Polümetakrülaadi (PMA) viskoossuse muutja, kuidas seda toodetakse ja kuidas see toimib?

Polümetakrülaadi (PMA) tootmismeetod

 

Metakrüülhape esterdatakse happelistes tingimustes kõrgema süsinikusisaldusega alkoholiga, moodustades metakrülaadi, ja tekkinud vesi absorbeeritakse pidevalt väävelhappega, et reaktsioon jätkuks. Eemaldage toormetakrülaadist reageerimata ained ja kõrvalsaadused, pärast rafineerimist viige läbi vabade radikaalide polümerisatsioon bensoüülperoksiidi või asobisisobutüronitriili vms vallandajal ning kasutage molekulmassi kontrollimiseks ka dodekaantiooli (polümerisatsiooniprotsessi käigus tuleks lisada teatud kogus lahjendusõli), reaktsioonivalem on:

 

 

Polümetakrülaadi (PMA) reaktsioonivalem

 

Tüüpiline polümetakrülaadi viskoossusindeksi parandajad (PMA VII)on lineaarsed polümeerid, mis koosnevad kolmest segmendist või kolmest erineva pikkusega süsivesinike külgahelast.

Lihtne statistika näitab, et PMA molekul koosneb lühikesest 1 kuni 7 süsinikuaatomist koosnevast ahelast. Lühikese ahelaga materjal mõjutab peamiselt polümeeri lokkide suurust madalatel temperatuuridel ja polümeeriõli lahuse viskoossusindeksit; veidi pikem ahel Sisaldab 8-13 süsinikku, mis võib parandada polümeeride lahustuvust süsivesinike lahustes; pikk ahel sisaldab 14 või enamat süsinikku, mis võivad vahakristallidega suhelda, et parandada madalatel temperatuuridel toimimist.

Samuti on teateid: kui PMA polümerisatsiooniks valitud monomeeride keskmine alküülahel on 9, on saadud polümeeril hea õlilahustuvus (hargnenud või sirge ahelaga on hea) ja süsinikalkoholidel 1-4 on hea viskoossus-temperatuur. Toimivus, 10-20 süsinikalkoholid võivad parandada jõudlust madalatel temperatuuridel; eriti 14-süsinikalkoholid ühinevad vahaga, muutes vaha kristallstruktuuri, muutes seeläbi jõudlust madalal temperatuuril.

 

PMA alküül-külgahela R süsinikuarv mõjutab oluliselt toote toimivust. Muutes R keskmist süsinikuarvu, süsinikuarvu jaotust ja polümeeri suhtelist molekulmassi, on võimalik saada erinevate omaduste ja kasutusotstarbega tooteid.

 

Ühe VII puhul, mille viskoossus on paranenud, on R keskmine süsinikuarv C8-C10 (keskmine alküülahel peaks olema C9) ja see moodustub madala süsinikusisaldusega alkoholide ja suure süsinikusisaldusega alkoholide segamisel. Sel viisil saadud polümeer on õlis hästi lahustuv ja stabiilne. See võib tagada hea viskoossuse ja temperatuuri jõudluse;

 

VII-s, millel on viskoossuse parandamine ja hangumispunkti vähendamine, on keskmine süsinikuarv R 12–14 ja C14 on parim.

Kui sellel on samaaegselt viskoossust suurendavad, hangumistemperatuuri langetavad ja hajutavad funktsioonid, on vaja kopolümeriseerimiseks lisada lämmastikku sisaldavate polaarsete ühendite kolmas komponent, näiteks dimetüül- (või dietüül)aminoetüülmetakrülaat, hüdroksümetakrülaat etüülester, { {1}}metüül-5-vinüülpüridiin. Sisepõlemismootoriõlis kasutatava PMA suhteline molekulmass on umbes 150,000 ja hangumispunkti alandajana kasutatava PMA suhteline molekulmass on alla 100,000. Kui seda kasutatakse hüdraulikaõlis ja käigukastiõlis, mis nõuavad eriti head nihkestabiilsust, on PMA suhteline molekulmass vahemikus 20,000 kuni 30,000.

 

PMA jõudlus madalal temperatuuril on eriti hea, mõjuviskoossusindeksi parandamineõli on hea jaoksüdatsiooni stabiilsus on hea, kuidpaksenemisvõime, termiline stabiilsus ja mehaaniline nihkekindlus (SSI) ei ole nii head. Eelkõige on suure molekulmassiga PMA-d vastuvõtlikud mehaaniliselt indutseeritud püsivale viskoossuse kadumisele sõltuvalt lahuse molekulmassist (suurusest) antud nihkepinge korral. Suhteline molekulmassi jaotus mängib teisejärgulist rolli, kui suhteline molekulmassi jaotus soosib suure suhtelise molekulmassiga polümeere, on viskoossuse kadu suurem kui sarnase keskmise suhtelise molekulmassiga polümeeridel. Erinevatel rakendustel on väga erinevad pinged, nii et mis tahes molekulmassiga polümeeri viskoossuse kadu on rakenduseti erinev. Kindlasti on viskoossuse kadu otseselt seotud suhtelise molekulmassi ja rakenduse pingega.

 

Dispergeerivat PMA-d saab kasutada mitte ainult dispergeeriva ainena, vaid ka dispergeeriva viskoossusindeksi parandajana. Seetõttu kasutatakse mootoriõlides sageli dispergeerivaid viskoossusindeksi parandajaid, asendamaks mõnda traditsioonilist tuhavaba dispergaatorit või ainult selleks, et parandada nende dispergeeritavust.