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Die
vorliegende Erfindung betrifft Zusätze für Schmieröle mit einer verbesserten Dimensionsbeständigkeit
und erhöhten
Niedrigtemperaturleistungen, und das Verfahren für ihre Herstellung durch die
Degradation von Äthylen/Propylen-Co-Polymeren
oder Terpolymeren (nachfolgend als EP(D)M bezeichnet).
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Die
Zusätze,
die Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind, sind gekennzeichnet
durch eine verbesserte Dimensionsbeständigkeit, die eine verbesserte
Gewinnung des Produkts unter Verwendung der normalen Gerätschaft
ermöglicht,
die auf dem Gebiet von Plastikmaterialien verwendet wird, und erhöhten Niedrigtemperatureigenschaften.
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Elastomere
Co-Polymere und Terpolymere von Äthylen
werden umfangreich auf dem Gebiet von Zusätzen für Schmieröle verwendet (auf dem Gebiet
mit dem Ausdruck OCP bezeichnet, Olefin-Co-Polymer), und ihre Eigenschaften
sind umfangreich untersucht worden.
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Beim
Auswählen
des auf dem Gebiet zu verwendenden Produkts sind Aspekte, die mit
dem Molekülgewicht,
der Molekülgewichtverteilung
und dem Äthylengehalt
des Zusatzes verbunden sind, von großer Wichtigkeit.
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Eine
Erhöhung
bei dem Molekülgewicht
des Polymers wird begleitet von der Tendenz einer Zunahme bei dem
Eindickvermögen
des Zusatzes, oder der Kapazität
der Erhöhung
der Viskosität
bei einer hohen Temperatur der Ölbasis.
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Um
sicherzustellen, dass die Ketten unter den hohen Scherbedingungen
der schmierenden Teile der Maschine stabil sind, sind jedoch im
Allgemeinen niedrige Molekülgewichte
bevorzugt, die in Polymerisierungsanlagen schwierig zu erhalten
sind.
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Aus
diesem Grund kann es vorteilhaft sein, das Molekülgewicht des Polymers stromabwärts zu modifizieren,
das unter Standardbedingungen in der Polymerisationsanlage erhalten
wird und es danach zu degradieren.
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Soweit
es die Zusammensetzung des OCP-Zusatzes betrifft, erzeugt "high bound"-Äthylen bessere rheologische
Hochtemperatureigenschaften (Verdicken); da diese Zusätze teilkristallin
sind, tendieren sie jedoch dazu, bei niedrigen Temperaturen Überstrukturen
auszubilden, die die Eigenschaften des Öls, wie zum Beispiel Pumpbarkeit,
beim Starten der Maschine bei niedrigen Temperaturen senken.
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Die
Eigenschaften können
jedoch nicht durch dazwischen liegende Äthylenzusammensetzungen ausgeglichen
werden, da diese Zusammensetzungen (durchschnittliche) Äthylensequenzen
aufweisen, die mit den Pourpoint senkenden Zusätzen des Öls Wechselwirken können, wodurch
sie seine Aktivität
gefährden
und eine weitere Verschlechterung bei der Niedrigtemperatur-Rheologie
des Schmieröls
verursachen.
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Es
ist daher gängige
Praxis in diesem Gebiet, semi-kristalline Produkte zu verwenden,
die mit amorphen Produkten gemischt sind, um ihre Eigenschaften
auszugleichen (zum Beispiel
US-A-4,507,515 und
US-A-3,697,429 ); häufiger werden
vollständig
amorphe Produkte verwendet.
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Es
sind Degradationstechniken in einem Batchmastikator bekannt, bei
denen die Polymerbasen einer batchweisen oxidativen Behandlung unterzogen
werden. Das Verfahren stellt jedoch keine optimale Produktivität zur Verfügung und
das Polymer wird danach auch in Öl
gelöst
und in einer konzentrierten Lösung
transportiert, mit der Konsequenz einer Erhöhung bei den Logistikkosten.
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Weitere
den Fachleuten gut bekannte Verfahren beruhen auf der Scherdegradation
von Standardpolymeren in Lösung.
Auch in diesem Fall sind jedoch die Produktivitäten und Logistikkosten gefährdend.
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Kurz
ausgedrückt,
das Verfahren, das wenigstens unter einem theoretischen Standpunkt
aus eine vorteilhaftere Verringerung bei dem Molekülgewicht
von Standard-EP(D)M ermöglicht,
um feste OCP zu erhalten, ist das Extrusionsverfahren, das zum Beispiel
im Patent
CA-A-991,792 erwähnt ist.
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Dieses
Dokument erwähnt
jedoch keine technologischen Lösungen,
die ein Gewinnen des Produkts ermöglichen können, wenn dieses amorph ist.
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Wenn
es bei der Behandlung von hoch äthylenhaltigen
(orig.: "high-ethylene"), semi-kristallinen
Produkten oder Mischungen mit einer überwiegend semikristallinen
Basis verwendet wird, kann und wird das Verfahren von
CA-A-991,792 tatsächlich auch
umfangreich verwendet; in dem Fall von amorphen Produkten wird jedoch
das Gewinnen eines Produkts mit einer geringen Dimensionsbeständigkeit
extrem kritisch, zumal in Relation zu dem niedrigen Endmolekülgewicht.
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Dieser
kritische Aspekt wird sogar noch deutlicher, wenn man die Tatsache
betrachtet, dass Degradationsverfahren bei Extrusion in nicht speziell
dafür vorgesehenen
Anlagen durch Modifizieren und Anpassen der Schraube und der thermischen
Profile ausgeführt
werden kann: unter diesen Bedingungen wird das ökonomische Betreiben des Verfahrens
sogar noch vorteilhafter und flexibel, vorausgesetzt, dass die Materialgewinnungssysteme,
die in den normalen Extrusionslinien für polymere Materialien auch
das degradierte Produkt verarbeiten kann, und dies findet sicherlich
nicht statt, wenn das Endprodukt amorph oder überwiegend amorph ist.
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Wenn
Extrusionsverfahren verwendet werden, ist ein Gewinnen des Produkts
als einem Feststoff erhältlich
durch gleichzeitiges Mischen und Scheren eines Äthylen-Propylen-Polymers mit
niedrigem Äthylengehalt
und einem Äthylen-Propylen-Polymer
mit höherem Äthylengehalt,
wie in
EP 0637611 gezeigt
ist.
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Aus
diesem Grund sind degradierte amorphe Produkte mit Molekülgewichten,
die in dem Sektor von V.I.I. verwendet werden können, gekennzeichnet durch
eine Schlussbehandlung, die die direkte Lösung des Polymers in Öl vorsieht
(wie in
US-A-4,464,493 beschrieben
ist). Unter diesen Umständen
geht jedoch ein Teil der Vorteile des Verfahrens selbst verloren,
da es folglich notwendig ist, große Mengen an Flüssigkeit
statt kleinerer Volumen an festem Polymer zu bewegen, und Anlagen
dieses Typs offensichtlich exklusiv auf diese Arbeitsweisen festgelegt
sind.
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Es
ist möglich,
niedriges Molekülgewicht
und amorphe Produkte bei Polymerisation zu erhalten. Da die so erhaltenen
Produkte in diesem Fall die gleichen Probleme aufweisen, die oben
angegeben sind, tendieren sie dazu, in den verschiedenen Produktgewinnungsphasen
(z. B. Abstreifextrusion) Probleme zu verursachen. Diese Produktionen
sind normalerweise durch eine geringe Produktivität und häufige Betriebsunterbrechungen
gekennzeichnet.
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Fachleuten
auf dem Gebiet ist auch bekannt, dass durch Mischen von EP(D)M mit
kristallinen Polyolefinen (Polypropylen und Polyäthylen) Produkte mit einer
verbesserten Dimensionsbeständigkeit
erhalten werden: es ist jedoch auch bekannt, dass diese Produkte
nicht mit V.I.I.-Anwendung kompatibel sind, da sie eine niedrige
Löslichkeit
in Mineralöl
aufweisen und Trübung
und Gelierung bei dem Endformulat und den konzentrierten Lösungen von
OCP, die als Zwischenprodukt verwendet werden, induzieren.
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Die
Italienische Patentanmeldung MI98A
002774 des gleichen Autors beansprucht die Verwendung von
Produkten mit einer Hydroperoxidnatur zum Reduzieren des Molekülgewichts
von Äthylen-Propylen-Co-Polymeren
und zum Erhalten von Polymeren, die schwierig in industriellen Polymerisierungsanlagen herzustellen
sind. Auch in diesem Fall ist das Gewinnen von amorphen oder überwiegend
amorphen OCP kritisch, selbst wenn es bekannt ist, dass als ein
Ergebnis von einem bei dem Polymer induzierten Spalten durch Licht
eine leichte Verbesserung bei der Dimensionsbeständigkeit existiert.
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Die
Italienische Patentanmeldung MI2004A
000751 des gleichen Autors beansprucht in Kombination mit
der Verwendung von Produkten mit einer Hydroperoxidnatur die Verwendung
von polyfunktionalen Monomeren, die in der Lage sind, die Spaltungen
und folglich die rheologischen Eigenschaften des Polymers (oder einer
Mischung von Polymeren), die durch das Verfahren hergestellt werden,
zu regulieren.
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In
den experimentellen Beispielen, die mit polymeren Mischungen sowohl
als erfindungsgemäße Beispiele
als auch als Vergleiche zur Verfügung
gestellt werden, wird gezeigt (wieder in der
Italienischen Patentanmeldung MI2004A 000751 ),
dass die Verwendung von Hydroperoxid mit oder ohne dem polyfunktionellen Vinylmonomer
die chemischen Bindungen zwischen Ketten erzeugt, die von einer
polymeren Basis und der anderen kommen.
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Es
wurde nun herausgefunden, dass durch Zuführen von kleinen Mengen an
Co-Polymeren oder Homopolymeren von Äthylen, die zu der Gruppe von
linearen Polyäthylenen
gehört,
zusammen mit der polymeren EP(D)M-Basis oder EP(D)M-Mischung, zu
dem Degradationsverfahren in einem Extruder, und in der Anwesenheit
von Hydroperoxid ein OCP-Additiv erhalten wird, das durch eine verbesserte
Dimensionsbeständigkeit
gekennzeichnet ist, ohne Probleme mit Trübung und Gelierung und mit
verbesserten Antigelierungseigenschaften bei niedriger Temperatur.
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Auf
diese Weise ist es möglich,
amorphe OCP unter Verwenden von normalen Herstellungsmaschinen (orig.: "finishing machines") für Plastikmaterialen
herzustellen und das Produkt zu gewinnen, die Dimensionsbeständigkeit
zu verbessern und folglich die Handhabung des Produkts zu verbessern,
das durch Degradation von amorphen und kristallinen EP(D)M-Mischungen
erhalten wird.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
ermöglicht
auch, eine unerwartete Verbesserung bei den Niedertemperatureigenschaften
des fertigen, zu erhaltenden Schmieröls zu erreichen. In Übereinstimmung
damit betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Erhalt
von den Viskositätsindex
verbessernden Verbindungen (V.I.I.) mit einer verbesserten Dimensionsbeständigkeit
und die in der Lage sind, die Niedertemperatur-Rheologie von Schmierölen zu verbessern,
wobei das oben genannte Verfahren die Behandlung von Mischungen
von linearem Polyäthylen
aufweist, das ein Homopolymer oder Co-Polymer aus Äthylen ist,
gekennzeichnet durch eine kristalline Struktur und eine Dichte im
Bereich von 0,88 bis 0,94 und amorphen EP(D)M-Co-Polymeren oder
Terpolymeren, wahlweise gemischt mit semi-kristallinem EP(D)M, wobei
die oben genannte Behandlung in einem Extruder durchgeführt wird,
die oben genannte Behandlung in der Anwesenheit von einer oder mehreren
Substanzen einer Hydroperoxid-Natur und wahlweise in der Anwesenheit
von 0 to 2 Gew.-% polyfunktioneller Vinylmonomeren durchgeführt wird,
die obige Behandlung bei einem Scherwert von höher als 100 s–1 und
bei einer Temperatur im Bereich von 75 °C bis 260 °C durchgeführt wird, wobei die oben genannten
amorphen EP(D)M-Co-Polymere oder Terpolymere gekennzeichnet sind
durch einen Äthylen-Gehalt
im Bereich von 62 bis 35 Gew.-% und der Gehalt an drittem Monomer
in den Terpolymeren von 0 bis 10 Gew.-% beträgt.
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Die
als lineares Polyäthylen
bezeichnete Komponente ist ein Homopolymer oder Co-Polymer von Äthylen,
die durch eine kristalline Struktur und eine Dichte im Bereich von
0,88 bis 0,94 gekennzeichnet ist, bevorzugt von 0,89 bis 0,91.
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Die
Polyäthylene,
die erfindungsgemäß verwendet
werden können,
werden typischerweise mit den Abkürzungen HDPE, LLDPE, VLDPE,
ULDPE-LLDPE bezeichnet,
wobei VLDPE und ULDPE bevorzugt sind. Diese Produkte zeigen eine
verbesserte Anpassungsfähigkeit
an das Verfahren, das Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist,
wenn sie ein mittelhohes Fließvermögen (MFI(E)höher als
5) aufweisen, es können
jedoch auch Produkte mit höheren
Molekülgewichten
verwendet werden. Produkte, die im Stand der Technik als Plastomere
bekannt sind, und auch EVA-Produkte können auch verwendet werden,
sofern sie die oben angegebenen Charakteristika einhalten.
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Das Äthylen-Propylen-Co-Polymer
oder nicht konjugierte Äthylen-Propylen-Dien-Terpolymer,
das erfindungsgemäß als eine
amorphe Basis verwendet wird, ist durch einen Äthylengehalt im Bereich von
62 to 35 Gew.-%, bevorzugt von 55 bis 45 Gew.-% gekennzeichnet.
Das dritte Monomer von 0 bis 10 Gew.-%, bevorzugt von 0 bis 3 Gew.-%,
noch bevorzugter 0.
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Das
Molekülgewicht
des EP(D)M, das als amorphe Basis verwendet wird, ist kein kritischer
Aspekt des Verfahrens. Es ist natürlich jedoch bevorzugt, eine
massengemittelte Molekülmasse
von größer als
150.000 zu haben, um Probleme beim Beschicken zu dem Extruder zu
vermeiden; andererseits ist ein Übersteigen
der Molekülmasse
von 250.000 nicht ratsam, um übermäßigen Energieverbrauch
zu vermeiden und um die maximale Kupplung zu erreichen, die für die Extrudermaschine
zugelassen ist.
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Soweit
das verwendete EP(D)M als eine semi-kristalline Basis betroffen
ist, ist diese gekennzeichnet durch einen Äthylengehalt im Bereich von
80 bis 64 Gew.-%, bevorzugt von 75 bis 68 Gew.-%. Das dritte Monomer
reicht von 0 bis 10 %, bevorzugt von 0 bis 3, und ist noch bevorzugter
0.
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Das
Molekülgewicht
der semi-kristallinen Basis ist kein kritischer Aspekt des Verfahrens;
es ist jedoch bevorzugt, ein Molekülgewicht von kleiner als jenes
der amorphen Basis zu haben.
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Das
Verhältnis
zwischen dem EP(D)M und dem Äthylen-Homopolymer
oder -Co-polymer, das zu der Gruppe von Polyäthylenen oder Plastomeren gehört, reicht
von 97:3 bis 85:15, es ist jedoch bevorzugt, das Verhältnis in
dem Bereich von 96:4 bis 90:10 beizubehalten.
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Das
Verfahren, das Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, stellt
ein degradiertes Polymer mit einer massengemittelten Molekülmasse im
Bereich von 50.000 bis 140.000, bevorzugt von 70.000 bis 125.000 zur
Verfügung.
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Das
durch das erfindungsgemäße Verfahren
erhaltene Produkt ist gekennzeichnet durch eine verbesserte Dimensionsbeständigkeit,
die durch die Anwesenheit von Polyäthylenbrüchen auf amorphen Ketten und vice
versa sichergestellt wird. Dieser Strukturtyp stellt auch eine unerwartete
verbesserte Niedertemperatur-Leistungsfähigkeit des Produkts sicher,
die durch die Pourpoint-Tests demonstriert wird. In diesem Fall
hilft in der Tat die Anwesenheit der Polyäthylenketten der Anwendung,
wohingegen, wie Fachleuten bekannt ist, die Anwesenheit von Polyäthylen normalerweise
Gegenindikationen erzeugt, wie zum Beispiel die Anwesenheit von
Ausfällungen
oder Gelierungen bei niedrigen Temperaturen und eine hohe Trübung bei
Raumtemperatur, was bei den durch das erfindungsgemäße Verfahren
erhaltenen Produkten nicht beobachtet wird.
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Das
erfindungsgemäße Degradationsverfahren
wird in der Anwesenheit von einer Substanz einer Hydroperoxidnatur
und hohen Scherbedingungen durchgeführt.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
ist dadurch gekennzeichnet, dass es bei Extrusion unter hohen Scherbedingungen
durchgeführt
wird.
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Die
Typen an bevorzugten Extrudern sind jene, die eine ausreichende
Mastikation garantieren, oder typischerweise Doppelschneckenextruder
oder Extruder vom Koknetertyp.
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Die
Extrusionsanlage ist im Allgemeinen gebildet aus einer Zufuhrzone,
in der gravimetrische oder volumetrische Trichter die verschiedenen
Komponenten dosieren und sie zu dem Extrudereinlass senden.
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Der
Extruder, Einschnecken-, Doppelschnecken-(gleich- oder gegenläufig), Kokneter-,
erwärmt
und sendet die Körnchen
der Produktzufuhr zu einem Mischbereich, wobei die kombinierte Wirkung
der Temperatur, Mischung und Kompression auf das Produkt zu der
Plastifizierung der verschiedenen polymeren Basen führt, und
durch Fortsetzen und/oder Intensivieren des Verfahrens zu einem
engen Vermischen und Degradation.
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Die
hohen Scherbedingungen des erfindungsgemäßen Verfahrens können durch
die Schergeschwindigkeit repräsentiert
werden, die größer ist
als 100 s–1,
noch bevorzugter größer als
500 s–1.
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Wahlweise
und bevorzugt, wie in der
Italienischen
Patentanmeldung MI2004A 000751 des gleichen Autors angegeben
ist, wird die Entität
der Spaltung durch die Dosierung eines polyfunktionellen Vinylmonomers
reguliert.
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Die
Substanz mit einer Hydroperoxidnatur ist dadurch gekennzeichnet,
dass sie keine signifikante thermische Zersetzung unter den Verfahrensbedingungen
aufweist, wobei dieses Konzept ausgedrückt wird durch eine Halbwertszeit,
die größer ist
als die gesamte Verfahrensdauer, bevorzugt 10 Mal größer als
die Verfahrensdauer.
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Die
Menge an zuzuführendem
Hydroperoxid reicht von 0,05 bis 5 Gew.-%, bevorzugt von 0,15 bis
1,5 Gew.-%. Das polyfunktionelle Vinylmonomer ist bevorzugt bifunktionell
und wird in einer Konzentration im Bereich von 0 bis 2 %, bevorzugt
von 0 bis 0,75 %, noch bevorzugter von 0 bis 0,5 % verwendet.
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In
einer wahlweisen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird das Verfahren durch Zuführen von
kleinen Mengen von Styrol-hydriertem Diolefinblock-Co-Polymer durchgeführt. Dies
dient zum weiteren Verbessern der Dimensionsbeständigkeit des Endprodukts und
weil es auch, wenn dieses Material gemahlen wird, als ein Anti-Verdichtungsmittel
des amorphen Produkts in der Zuführung
verwendet werden kann und als ein Träger von Verfahrenszusätzen.
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Typischerweise
durch anionische Stufenkatalyse erhalten, sind diese Polymere Fachleuten
als SEES, SPC bekannt, wobei der weiche Teil aus hydriertem Polybutadien,
hydriertem Polyisopren oder Isopren-hydriertem Butadien-Co-Polymer
besteht.
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Der
harte Teil besteht andererseits aus Fragmenten der Polystryrolkette.
Das hydrierte Block-Co-Polymer, das erfindungsgemäß wahlweise
verwendet werden kann, weist einen Styrolgehalt im Bereich von 15 bis
50 % auf. Das gleiche Produkt würde
daher von 85 bis 50 % hydrierte, konjugierte, diolefinische Einheiten aufweisen,
wobei diese Einheiten aus Butadien oder Isopren oder Butadien-Isopren-Co-Polymer
bestehen – im
Fall von Butadien wenigstens 20 % mit 1,2-Co-Verkettung.
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Die
besagte wahlweise Komponente ist gekennzeichnet durch ein Molekülgewicht
im Bereich von 45.000-250.000, bevorzugt von 50.000 bis 200.000.
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Wenn
die als hydriertes Block-Co-Polymer bezeichnete Komponente verwendet
wird, sollte sie in einer maximalen Konzentration von 10 % verwendet
werden.
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Wenn
hydrierte Block-Co-Polymere verwendet werden, sollte die gesamte
Verfahrensdauer 150 Sekunden, bevorzugt 90 Sekunden nicht überschreiten.
Das Block-Co-Polymer kann auch entweder direkt in die Produktion
von polymeren EP(D)M-Basen als Verfahrenszusatz eingefügt werden,
oder während
des Verfahrens in einer Phase nach dem Zuführen des EP(D)M zugeführt werden.
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In
einer weiteren wahlweisen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird das Nachmodifizierungsverfahren
kontinuierlich innerhalb der Fertigstellungsphase des Herstellungsverfahrens
der polymeren Generatorbase durchgeführt. In diesem Fall wird alles
oder bevorzugt ein Teil des Polymers in der Fertigstellungsphase
(vor dem endgültigen
Ausbilden) aus dem normalen Strom entfernt und zu der Transformationsmaschine
gesandt, die für
das Verfahren ausgewählt
ist, das Gegenstand der Erfindung ist.
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Die
folgenden Beispiele werden für
ein besseres Verständnis
der vorliegenden Erfindung bereitgestellt.
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Experimentelle Beispiele
-
Material:
- • DutralR CO058 Äthylen-Propylen-Co-Polymer,
Polimeri Europa.
- • 48
Gew.-% Propylen
- • ML
(1 + 4) bei 100 °C
= 78
- • MFI
(L) = 0,6
- • ClearflexR MQF0 VLDPE, Polimeri Europa
- • Dichte
= 0,895
- • MFI
(E) = 13
- • Schmelzpunkt
110 °C (DSC)
- • Das
verwendete t-Butylhydroperoxid (TBHP) wurde von Akzo Nobel Chem
geliefert. Bei 70 % in wässriger Lösung (Handelsname
Trigonox AW70)
- • SaretR 231-Sartomer (Diäthylenglycoldimethacrylat)
- • Phenolisches
Antioxidationsmittel AnoxR PP18 (Great Lakes).
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Beispiel 1 (Referenz 11.)
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Die
folgende polymere Basis wurde zu einem Zweischneckenextruder des
Typs Mars TM 35V zugeführt,
LID = 32
Maximale Temperatur 210 °C
U/min = 260:
- • 100
phr CO058
- • 5,3
phr ClearflexR MQF0
- • 0,79
phr TBHP
- • 0,2
phr SaretR 231
-
Es
wurde ein Produkt gewonnen, das danach in einem Kalander homogenisiert
wurde.
-
Die
Mooney und Mooney Relaxations-Viskosistätsanalyse wurde bei diesem
Produkt bei 100 °C
nach den Vorschriften von ASTM D1646-03 durchgeführt.
ML (1 + 4) bei 100 °C = 15,7
Steigung
= 0,7996
Fläche
= 34,8
A/ML = 2,2
-
Beispiel 2 (Referenz 16.)
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Die
folgende polymere Basis wurde zu einem Zweischneckenextruder des
Typs Mars TM 35V zugeführt,
LID = 32
Maximale Temperatur 205 °C
U/min = 260:
- • 100
phr CO058
- • 8,7
phr ClearflexR MQF0
- • 0,79
phr TBHP
- • 0,13
phr SaretR 231
-
Es
wurde ein Produkt gewonnen, das danach in einem Kalander homogenisiert
wurde.
-
Die
Mooney und Mooney Relaxations-Viskosistätsanalyse wurde bei diesem
Produkt bei 100 °C
nach den Vorschriften von ASTM D1646-03 durchgeführt.
ML (1 + 4) bei 100 °C = 16,3
Steigung
= 0.791
Fläche
= 41,0
A/ML = 2,5
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Beispiel 3 (Referenz 20.1.)
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Die
folgende polymere Basis wurde zu einem Zweischneckenextruder des
Typs Mars TM 35V zugeführt,
L/D = 32
Maximale Temperatur 205 °C
U/min = 260:
- • 100
phr CO058
- • 13,6
phr ClearflexR MQF0
- • 0,79
phr TBHP
- • 0,08
phr SaretR 231
-
Es
wurde ein Produkt gewonnen, das danach in einem Kalander homogenisiert
wurde.
-
Die
Mooney und Mooney Relaxations-Viskosistätsanalyse wurde bei diesem
Produkt bei 100 °C
nach den Vorschriften von ASTM D1646-03 durchgeführt.
ML (1 + 4) bei 100 °C = 12,3
Steigung
= 0,750
Fläche
= 30,3
A/ML = 2,5
-
Die
Produkte von Beispielen 1, 2 und 3 wurden bei 1,2 % Gewicht/Gewicht
in Referenzöl
SN 150 gelöst,
das 0,3 % PPD-Zusatz für
die Niedrigtemperaturtests enthielt. Alle Produkte wurden vollständig gelöst, das
Produkt von Beispiel 3 war leicht trüb, während die Produkte von Beispiel
1 und 2 perfekt durchsichtig waren.
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Die Ölsbasis
wies die folgenden Charakteristika auf:
KV 100 °C = 5,3 mm2/s (cSt)
Fixierungspunkt = –36,3 °C (Pourpoint
= –36 °C).
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Als
Fixierungspunkt angegeben ist der Gefrierpunkt, der mittels eines
automatischen Termperaturabtastinstruments ermittelt wurde, und
der Pourpoint ungefähr
drei Grad höher
als dieser Bezugspunkt.
| | Fixierungspunkt °C | KV
100 °C in
cSt |
| Referenzöl | –36,3 | 5,3 |
| Lösung 1,2
%
Beispiel 1 | –38,1 | 12,4 |
| Lösung 1,2
%
Beispiel 2 | –38,3 | 12,3 |
| Lösung 1,2
%
Beispiel 3 | –38,6 | 11,7 |
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Zu
Vergleichszwecken und in dem gleichen Referenzöl:
- • DutralR CO058 1 %: Fixierungspunkt = –36,1 °C
- • Laborprodukt,
das durch Degradation von CO058 (ML = 12) erhalten wurde:
Lösung 1,2
Fixierungspunkt = 35,9 °C
- • Amorphes
kommerzielles Produkt ML (1 + 4) = 8:
Lösung 1 % Fixierungspunkt = –35,7 °C
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Die
Pourpunkt-Werte die unter Verwenden der Produkte erhalten wurden,
die Gegenstand der Erfindung sind, die in Referenzöl gelöst sind,
sind daher von absolutem Interesse.
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Es
ist in der Tat bekannt, dass der OCP-Zusatz den PPD-Zusatz beeinträchtigen
kann, was die Niedertemperatur-Leistungsfähigkeiten des Öls verringert,
vor allem bei Produkten, die weniger als 42 Gew.-% gebundenes Propylen
aufweisen. Wenn vollständig
amorphe OCP-Zusätze
verwendet werden, ergeben sie einen Pourpoint (oder Fixierungspunkt),
der in etwa in gleicher Linie (leicht schlechter) als jener der Ölbasis ist, da
die Produkte den Zusatz nicht beeinträchtigen.
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In
diesem Fall führt
die Anwesenheit von Polyäthylen
nicht nur nicht zu der erwarteten Gelierung oder Trübung der
Lösung
bei Raumtemperatur, sondern hat tatsächlich die Gelierungstemperatur
des Formulats verbessert. Dieses Produkt kann daher, bei rechtem
Licht betrachtet, überwiegend
amorphen Polymeren ermöglichen,
verarbeitet zu werden, da, obwohl in kleinen Mengen, die Anwesenheit
von Polyäthylen
eine verbesserte Dimensionsbeständigkeit
des Zusatzes erzeugt, aber darüber
hinaus die Niedrigtemperatur-Eigenschaften des Polymers verbessert,
was ermöglicht,
dass:
- • Öle mit einem
hohen Paraffingehalt zugegeben werden;
- • das
Auftreten der Kosten von PPD bei dem Endformulat verringert ist.
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Vergleichsbeispiel 4 (Referenz 35.1.)
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Die
folgende polymere Basis wurde zu einem Zweischneckenextruder des
Typs Mars TM 35V zugeführt,
LID = 32
Maximale Temperatur 250 °C
U/min = 260:
- • 100
phr CO058
- • 8,7
phr ClearflexR MQF0
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Es
wurde ein Produkt gewonnen, das danach in einem Kalander homogenisiert
wurde.
-
Die
Mooney und Mooney Relaxations-Viskosistätsanalyse wurde bei diesem
Produkt bei 100 °C
nach den Vorschriften von ASTM D1646-03 durchgeführt.
ML (1 + 4) bei 100 °C = 15
Steigung
= > 1
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Das
so erhaltene Produkt wurde bei 1,2 % Gewicht/Gewicht in Referenzöl SN 150
gelöst,
das 0,3 % PPD-Zusatz für
die Niedrigtemperaturtests enthielt.
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Es
gab Auflösungsschwierigkeiten,
indem eine viel längere
Zeit erforderlich war, und sobald die Temperatur wieder Raumtemperatur
erreichte, wies das Produkt noch eine große Trübung auf (größer als
jene von Beispiel 3) und die Anwesenheit von nicht gelöstem Material.
Es war offensichtlich nicht möglich,
irgendwelche weiteren Charakterisierungen zu durchzuführen.
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Um
eine bessere Charakterisierung der Strukturen zu ermöglichen,
die es ermöglichen,
dass Verbesserungen bezüglich
der Leistungsfähigkeiten
des Produkts erhalten werden, das Gegenstand der vorliegenden Erfindung
ist, wurden Extraktionsversuche mit den Produkten von Experimentalversuchen
der Beispiele 1, 2 und 4c und mit einer physikalischen Mischung
von CO058 + ClearflexR MQF0 95:5 durchgeführt.
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Die
Versuche wurden mit einer Ether/Octan-Mischung 80:20 durchgeführt, wobei
die folgenden Ergebnisse erhalten wurden: Tabelle
| | PE | Mw/Mn | Mw | Unlöslicher Rückstand Gew.-% | Propylen
auf Rückstand Gew.-% |
| Beispiel
1 | 5 | 2,5 | 103000 | 7,4 | 34,1 |
| CO058
+ Clearflex MQF0 | 5 | | | 4,95 | 13,9 |
| Beispiel
2 | 8 | 2,4 | 99000 | 7,89 | 29,9 |
| Beispiel
4c | 8 | 2,4 | 99000 | 8,30 | 18,4 |
| Clearflex MQF0 | | | | | 16,2 |
-
Aus
der Analyse der in der Tabelle zur Verfügung gestellten Daten kann
klar abgelesen werden, wie die Referenzprodukte, eine physikalische
Mischung in Bezug auf das Produkt von Beispiel 1 und das Produkt von
Beispiel 4c in Bezug auf das Produkt von Beispiel 2, sich durch
dieses einfache Trennungsverfahren zum größten Teil wieder in die Ausgangsprodukte
zersetzt haben.
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Nur
ein kleiner Teil des ursprünglichen
Polyäthylens
ist tatsächlich
in der physikalischen Mischung löslich,
und nur ein minimaler Teil von EPM bindet sich an den unlöslichen
Teil, der im Vergleichsbeispiel 4 überwiegend aus Polyäthylen besteht.
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In
dem Fall von Tests in Bezug auf die Erfindung zeigen diese, dass
ein überwiegender
Teil von Polyäthylen
sich selbst an den löslichen
Teil gebunden hat (wenigstens im Beispiel 2 der Erfindung), wohingegen eine
signifikante Menge von EPM an den Polyäthylenteil gebunden wurde,
der in der Ether/Octan-Mischung unlöslich wurde (nicht in Öl, das definitiv
ein viel besseres Lösungsmittel
ist). Es kann daher erkannt werden, dass durch einen Betrieb entsprechend
dem, was in der vorliegenden Erfindung beansprucht wird, Strukturen erhalten
werden können,
die die folgenden Verbesserungen zu garantieren vermögen:
- – Verbesserung
der Dimensionsbeständigkeit
des extrudierten Produkts, so dass es leicht aus Extrusions- und
Standard-Nachmodifizierungsanlagen gewonnen werden kann;
- – Verbesserung
bei den Niedrigtemperatur-Leistungsfähigkeiten des Produkts bei
seiner Verwendung für Motoren-Schmieröle.