакцию сополимеризации осуществляют в инертном растворителе, предпочтительно в минеральном
масле, в отсутствии кислорода при температуре 70-130 °С и в присутствии инициатора радикальной полимеризации, вводимого в реакционную смесь до или после нагревания в количестве 0,2-3 мас.ч. на 100 мас.ч.
ненасыщенных сложных эфиров до достижения конверсии мономеров не менее 60 %.
В качестве регулятора молекулярной массы используют сульфированное соединение в количестве 0,0050,6 мас. %, предпочтительно 0,1-0,4 мас. % от массы ненасыщенных сложных эфиров.
В соответствии с предпочтительным вариантом исполнения изобретения, сульфированное соединение
выбирают из группы, включающей алифатические меркаптаны, тиогликоли и тиофенолы.
Настоящее изобретение относится также к новому соединению общей формулы (4):
,
4
где R’ - Н или СН3,
в качестве мономера, обладающего диспергирующим действием, при сополимеризации с другими акрилатами или алкилакрилатами.
3
BY 3392 C1
Для выполнения полимеризации эти мономеры дегазируют, по отдельности или вместе, затем смешивают
и разбавляют инертным органическим растворителем, предпочтительно минеральным маслом, вязкость которого равна 5,4 сст при температуре 100 °С. После чего реакционную смесь нагревают при отсутствии кислорода до температуры 70-130 °С и в присутствии инициатора радикалоцепной полимеризации (добавляемого до или после нагревания) до тех пор, пока не будет достигнуто 60-100 % превращение сложных эфиров
(мет) акриловой кислоты в соответствующий сополимер. Катализаторы радикалоцепной полимеризации, приемлемые для этой цели, обычно выбирают из группы, включающей трет-бутилпероктоат, третбутилпер(2этил)гексаноат, трет-бутилперизононаноат, трет-бутилпербензоат, азо-бис-изобутиронитрил, дибензоилпероксид, дилауроилпероксид и бис(4-трет-бутилциклогексил) пероксидикарбонат, и используют в количестве
0,2-3 мас.ч. на 100 частей сложных эфиров метакриловой кислоты.
В реакционной смеси могут присутствовать сульфированные вещества, такие, как алифатические меркаптаны, тиогликоли и тиофенолы, такие, как трет-додецилмеркаптан и этандитиол, которые используются с целью регулирования молекулярной массы сополимера. Эти сульфированные вещества обычно проявляют активность в количестве 0,01-0,5 мас.ч. на 100 мас.ч. сложных эфиров (мет) акриловой кислоты. Течение
реакции можно контролировать с помощью анализа методом инфракрасной спектроскопии. Превращение
мономера обычно достигает указанного значения в течение периода времени от 0,5 до 4 часов при наличии
приведенных выше температур и других условий. Таким образом получают раствор присадки общей формулы (1), (2), (3) в инертном растворителе. Сополимер можно выделить путем удаления растворителя известными способами, например при пониженном давлении.
Присадку можно вводить в смазочное масло в том виде, в каком она была получена, но ее введение облегчается при использовании концентрата, содержащего 29-95 мас. %, предпочтительно 40-70 %, присадки,
растворенной в растворяющем разбавителе, которым в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения может быть такое же минеральное масло, которое применялось в качестве
инертного растворителя при получении присадки формулы (1), (2), (3).
Настоящим изобретением также предусматривается состав смазочного масла, содержащий в основном
смазочное масло и определенное количество описанной присадки, оказывающей эффективное действие в качестве добавки, улучшающей индекс вязкости, диспергатора и антиоксиданта. Эффективное количество присадки обычно составляет от 0,5 до 10 мас. %, предпочтительно от 1,2 до 6 мас. %, по отношению к полимеру.
Присадку по настоящему изобретению можно использовать в готовых смазочных материалах (например для
автомобильного транспорта) в сочетании с другими обычными присадками, такими как диспергаторы, детергенты, противоизносные присадки, антиоксиданты и т.д. Приводимые ниже примеры служат для иллюстрации настоящего изобретения.
Пример 1.
148 г минерального масла SN150, 130,31 г мономеров С12-С18 метакрилового спирта с линейной цепью и 1,7
г 2,2,6,6-тетраметил-пиперидин-4-ол-метакрилата вводили в реактор, имеющий диатермическую рубашку с
масляным обогревом и оснащенный якорной мешалкой, термопарой для измерения температуры и инжектором азота, после чего эту систему перемешивали в течение одного часа при одновременном вдувании азота.
Во время осуществления этой реакции производили раздельную дегазацию 5 г N-(3-гидроксипропил) —N’метилпиперазинметакрилата, 15 г метилметакрилата и 0,9 г трет-бутилпероктоата (ТВРО), используемого в
качестве инициатора полимеризации. Затем дегазированные мономеры вводили в реактор, повышали его
температуру до 100 °С и добавляли инициатор. Сразу же начиналась полимеризация и протекала в сильно
экзотермических условиях, поэтому включали систему контроля температуры с целью поддержания постоянной температуры до окончания реакции (2-3 часа). За ходом реакции следили с помощью анализа методом
инфракрасной спектроскопии, при этом отмечали постепенное исчезновение полос, относящихся к двойной
связи метакрилового мономера в диапазоне 1320-1340 см-1.
Конечный раствор полимера в минеральном масле SN150 имел кинематическую вязкость, равную 783,83
сст, при температуре 100 °С.
Оценка данной присадки в качестве добавки, улучшающей индекс вязкости:
кинематическая вязкость 10 % раствора в минеральном масле SN150 при
14,77 сст
температуре 100 °С:
кинематическая вязкость 10 % раствора в минеральном масле SN150 при
84,74 сст
температуре 40 °С:
кинематическая вязкость 10 % раствора в минеральном масле SN150 при
2900 сп
температуре 20 °С:
индекс вязкости:
184.
Оценка диспергирующих свойств.
Диспергирующие свойства присадки оценивали в соответствии с так называемым испытанием по воздействию на асфальтены.
4
BY 3392 C1
Асфальтены получали в результате окисления нафтеновых масел в присутствии нафтената меди, используемого в качестве катализатора. Метод испытания состоял в следующем: 50 мг сополимера, диспергирующие свойства которого требовалось определить, дополняли до 20 г минеральным маслом SN150 при слабом
нагревании и перемешивали. Раствор, содержащий 30 мг асфальтенов в 10 мл метиленхлорида, готовили отдельно и добавляли к растворенному полимеру. Этот раствор помещали на один час в сушильную камеру
при температуре 150 °С для удаления летучих веществ, а затем оставляли для охлаждения. После этого его
переносили в кювету турбидиметра и с помощью этого прибора определяли величину помутнения, причем
эта величина возрастала при уменьшении диспергирующей способности полимера. После первого определения раствор центрифугировали со скоростью 7500 оборотов в минуту в течение 10 мин, а затем производили
второе определение. Индекс дисперсности определяли из уравнения:
индекс дисперсности =
(помутнение после центрифугирования
помутнение до центрифугирования)х100.
Абсолютные показатели помутнения представляют интерес в том смысле, что при равных значениях индекса дисперсности предпочтительной является присадка, у которой ниже абсолютный показатель помутнения.
Индекс дисперсности сополимера, полученного таким образом, был равен 100, при этом абсолютные показатели помутнения составляли 25/25. Сравнительная присадка, выпускаемая промышленностью, позволила получить индекс дисперности, равный 100, и абсолютные показатели помутнения 73/73.
Оценка противоокислительных свойств.
Использовали 20 % растворы присадки в минеральном масле SN450, содержащем 0,38 % нафтената железа, применяемого в качестве катализатора окисления. Температуру полученного раствора контролировали
на уровне 165 °С, а сам раствор помещали в поток воздуха, подаваемого со скоростью 16,5 литров/ч. Через
каждый час брали пробы и анализировали в отношении увеличения поглощения в полосе окисления ИКспектра в диапазоне 1700 см-1. Полученные результаты сравнивали с результатами, характерными для проб
масла без присадки. Были получены следующие результаты.
Проба без присадки:
поглощательная способность в ИК-спектре через 2 ч = 14,59, через 20 ч = 83,93.
Проба с присадкой:
поглощательная способность в ИК-спектре через 2 ч = 13,26, через 20 ч = 65,99.
Для оценки противоокислительных свойств полученной присадки также применяли дифференциальный
термический анализ, с помощью которого определяли температуру появления экзотермического пика, соответствующего окислению субстрата. Эти анализы выполняли в соотношении 20 % растворов полимера в минеральном масле SN450, содержащем 0,38 % нафтената железа, в атмосфере кислорода под давлением 10
бар и при скорости нагрева 5 °С/мин при температуре от 50 до 350 °С. У масла без присадки температура
появления экзотермического пика равнялась 174,7 °С, а у масла с присадкой такая температура составляла
180,2 °С.
Испытания в двигателе.
Для оценки свойств полимера А, полученного в соответствии с примером 1, в отношении возможности
его применения в двигателях использовали смазочный материал марки SAE 15W50, содержащий 6,5 % исследуемого полимера и 10,5 % обычных присадок, включающих дитиофосфонат цинка, перещелоченный
сульфонат кальция, полиизобутенилсукцинимид и пространственно затрудненный фенол. Также использовали 6,5 % обычной присадки, улучшающей индекс вязкости, на основе сополимеров этилена и пропилена.
Испытания в двигателе, применявшиеся для оценки характеристик смазочного материала, представляли
следующие испытания: последовательное испытание VE(метод STP 315Н РТ111 Американского общества
испытания материалов), последовательное испытание 111Е (метод STP 315Н РТ11 Американского общества
испытания материалов), испытание на образование сажевых отложений в двигателе "Мерседес М102Е" метод СЕС (L-41-T-88) и испытание "Петтер WI" (метод СЕС L-02А-78). Известно, что эти испытания, включенные в официальные спецификации ССМС, широко применяются для оценки диспергирующих и противоокислительных характеристик смазочных материалов и считаются удовлетворительными, если результаты
оценки различных деталей двигателя в конце испытания находятся в пределах, указанных в спецификации.
Результаты испытаний описанного смазочного материала и соответствующие предельные значения спецификации ССМС для смазочных материалов класса G4 приведены в следующих таблицах.
5
BY 3392 C1
Таблица 1
Последовательное испытание VE
Результаты, полу- Предел, указанченные для масла с ный в спецификации
присадкой
Средняя величина образования продуктов окисления масла при работе двигателя
Средняя величина отложения продуктов окисления масла на крышке клапанного коромысла
Средняя величина отложения продуктов окисления масла
в юбке поршня
Средняя величина отложения продуктов окисления масла на поверхностях цилиндров, поршней и поршневых колец двигателя
Забивание сливных щелей маслосъемного поршневого кольца продуктами разложения смазки, %
Закупорка сетки масляного фильтра, %
Пробой компрессионного кольца, №
Средний износ кулачка, микроны
Максимальный износ кулачка, микроны
9,14
9 min
8,10
7 min
6,58
6,5 min
6,01
5 min
0
15 min
2
0
130
335,3
20 min
0
130 min
380 min
Таблица 2
Последовательное испытание 111Е
Результаты, полу- Предел, указанченные для масла с ный в специфиприсадкой
кации
144
300 max
Увеличение вязкости при температуре 40 °С, %
Отложение пленок на поверхности юбок поршня
8,9
8,9 max
Отложение пленок в перемычке поршня между канавками для колец
3,67
3,5 min
Отложение продуктов окисления масла
9,51
9,2 min
Пригорание поршневого кольца
0
0
Пригорание толкателя
0
0
Средний износ кулачка и толкателя, микроны
9,3
30 max
Максимальный износ кулачка и толкателя, микроны
49
60 max
Таблица 3
Испытание на образование сажевых отложений в двигателе "Мерседес М102Е"
Результаты, полуПредел, указанченные для масла с ный в спецификаприсадкой
ции
Образование продуктов окисления масла при работе
двигателя
9,3
9 min
Таблица 4
Испытание "Петтер WI"
Результаты, полученные для масла с присадкой
Потеря в весе подшипника, мг
19,8
87
Увеличение вязкости при температуре 40 °С, %
Предел, указанный в
спецификации
25 max
не указан
Пример 2.
148 г минерального масла SN150, 125,09 г мономеров С12-С18 метакрилового спирта с линейной цепью и
11,8 г 2,2,6,6-тетраметил-пиперидин-4-ол-метакрилата вводили в реактор, имеющий диатермическую рубашку с масляным обогревом и оснащенный якорной мешалкой, термопарой для измерения температуры и инжектором азота, после чего эту систему перемешивали в течение одного часа при одновременном вдувании
азота. Производили раздельную дегазацию 15 г метилметакрилата и 0,9 г трет-бутилпероктоата, используемого в качестве инициатора полимеризации. Затем добавляли метилметакрилат, и температуру реакционной
6
BY 3392 C1
смеси повышали до 100 °С. При достижении этой температуры добавляли катализатор. Сразу же начиналась
полимеризация и протекала в сильно экзотермических условиях, поэтому включали систему контроля температуры с целью поддержания постоянной температуры до окончания реакции (2-3 часа). За ходом реакции
следили с помощью анализа методом инфракрасной спектроскопии, при этом отмечали постепенное исчезновение полос, относящихся к двойной связи метакрилового мономера в диапазоне 1320-1340 см-1.
Характеристические свойства полученного продукта определяли так же, как описано в примере 1. Были
получены следующие результаты:
1100 сст
вязкость в неразбавленном состоянии при температуре 100 °С:
13,93 сст
вязкость 10 % раствора в минеральном масле SN150 при температуре 100 °С:
78,92 сст
вязкость 10 % раствора в минеральном масле SN150 при температуре 40 °С:
индекс вязкости:
183
3000 сп
вязкость 10 % раствора в минеральном масле SN150 при температуре 20 °С:
индекс дисперсности:
100 %
абсолютные показатели помутнения:
118/118.
Устойчивость к окислению:
проба масла без присадки: поглощательная способность в ИК-спектре через 2 ч - 14,59, через 20 ч - 83,93
проба масла, содержащего 20 мас. % полимера: поглощательная способность в ИК-спектре через 2 ч 7,20, через 20 ч - 71,40.
Дифференциальный термический анализ: температура появления экзотермического пика = 189,2 °С.
Пример 3.
Получение N-(3-гидроксипропил)-N’-метилпиперазинметакрилата.
N-(3-гидроксипропил)-N’-метилпиперазин и метилметакрилат вводили в молярном отношении 1:2 в цилиндрический стеклянный реактор, имеющий диатермическую рубашку с масляным обогревом и оснащенный якорной мешалкой, термопарой для измерения температуры и дистилляционной колонной с орошением.
В качестве ингибитора полимеризации добавляли 0,05 мас. % фенотиазина по отношению к реакционной
смеси, в качестве основного катализатора вводили дилаурат дибутилолова в молярном отношении к исходному
спирту, равном 1:135. Остаточное давление уменьшали до 560 мм ртутного столба с помощью вакуумного насоса,
присоединенного к конденсатору наверху дистилляционной колонны, при этом температуру системы постепенно
увеличивали до 95 °С. Реакционную массу кипятили при этой температуре, при этом в верхней части колонны
конденсировалась азеотропная смесь метанола и метилметакрилата с массовым составом 85:15. Когда температура в верхней части колонны стабилизировалась на уровне 54-55 °С, то есть при температуре кипения
азеотропной смеси, ее удаляли с помощью приспособления отбора флегмы, а реакцию доводили до завершения, и ее ход контролировали посредством газохроматографического анализа. Через 9 часов, когда количество
прореагировавшего спирта превышало 98 %, удаляли избыток метилметакрилата, непрореагировавший спирт
и все еще присутствующий метанол, применяя для этого вакуумную перегонку, и таким же образом отгоняли
полученный метакрилат.
Температура кипения: 116 °С при давлении 2 мм ртутного столба.
Выход после перегонки: 95 %.
Элементный анализ (теоретические значения указаны в скобках): С=63,4 (63,6), Н=10,1 (9,8), N=12,l
(12,3).
ИК-спектр (жидкая пленка): характеристическая поглощающая способность при 1720 см-1 (карбонильная
группа) и при 1640 см-1 (двойная связь С=С).
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
7
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
192 Кб
Теги
by3392, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа