CS227572B1

CS227572B1 - Způsob výroby koncentřátů kopolymerů etylen-propylenu v olejích

Info

Publication number: CS227572B1
Application number: CS767282A
Authority: CS
Inventors: Jan Rndr Csc Kotas; Jaroslav Ing Csc Ambroz; Milada Rndr Klapalova
Original assignee: Jan Rndr Csc Kotas; Jaroslav Ing Csc Ambroz; Milada Rndr Klapalova
Priority date: 1982-10-28
Filing date: 1982-10-28
Publication date: 1984-04-16

Description

(54) Způsob výroby koncentřátů kopolymerů etylen-propylenu v olejích

Vynález se týká výroby koncentrátů kopolymerů etylén-propylénu v olejích používaných jako modifikátorů viskozity motorových olejů. Kopolymery etylén-propylén, vyznačují se zvláště výraznou zahušťovací schopností.

Zpravidla se polymer po polymeraci zpracovává srážením z roztoku a praním, obvykle alkoholy, promýváním a sušením. Pro usnadnění aplikace polymerů v olejích se v technické praxi užívá jejich koncentrovaných roztoků. Rozpouštění polymerů je však obtížné — vyžaduje mechanické roztírání materiálu na hnětacím zařízení.

Předmětem vynálezu je způsob výroby koncentrátu kopolymerů etylén-propylén v olejích z kopolymeru etylén-propylénu připraveného katalytickou polymeraci v alifatických nebo halogenovaných uhlovodících katalysovanou sloučeninami vanadu a hliníku, při kterém se z polymerační směsi odstraní zbytky katalyzátoru extrakcí vodou nebo vodnými roztoky kyselin nebo komplexotvomých látek a roztok kopolymerů etylén-propylénu v polymeračním rozpouštědle se smíchá s olejem a polymerační rozpouštědlo, voda a těkavé nečistoty se odpaří.

Kopolymerace etylénu s propylénem na kopolymery vhodné jako modifikátory viskosity při způsobu dle tohoto vynálezu se provádí známým způsobem.

Kopolymerace etylén-propylénové směsi se provádí v temperovaném míchaném reaktoru při konstantním přetlaku obou monomerů 0 až 1 MPa při teplotách 20 až 100 °C. Rozpouštědlerp jsou alifatické nebo halogenované uhlovodíky. Obě složky katalyzátorů - halogenidy vanadu (VOC1₃, VC1₄ a organokovová sloučenina hliníku (AlEt_xCl₃__x, x = 1—3) se do reaktoru dávkují pro dobu 20 až 180 min tak, aby výsledná koncentrace katalytických složek byla 0,2 až 2 mol. Vm”³, respektive 2 až 40 mol. katalyzátoru m”³. Ve stejném časovém intervalu se do reaktoru mohou dávkovat regulátory molekulové hmotnosti, například dietylzinek tak, aby jeho výsledná koncentrace byla 0,2 až 2 mol. m”³, nebo plynný vodík do koncentrace 15 % objemových.

Po 1 až 3 hodinách se reakce ukončí, reaktor odplynní a reakční roztok přečerpá do extrakční nádoby. Je možné též pracovat kontinuálně.

i Katalyzátory se z reakčního roztoku kopolymerů odstraní kapalinou extrakcí. Podle potřeby je reakční roztok rozmíchán s 0 až 3 násobným objemem rozpouštědla (uhlovodík nebo chlorovaný uhlovodík) a při teplotách 20 až 100 °C se směs intenzivně po dobu 5 až 30 minut rozmíchává s vodným roztokem obsahujícím 0 až 2 mol. m”³ve vodě rozpustného komplexotvomého činidla nebo minerální kyseliny. Po odpuštění vodné fáze se organická fáze promývá deionizovanou vodou do odstranění kyselé reakce. Působením vody dochází k hydrolýze zbylých organokokových sloučenin hliníku, zinku, resp. halogenidů vanadu, produkty hydrolýzy pak přecházejí do vodné fáze. Dokonaleji lze katalytické zbytky vyprat zředěnými roztoky běžných kyselin, jejichž hydrolytické účinky jsou silnější, nebo vodorozpustnými komplexotvornými činidly, jež vytvářejí s užitými kovy stálé, ve vodě rozpustné komplexy. Extrakce tak probíhá rychleji a kvalitativněji.

Roztok kopolymeru zbavený zbytků katalyzátorů se důkladně rozmíchá s 7 až 100 násobným objemovým množstvím základového neaditivovaného oleje (množství oleje vztaženo na obsah kopolymeru v roztoku). Vzniklý roztok se podrobí destilaci s výhodou odpařování na rotační vakuové odparce při teplotách 100 až 180 °C až do odstranění zbytků těkavých rozpouštědel a vody. Olejový koncentrát kopolymeru obsahující 1 až 15 objemových % kopolymeru se za horka přečerpá do zásobní nádoby nebo transportního obalu.

Navrhovaná technologie eliminuje technologicky těžko zvládnutelné operace dosavadních způsobů přípravy roztoků polymemích aditiv. Zcela odpadá srážení polymeru z roztoku, které se obvykle provádí polárními organickými rozpouštědly např. alkoholy. Zbylý katalyzátor se vypírá vodou či vodným roztokem a reakční rozpouštědla se odstraňují na odparkách nebo vodní parou.

Klasickým způsobem se získají kauěukovité kopolymery, kterými se velmi obtížně manipuluje, protože se slepují ve velké bloky, které se potom znovu zdlouhavě rozpouštějí v zušlechťovaném oleji.

Vynález objasní následující příklady, % v příkladech uváděná jsou hmotnostní, není-li uvedeno ( jinak.

Příklad 1

Do 500 ml hexanu syceného směsí etylénu, propylénu a H₂ v poměru 68 : 28 : 4 objynáových % pod tlakem 200 kPa se po dobu 60 min dávkovaly roztoky AlEtCl₂ a VC1₄ v hexanu tak, aby výsledná koncentrace katalytických složek v roztoku byla 8 mol/m³ a 0,8 mol/m³. Kopolymerace se vedla po dobu 2 hodin pri teplotě 35 °C. Po ukončení kopolymerace byla reakční směs smíchána v extrakční nádobě opatřené míchadlem sil;

hexanu a intenzivně míchána po dobu 15 min s 1 1 1 molámího roztoku kyseliny chlorovodíkové. Po odstranění vodní fáze byl reakční roztok dvojnásobně extrahován vždy 11 vody po dobu 10 minut. Pak byl roztok rozmíchán ve 400 ml oleje OHSP—90 a směs odpařována na rotační vakuové odparce při 150 °C po dobu 40 minut. Čirý roztok 19 g kopolymeru a obsahu 55 molámích % etylénu byl za horka přelit do zásobní nádoby.

Příklad 2

Do 11 tetrachloretylénu syceného polymerní směsí etylénu s propylénem v poměru 90 : 1.0 objemových % pod tlakem 600 kPa byly po dobu 60 minut dávkovány roztoky Al₃Et₃Cl₃, VOC1₃a Zn Et₂ v hexanu tak, aby výsledná koncentrace složek v reakčním roztoku byla 4,8, 0,3 a 0,3 mol. m^-3. Kopolymerace byla vedena po dobu tří hodin při teplotě 60 °C. Po ukončení byl roztok smíchán se stejným objemem tetrachloretylénu v extrakční nádobě a vypírán trojnásobnou extrakcí vždy 500 ml destilované vody o teplotě 80 °C. Organická fáze obsahující 23 g kopolymeru (80 molámích % etylénu) byla rozmíchána s 350 ml oleje OHSP 90 a odpařována na rotační vakuové odparce při 130 °C po dobu 20 minut. Vzniklý olejový koncentrát obsahující 7 hmotnostních % kopolymeru byl za horka přelit do zásobní nádoby.

Připravený koncentrát, rozmíchaný v základo- ! vém oleji na 1 hmotnostní % roztok zvyšuje kinematickou viskositu oleje při 100 °C z 6,4 mm²/s na 17,3 mm²/s, tedy více než odpoví- , dající koncentrace kopolymeru styrén-izopren (na

11,6 mm²/s), nebo kopolymeru styrénbutadien (na 8,8 mm²/s).

Příklad 3

Reakční roztok připravený dle příkladu 1 byl v extrakční nádobě opatřené míchadlem zředěn 11 hexanu a intenzivně míchán po dobu 15 min sil 1% roztokem dvojsodné soli kyseliny etyléndiamintetraoctové. Po oddělení fáz( byla vodná fáze odpuštěna a extrakce opakována stejným způsobem. Pak byl roztok dvojnásobně extrahován vždy 1 1 vody po dobu 10 min a organická fáze zpracována dle příkladu 1. Získaný roztok kopolymeru v oleji obsahoval 7.10~⁵ hmotnostních % vanadu a méně než 1. 10^-3 hmotnostních % hliníku.

Claims

Způsob výroby koncentrátů kopolymerů etylenpropylenu v olejích z kopolymeru etylen-propylenu připraveného katalytickou polymerací v alifatických nebo halogenovaných uhlovodících katalyzovanou sloučeninami vanadu a hliníku, vyznačený tím, že se z polymerační směsi odstraní zbytky katalyzátoru extrakcí s vodou nebo s vodnými roztoky kyselin nebo komplexotvorných látek a roztok kopolymeru etylen-propylenu v polymeračním rozpouštědle se smíchá s olejem a polymerační rozpouštědlo, voda a těkavé nečistoty se odpaří.