RO128296A2

RO128296A2 - Uleiuri multigrad pe bază de polietilenă-polipropilenă

Info

Publication number: RO128296A2
Application number: ROA201100812A
Authority: RO
Inventors: Ioana Stanciu
Original assignee: Ioana Stanciu
Priority date: 2011-08-12
Filing date: 2011-08-12
Publication date: 2013-04-30

Abstract

Invenţia se referă la o compoziţie de ulei mineral, utilizată pentru motoare de autovehicule. Compoziţia conform invenţiei este constituită din 88...97% ulei mineral parafinos, tip SAE 10W, cu viscozitate de 8,83 cSt la 100°C, şi 8,94 cSt la 40°C, cu densitate de 0,8727 kg/L la 25°C, şi indice de viscozitate de 90, şi 3...12% copolimer etilenă-propilenă cu masă medie gravimetrică de 1,12x10g/mol, coeficient de polidispersie 2,37, şi temperatură de vitrifiere de -54,17°C.

Description

Odată cu progresul în construcția motoarelor, cu folosirea în industrie și transporturi a unor mecanisme perfecționate și cu aplicarea automatizării în diferite domenii, tehnologia de fabricare a uleiurilor a fost pusă în fața unor probleme dificile și complexe.

Prin selecționarea materiei prime și prin perfecționarea tehnologiei de prelucrare a țițeiurilor nu s-au putut realiza uleiuri de bază care să întrunească calitățile necesare funcționării eficiente a Linor mecanisme și motoare. De aceea a trebuit să se recurgă la aditivi, substanțe care adăugate uleiurilor în proporții mici - le îmbunătățesc calitățile sau le conferă proprietăți noi. Introducerea acestora permite funcționarea motoarelor puternic solicitate, le prelungește viața, micșorează consumul de lubrifiant și combustibil reducând astfel impactul asupra mediului și face posibilă folosirea motorinelor cu conținut ridicat de sulf.

Pentru obținerea unui ulei lubrifiant de calitate superioară folosirea aditivilor este obligatorie. Producția de aditivi pe plan modial se ridică la peste 1 milion de tone. Jumătate din aceasta este reprezentată de agenții activi de suprafață, un sfert de amelioratorii indicelui de viscozitatc. o optime de antioxidanți. iar restul asigură rezistență la presiuni mari, coborârea punctului de congelare etc.

Studiul aditivilor este foarte vast, doarece aceștia au întrebuințări multiple, în cursul cărora se produc numeroase fenomene fizico-chimice, și compoziții variate.

Ifeclul unui aditiv este dependent de compoziția și concentrația sa, de prezența altui altor aditivi, de natura uleiului și de gradul său de rafinare, precum și de condițiile de folosire a lubrifiantului. Pentru realizarea unui lubrifiant de calitate superioară este indicat ca uleiul de bază să aibă un caracter parafinic cât mai pronunțat.

Orientarea modernă a producției de lubrifianți a impus un criteriu nou atât de evaluare a materiei prime și a proceselor de extracție cu dizolvanți cât și de deparafinare, și anume susceptibilitatea uleiurilor la aditivi, gradul de îmbunătățire obținut cu o anumită cantitate de aditiv depinzând în primul rând de natura țițeului și de modul de rafinare al uleiului.

Pentru obținerea unor uleiuri de motor multigrad de calitate superioară este necesar să se aleagă atât un ulei monograd corespunzător din punctul de vedere al proprietăților de ungere, cât și polimeri cu rezistență termică și la forfecare mare, capabili să asigure o creștere considerabilă a indicelui de v iscozitate al uleiului inițial.

011-00812--

Pentru a transforma uleiul SAE 10W în uleiuri multigrad a fost introdus un aditiv pentru mărirea indicelui de viscozitate, recomandat ca performant de firma producătoare, și anume: copolimerul ctilenă-propilenă.

Cleiul SAE 10 W conține 75,02% hidrocarburi parafinice, 20.55% aromatice și 4,23% rășini, are indicele de \ iscozitate 90, coeficientul viscozitate-temperatură 0,901 și constanta visco/italc-dcnsilalc 0.808. ambele specifice uleiurilor predominant parafinice.

Copolimerul etilcnă-propilenă este un polimer cu masă mijlocie cu următoarele caracteristici:

a. masă medie numerică 4.73.IO⁴, gravimetrică 1.12.10^ g/mol. coeficient de polidispersie 2.37:

b. conține în ll< numai benzi caracteristice grupelor metil, metilen și metin alifatice;

c. csie un elastomer cu temperatura de vitrifîere -54,17°C;

d. este stabil termic până la temperatura de 252C (temperatura inițială de descompunere), după care se degradează în două trepte: 252-380°C, cu eliminare de propiIcnă. 380-470C. cu eliminare de etilenă. descompunere ce încetează practic la 470°C (temperatura finală de descompunere):

e. parametrul de solubilitate global și cel parțial datorat forțelor de dispersie au valori specifice polimerilor ncpolari. iar cei parțiali datorați interacțiunilor polare și legăturilor de hidrogen au \alori toarte mici. în concordanță cu structura copolimerului.

In continuare se dau patru exemple de uleiuri multigrad obținute conform invenției.

Exemplul 1 Intr-un exemplu s-a lucrat cu ulei SAE I0W și copolimer etilenă propilenă obținându-se o soluție de concentrație 3% (în procente de masă).

Soluția obținută are următoarele caracteristici: IV=255 (determinat conform ASTM 2270-10), \iscozitaica cinematică la 40'C este 900cSt și viscozitatea la !00°C este I31,3cSt. Coeficientul \ iscozilate-iempcratură este de 0.8541.

Din dalele prezentate rezultă că acest copolimer este un aditiv eficient pentru creșterea viscozilății uleiului.

Datele rcologice au scos în evidență faptul eă soluția obținută are o comportare pseudoplatică. urmează ecuația Andrade de dependență a viscozității dinamice de temperatură. Soluția obținută a fost supusă unor tensiuni de forfecare și viteze de forfecare

6/-201 1 - 0 0 8 1 2 -1 2 -0Β- 2011 crescătoare și s-a observat că și-a păstrat pseudoplasticitatea. Aditivul polimeric introdus nu se descompune la temperaturi de peste 500°C. Din ultimile concluzii prezentate rezultă că uleiul multigrad obținut este eficient pentru motoarele autovehiculelor. Acest ulei multigrad a primit denumirea de K1 I.ADIS 3.

Exemplul 2 Intr-un alt exemplu s-a lucrat cu ulei SAE I0W și copolimer etilenă propilenă obtinându-sc o soluție de concentrație 6% (în procente de masă).

Soluția obținută arc armatoarele caracteristici: IV=385 (determinat conform ASTM 2270-10), visco/italea cinematică la 4()C este 7500cSt și viscozitatea la IOO°C este lllOcSt. Coeficientul visco/itate-tcmperatură este de 0,8519.

Din datele prezentate rezultă că acest copolimer este un aditiv eficient pentru creșterea visco/itâlii uleiului SAE I0W.

Dalele reologicc au scos în evidență faptul că soluția obținută are o comportare pseudoplatică. urmează ecuația Andrade de dependență a viscozității dinamice de temperatură. Soluția obținută a fost supusă unor tensiuni de forfecare și viteze de forfecare crescătoare și s-a obserxal că aceasta își păstrează pseudoplasticitatea. Polimerul nu se descopunc nici la temperaturi foarte ridicate. Din studiile efectuate se poate trage concluzia ca uleiul multigrad obtinut este bun și eficient pentru motoarele autovehiculelor. Acest ulei multigrad a primit denumirea de KEEAD1S 6.

Exemplul 3 Intr-un alt exemplu s-a lucrat cu SAE 10W și copolimer etilenă propilenă obținându-se o soluție de concentrație 10% (în procente de masă).

Soluția obținută are o comportare pseudoplatică, urmează ecuația Andrade de dependență a visco/ității dinamice de temperatură.

Copolimcrul este un aditiv eficient pentru creșterea viscozității uleiului. Uleiul multigrad obținut este utilizat pentru motoarele autovehiculelor. Acest ulei multigrad a primit denumirea de Kl.I.ADIS 10.

Exemplul 4 Intr-un alt exemplu s-a lucrat cu SAE I0W și copolimer etilenă propilenă obținându-se o soluție de concentrație 12% (în procente de masă).

Soluția obținută arc o comportare pseudoplatică, urmează ecuația Andrade de dependență a \ isco/ității dinamice de temperatură.

Acest copolimer este un aditiv eficient pentru creșterea viscozității uleiului și nu se

^-2 0 1 1 - 0 0 8 1 2 -1 2 -08- 2011

descompune la temperaturi foarte ridicate. Uleiul multigrad obținut este folosit pentru motoarele auto\ehiculelor. Acest ulei multigrad a primit denumirea de KELADIS 12.

Claims

Revendicările

Uleiurile multigrad obținute din ulei SAE IOW și copolimer etilenă-propilenă in concentrație de 3%. 6°o. 10% și 12% (în procente de masă), care au fost denumite KELADIS 3, ΚΙ I ADIS 6. KELADIS IO și KELADIS 12 au o aplicabIitate largă in industria constructoare de mașini și în special pentru motoarele autovehiculeor. Soluțiie obținte prin dizolvarea directă a copolimerului au indici de viscozitate ridicați in comparație cu uleiul SAE IOW.

Datorită \ iscozilălii mai ridicate, soluțiile copolimerului etilenă-propilenă se comportă după modelul reologic I lerschel-Bulkley - sunt pseudoplastice - pe întregul domeniu de concentrații, viteze de forfecare și temperaturi pe care s-au putut efectua determinări.

Acest copolimer are următoarea comportăre reologică: cu cât temperatura este mai ridicată, cu alât valoarea vitezei de forfecare la care începe scăderea viscozității - soluțiie devin pseudoplastice este mai mare: mărirea concentrației soluției reduce intervalul de viteze de forfecare și de temperatură pe care se pot efectua determinările.

Viscozitătiie soluțiilor copolimerului etilenă-propilenă cu concentrațiile de 3; 6; 10 și 12 g/dL prezintă o scădere exponențială de ordinul unu la creșterea temperaturii.

Soluțiile de toate concentrațiile urmează relația Andrade pentru dependența viscozității dinamice de temperatură: logaritmul viscozității crește liniar cu valoarea inversă a temperaturii, exprimată în K.

Ca o consecință a celor de mai sus se poate afirma că acest copolimer este aditiv foarte eficient pentru mărirea indicelui de viscozitate al uleiului SAE 10 W și obținerea unor uleiuri multigrad de calitate superioară.