SI9200219A - Dispersant poly(meth)acrylate viscosity index improvers - Google Patents

Dispersant poly(meth)acrylate viscosity index improvers Download PDF

Info

Publication number
SI9200219A
SI9200219A SI9200219A SI9200219A SI9200219A SI 9200219 A SI9200219 A SI 9200219A SI 9200219 A SI9200219 A SI 9200219A SI 9200219 A SI9200219 A SI 9200219A SI 9200219 A SI9200219 A SI 9200219A
Authority
SI
Slovenia
Prior art keywords
methacrylate
alkyl
polymer
weight
methyl
Prior art date
Application number
SI9200219A
Other languages
English (en)
Inventor
Yin Lai Chung
John Otto Naples
Original Assignee
Rohm & Haas
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rohm & Haas filed Critical Rohm & Haas
Publication of SI9200219A publication Critical patent/SI9200219A/sl

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M145/00—Lubricating compositions characterised by the additive being a macromolecular compound containing oxygen
    • C10M145/02—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M145/10—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing monomers having an unsaturated radical bound to a carboxyl radical, e.g. acrylate
    • C10M145/12—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing monomers having an unsaturated radical bound to a carboxyl radical, e.g. acrylate monocarboxylic
    • C10M145/14—Acrylate; Methacrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1811—C10or C11-(Meth)acrylate, e.g. isodecyl (meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate or 2-naphthyl (meth)acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M107/00—Lubricating compositions characterised by the base-material being a macromolecular compound
    • C10M107/20—Lubricating compositions characterised by the base-material being a macromolecular compound containing oxygen
    • C10M107/22—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M107/28—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing monomers having an unsaturated radical bound to a carboxyl radical, e.g. acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1818—C13or longer chain (meth)acrylate, e.g. stearyl (meth)acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2203/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds and hydrocarbon fractions as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2203/10—Petroleum or coal fractions, e.g. tars, solvents, bitumen
    • C10M2203/102—Aliphatic fractions
    • C10M2203/1025—Aliphatic fractions used as base material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/02—Hydroxy compounds
    • C10M2207/023—Hydroxy compounds having hydroxy groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
    • C10M2207/028—Overbased salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2209/00—Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2209/02—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M2209/08—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing monomers having an unsaturated radical bound to a carboxyl radical, e.g. acrylate type
    • C10M2209/084—Acrylate; Methacrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2215/00—Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2215/28—Amides; Imides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2219/00—Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2219/00—Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2219/04—Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions containing sulfur-to-oxygen bonds, i.e. sulfones, sulfoxides
    • C10M2219/046—Overbasedsulfonic acid salts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2223/00—Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2223/02—Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions having no phosphorus-to-carbon bonds
    • C10M2223/04—Phosphate esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2223/00—Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2223/02—Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions having no phosphorus-to-carbon bonds
    • C10M2223/04—Phosphate esters
    • C10M2223/045—Metal containing thio derivatives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2229/00—Organic macromolecular compounds containing atoms of elements not provided for in groups C10M2205/00, C10M2209/00, C10M2213/00, C10M2217/00, C10M2221/00 or C10M2225/00 as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2229/02—Unspecified siloxanes; Silicones
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2010/00—Metal present as such or in compounds
    • C10N2010/04—Groups 2 or 12
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2020/00—Specified physical or chemical properties or characteristics, i.e. function, of component of lubricating compositions
    • C10N2020/01—Physico-chemical properties
    • C10N2020/04—Molecular weight; Molecular weight distribution
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/02—Pour-point; Viscosity index
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/04—Detergent property or dispersant property
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/36—Seal compatibility, e.g. with rubber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/04—Oil-bath; Gear-boxes; Automatic transmissions; Traction drives
    • C10N2040/042—Oil-bath; Gear-boxes; Automatic transmissions; Traction drives for automatic transmissions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/25—Internal-combustion engines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2070/00—Specific manufacturing methods for lubricant compositions
    • C10N2070/02—Concentrating of additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Description

(57) Predloženi izum se nanaša na kopolimere izvedene iz (a) enega ali več monomerov izbranih izmed (CrC24)alkil metakrilatov in (Ci-C24)alkil akrilatov in (b) enega ali več monomerov izbranih izmed hidroksi(C2-C6)alkil metakrilatov in hidroksi(C2-C6)alkil akrilatov, pri čemer je povprečno število atomov ogljika v alkilnih skupinah od približno 7 do 12. Ti polimeri so koristni kot aditivi mazalnim oljem za zagotavljanje izboljšanja indeksa viskoznosti, dispergirnosti ali lastnosti tekočnosti pri nizki temperaturi brez škodljivega vpliva na fluoropolimerna tesnila.
Sl 9200219 A
ROHM AND HAAS ΟΟΜΡΑΝΥ
Poli(met)akrilatna dispergima sredstva za izboljšanje indeksa viskoznosti
Predloženi izum se nanaša na polimere, izvedene iz (a) enega ali več monomerov, izbranih izmed (C^-C^jalkil metakrilatov in/C^C^jalkil akrilatov in (b) enega ali več monomerov, izbranih izmed hidroksi(C2-C6)alkil metakrilatov in hidroksi (C2C6)alkil akrilatov, pri čemer je število atomov ogljika v alkilnih skupinah povprečno od približno 7 do približno 12. Ti polimeri so koristni kot aditivi mazalnim oljem za zagotavljanje izboljšanja indeksa viskoznosti, dispergirnosti in uporabnih lastnosti pri nizki temperaturi, ne da bi škodljivo vplivali na fluoropolimerna tesnila. Novi polimeri so navadno raztopljeni ali dispergirani v očiščenem mineralnem mazalnem olju za eventualno vgradnjo v mineralno ali sintetično bazno olje.
v
Zelenim mazalnim oljem za motorje z notranjim zgorevanjem, tekočine za avtomatske prenose in hidravlične tekočine se relativno malo spremeni viskoznost v širokem temperaturnem območju, dispergirne lastnosti in dobra tekočnost pri nizkih temperaturah, vključno nizka točka tekočnosti. Indeks viskoznosti (ali VI) je merilo stopnje spremembe viskoznosti kot funkcija temperature; visoke vrednosti indeksa viskoznosti naznačujejo manjše spremembe v viskoznosti z variiranjem temperature v primerjavi z nizkimi vrednostmi indeksa viskoznosti. Aditivi za izboljšanje indeksa viskoznosti, ki imajo visoke vrednosti indeksa viskoznosti združene z dobro tekočnostjo pri nizki temperaturi dopuščajo olju, da teče pri najnižji možni temperaturi delovanja, navadno pri zagonu motorja in ko temperatura naraste, do območja delovanja, viskoznost ostane na stopnji, primerni za dober učinek.
Polimerne aditive, glede na razne te lastnosti, uporabljajo za izboljšanje učinka motornih mazalnih olj. Polimere alkil akrilatov ali alkil metakrilatov uspešno uporabljajo za izboljšanje indeksa viskoznosti in kot depresante točke tekočnosti. Povečane dispergirne lastnosti lahko uvedemo v polimerne sestavke s polarnimi, zlasti bazičnimi komonomeri, kot npr. vinilnimi heterocikli (npr. N-vinilpirolidon, N-vinilimidazol, vinilpiridin ipd.), dialkilaminoalkil metakrilati, N,N-dialkilaminoalkil metakrilamidi ipd. Vendar pogoji cepljenja, ki so potrebni za vgradjo bazičnih komonomerov, ki vsebujejo dušik, zelo pogosto uvedejo slabe lastnosti strižne stabilnosti. Dodatno sredstva za izboljšanje indeksa viskoznosti, ki vsebujejo bazične komonomere, kateri vsebujejo dušik, lahko povzročijo neprijeten vonj ali zmanjšajo učinkovitost tesnil, ki se nahajajo v avtomobilskih motorjih, ki so osnovani na fluoropolimerih, kot je npr. Viton fluoroelastomer.
US-A-3,311,597 prikazuje način za izboljšanje indeksa viskoznosti in dispergirnih lastnosti poli(metakrilatnih) polimerov, ki vključuje kopolimerizacijo alkil metakrilatov s tetrahidrofurfuril metakrilatom in fakultativno vgradnjo hidroksietil metakrilata, hidroksipropil metakrilata, N-vinil pirolidon ali t-butilaminoetil metakrilata. Poli(alkilmetakrilatni) polimeri z izboljšanimi lastnostmi točke tekočnosti bazirajo na kopolimerizaciji alkil metakrilatov z 9 do 23 mol.% metakrilne kisline, kateri sledi etoksilacija, pri čemer je povprečno število atomov ogljika v alkilni skupini 12,5 do 14,3, so prikazani v US-A-3,598,737. Lavril metakrilatni stearil metakrilatni kopolimer s 23 mol.% hidroksietil metakrilata je prikazan v US-A-3,249,545 za uporabo v oljnih formulacijah, ki vsebujejo bisfenolne antioksidante.
Pri drugem načinu zagotavljanja dispergirnih sredstev za izboljšanje indeksa viskoznosti EP-A-418610 prikazuje uporabo polialkil(met)akrilatov označenih s tem, da 80-95,5 mas.% kopolimera izvedemo iz (C^C^jalkil metakrilatov in 0,5-20% iz hidroksi(C2-C6)alkil(met)akrilata ali multialkoksiliziranega alkil-(met)akrilata, pri čemer fakultativno 0-17 mas.% izvedejo iz (C^Cgjalki^metjakrilatov.
Poli(metakrilatni) polimeri kot aditivi za olja za obdelovalne stroje bazirajo na 9299% (Cj-C^jalkil metakrilatnih in 1-8% hidroksi(C2-C3)alkil metakrilatnih polimerih s številčno povprečno molekulsko maso (Mn) 20.000-60.000 so prikazani v japonskem patentu JP 52-018202B. Ti polimerni aditivi so prikazani kot neprimerni za uporabo kot aditivi dispergirnim sredstvom za izboljšanje indeksa viskoznosti za motorna olja.
Nobeden od teh zadnjih načinov ne združuje dispergirnosti, dobrega indeksa viskoznosti in kompatibilnosti s fluoropolimemimi tesnilnimi materiali z dobro tekočnostjo pri nizki temperaturi v posameznem polimeru. Predloženi izum omogoča, da zagotovimo to kombinacijo lastnosti v posameznem polimeru.
V smislu predloženega izuma je zagotovljen polimer, ki ga dobimo s polimerizacijo monomerov, ki obsegajo:
(a) od približno 90 do približno 98 mas.% enega ali več monomerov, izbranih izmed (Cj-C^jalkil metakrilatov in (C^C^jalkil akrilatov; in (b) od manj kot 10 do približno 2 mas.% enega ali več monomerov, izbranih izmed hidroksi(C2-C6)alkil metakrilatov in hidroksi-(C2-C6)alkil akrilatov; in pri čemer je število atomov ogljika v alkilnih skupinah povprečno od približno 7 do približno 12.
Ti polimeri so koristni kot aditivi mazalnim oljem za zagotavljanje izboljšanja indeksa viskoznosti, dispergirnosti in uporabnih lastnosti pri nizki temperaturi brez škodljivega vpliva na fluoropolimerna tesnila. Novi polimeri, če jih uporabimo v mazalnih oljih, so navadno raztopljeni ali dispergirani v očiščenem mineralnem mazalnem olju za eventualno vgradnjo v mineralno ali sintetično bazno olje. Primeri mazalnih olj vključujejo olja za v ohišje, tekočine za avtomatske prenose, hidravlične tekočine, olja za menjalnik in tekočine za blaženje udarcev.
Vsak od monomerov, uporabljen v smislu predloženega izuma je lahko posamezen monomer ali zmes z različnim številom atomov ogljika v alkilnem deležu. Alkilni delež obeh (a) metakrilatnega in akrilatnega monomera in (b) hidroksialkil metakrilatnega in akrilatnega monomera je pomemben faktor pri uporabnih lastnostih polimerov v smislu izuma. S tem je mišljeno, da povprečno število (n) atomov ogljika (Cn) v stranski verigi alkilnih in hidroksialkilnih skupin akrilatnega ali metakrilatnega ogrodnega polimera izberemo, da maksimiziramo lastnosti indeksa viskoznosti in da vzdržujemo topnost olja polimernega aditiva tako v novem olju kot tudi v uporabljenem olju, kjer je aditiv že deloval kot suspenzijsko sredstvo brozge. Na splošno, če je povprečno Cn manjši kot približno 7, imajo nastali polimeri lahko slabo topnost v baznih oljih in je možno, da aditivi ne delujejo popolnoma kot dispergirna sredstva za izboljšanje indeksa viskoznosti. Če je povprečen Cn znatno večji kot približno 12, lahko opazimo slabše lastnosti tekočnosti pri nizki temperaturi. Z nizko temperaturo je mišljena temperatura pod -5°C. Torej je povprečno število atomov ogljika v alkilni skupini akrilatnih ali metakrilatnih monomerov, uporabljenih za pripravo polimernih aditivov približno od 7 do približno 12, prednostno od približno do približno 10 in bolj prednostno od približno 8 do približno 10. V primeru, kjer so monomeri ali vsi akrilati ali v bistvu vsi akrilati, povprečno število ogljika stranske verige alkilnih skupin ogrodnega polimera nekoliko variira in je povprečno število atomov ogljika tisto, ki prilagodi topnostne parametre ustreznih akrilatnih ogrodnih polimerov. Taki parametri topnosti so strokovnjakom že znani in razumljivi.
Prednostno monomer (a) izberemo izmed (C^C^jalkil metakrilatov in (C^C^jalkil akrilatov in monomer (b), izberemo izmed hidroksi(C2-C6)alkil metakrilatov in hidroksi(C2-C6)alkil akrilatov. Alkilni delež enega ali drugega monomera je lahko linearen ali razvejen. Alkil metakrilati in hidroksialkil metakrilati so prednostni.
Da dobimo ravnotežje želenih uporabnih lastnosti, ki se nanašajo na izboljšanje indeksa viskoznosti, dobro dispergirnost in uporabnost pri nizki temperaturi, prednostno uporabimo zmesi alkil metakrilatov in/ali alkil akrilatov. Torej v eni izvedbi v smislu izuma, monomer (a) na splošno obsega (i) 0 do približno 40% alkil metakrilata ali alkil akrilata, v katerem alkilna skupina vsebuje od 1 do 6 atomov ogljika ali njunih zmesi, (ii) od približno 30 do približno 90% alkil metakrilata ali alkil akrilata, v katerem alkilna skupina vsebuje od 7 do 15 atomov ogljika, ali njunih zmesi in (iii) 0 do približno 40% alkil metakrilata ali alkil akrilata, v katerem alkilna skupina vsebuje od 16 do 24 atomov ogljika ali njunih zmesi, in monomer (b) obsega od manj kot 10 do približno 2% hidroksialkil metakrilata ali hidroksialkil akrilata, v katerem alkilna skupina vsebuje 2 do 6 atomov ogljika in je substituirana z eno ali več hidroksilnih skupin ali njunih zmesi. Vsi odstotki so masni in bazirajo na celokupni masi polimera in je celokupno (i), (ii), (iii) in (b) enako 100 mas.% polimera. Količina (i) v polimeru je prednostno od 0 do približno 25% in bolj prednostno od 5 do približno 15%; količina (ii) je prednostno od približno 45 do približno 85% in bolj prednostno od približno 50 do približno 60%; količina (iii) je prednostno od približno 5 do približno 35% in bolj prednostno od približno 25 do približno 35%; in količina (b) je prednostno od približno 4 do približno 8% in bolj prednostno od približno 5 do približno 6%.
Delež skupne mase monomerov (a) in (b) je lahko od približno 5 do približno 40 mas.% (C^-C^jalkil metakrilatov, (C^-C^Jalkil akrilatov, ali njihovih zmesi. Prednostno je delež skupne mase monomerov (a) in (b) od približno 5 do približno 35 mas.% (C16-C20) metakrilatov, (C^-C^jalkil akrilatov ali njihovih zmesi.
Primeri monomera (a), alkil metakrilata in/ali alkil akrilata, kjer alkilna skupina vsebuje od 1 do 6 atomov ogljika, tudi imenovani kratki alkil metakrilat ali alkil akrilat, so metil metakrilat (MMA) metil in etil akrilat, propil metakrilat, butil metakrilat (BMA) in akrilat (BA), izobutil metakrilat (IBMA), heksil in cikloheksil metakrilat, cikloheksil akrilat in kombinacije le-teh. Prednostna kratka alkil metakrilata sta metil metilakrilat in butil metakrilat.
Primeri monomera (a), alkil metakrilata in/ali alkil akrilata, kjer alkilna skupina vsebuje od 7 do 15 atomov ogljika, tudi imenovani srednji alkil metakrilati ali alkil akrilati so 2-etilheksil akrilat (EHA), 2-etilheksil metakrilat, oktil metakrilat, decil metakrilat, izodecil metakrilat (IDMA, ki bazirajo na razvejeni (C10)alkil izomerni zmesi), undecil metakrilat, dodecil metakrilat, (tudi znan kot lavril metakrilat), tridecil metakrilat, tetradecil metakrilat, (tudi znan kot miristil metakrilat), pentadecil metakrilat, in njihove kombinacije. Uporabni so tudi: dodecil-pentadecil metakrilat (DPMA), zmes linearnih in razvejenih izomerov dodecil, tridecil, tetradecil in pentadecil metakrilatov; in lavril-miristil metakrilat (LMA), zmes dodecil in tetradecil metakrilatov. Prednostna srednja alkil metakrilata sta lavrilmiristil metakrilat in izodecil metakrilat.
Primeri monomera (a), alkil metakrilata in/ali alkil akrilata, kjer alkilna skupina vsebuje od 16 do 24 atomov ogljika, tudi imenovani dolgi alkil metakrilati ali alkil akrilati so heksadecil metakrilat, heptadecil metakrilat, oktadecil metakrilat, nonadecil metakrilat, kozil metakrilat, eikozil metakrilat in njihove kombinacije. Uporabni so tudi: cetil-eikozil metakrilat (CEMA), zmes heksadecil, oktadecil, kozil in eikozil metakrilata; in cetil-stearil metakrilat (SMA), zmes heksadecil in oktadecil metakrilata. Prednostna dolga alkil metakrilata sta cetil-eikozil metakrilat in cetil-stearil metakrilat.
Srednje in dolge alkil metakrilate in alkil akrilatne monomere, opisane zgoraj, na splošno pripravimo s standardnimi esterifikacijskimi postopki, pri čemer uporabimo tehnične vrste dolgo verižnih alifatskih alkoholov in ti alkoholi, dosegljivi na tržišču, so zmesi alkoholov različnih dolžin verig, ki vsebujejo med 10 in 15 ali 16 in 20 atomov ogljika v alkilni skupini. Torej je za namene v smislu izuma mišljeno, da alkil metakrilat vključuje samo t.im. alkil metakrilatni produkt, toda vključuje tudi zmesi alkil metakrilatov s predominantno količino, zlasti t.im. alkil metakrilata. Z uporabo teh tržno dosegljivih alkoholov za pripravo akrilatnih in metakrilatnih estrov dobimo LMA, DPMA, SMA in CEMA monomerne zmesi, opisane zgoraj.
Primeri monomera (b) so tisti alkil metakrilatni in akrilatni monomeri, z eno ali več hidroksilnih skupin v alkilnem radikalu, zlasti tisti, kjer se hidroksilna skupina nahaja v legi β (lega 2) v alkilnem radikalu. Hidroksialkil metakrilatni in akrilatni monomeri, v katerih je substituirana alkilna skupina (C2-C6)alkil, razvejen ali nerazvejen, so prednostni. Med hidroksialkil metakrilatnimi in akrilatnimi monomeri, primernimi za uporabo v smislu predloženega izuma, so 2-hidroksietil metakrilat (HEMA), 2-hidroksietil akrilat, 2-hidroksipropil metakrilat, l-metil-2-hidroksietil metakrilat, 2-hidroksipropil akrilat, l-metil-2-hidroksietil akrilat, 2-hidroksibutil metakrilat in 2-hidroksibutil akrilat. Prednostni hidroksialkil metakrilatni in akrilatni monomeri so HEMA, l-metil-2-hidroksietil metakrilat in 2-hidroksipropil metakrilat. Zmes zadnjih dveh monomerov je navadno navedena kot hidroksipropil metakrilat ali HPMA, ki je bolj prednosten hidroksialkil metakrilat kot je vsaka od komponent HPMA.
Med zanimivimi hidroksialkil metakrilatnimi in akrilatnimi monomeri so prednostni tisti monomeri, ki so v bistvu brez nečistoč odpremreževalnega sredstva ali prekurzorja premreževalnega sredstva, ki so lahko prisotni kot rezultat postopka priprave monomera. S premreževalnim sredstvom mislimo katerokoli polifunkcionalno snov, ki povzroči premreženje polimera, kot npr. etilen glikol dimetakrilat. Prisotnost teh premreževalnih snovi znižuje lastnosti aditivov v smislu izuma zaradi tvorbe gela in sorodnih problemov. Prednostni hidroksialkil metakrilati in akrilati so tisti, ki vsebujejo manj kot približno 0,5 mas.% in bolj prednostno manj kot približno 0,2 mas.% in najbolj prednostno približno 0,1 mas.% ali manj premreževalne snovi ali prekurzorja premreževalne snovi. V eni izvedbi v smislu izuma monomer (b) izberemo izmed hidroksi (C2-C6)alkil metakrilatov, ki vsebujejo manj kot približno 0,2 mas.% premreževalne snovi ali prekurzorja premreževalne snovi. V nadaljnji izvedbi v smislu izuma je monomer (b) zmes 2-hidroksipropil metakrilata in l-metil-2hidroksietil metakrilata, ki vsebuje manj kot približno 0,1 mas.% premreževalne snovi ali prekurzorja premreževalne snovi.
Prednostni polimeri so tisti, kjer monomer (a) obsega monomere, kjer je (i) izbran izmed enega ali več metil met-akrilata, butil met-akrilata in izobutil met-akrilata, (ii) izbran izmed enega ali več 2-etilheksil metakrilata, izodecil metakrilata, dodecilpentadecil metakrilata in lavril miristil metakrilata, (iii) je izbran izmed enega ali več cetil-stearil metakrilata in cetil-eikozil metakrilata in monomer (b), izbran izmed enega ali več 2-hidroksietil metakrilata, 2-hidroksietil akrilata, 2-hidroksipropil metakrilata, l-metil-2-hidroksietil metakrilata, 2-hidroksipropil akrilata, l-metil-27 hidroksietil akrilata, 2-hidroksibutil metakrilata in 2-hidroksibutil akrilata.
Prednostni polimer je tisti, kjer je monomer (a) približno 10% metil metakrilata, npr. 55% izodecil metakrilata in približno 30% cetil-stearil ali cetil-eikozil metakrilata in je monomer (b) približno 5% zmesi 2-hidroksipropil metakrilata in je količina l-metil-2-hidroksietil metakrilata približno 5%.
Drugi prednostni polimer je tisti, v katerem je monomer (a) približno 20% butil ali izobutil metakrilata, približno 45% izodecil metakrilata in približno 30% monomera, izbranega izmed cetil-stearil in cetil-eikozil metakrilata in je monomer (b) približno 5% zmesi 2-hidroksipropil metakrilata in l-metil-2-hidroksietil metakrilata.
Drugi prednostni polimer je tisti, v katerem je monomer (a) približno 15% monomera, izbranega izmed butil in izobutil metakrilata in približno 80% monomera, izbranega izmed lavril-miristila in dodecil-pentadecil metakrilata in je monomer (b) približno 5% zmesi 2-hidroksipropil metakrilata in l-metil-2hidroksietil metakrilata.
Drugi prednostni polimer je tisti, v katerem je monomer (a) približno 5 do približno 10% metil metakrilata, približno 85 do približno 90% monomera, izbranega izmed lavril-miristila, izodecil- ali dodecil-pentadecil metakrilata in 0 do približno 5% cetil-eikozil metakrilata, in je (b) približno 5% zmesi 2-hidroksipropil metakrilata in l-metil-2-hidroksietil metakrilata.
Polimerni sestavek, ki je zlasti prednosten za uporabo v tekočinah za avtomatske prenose, je tisti, v katerem je aditiv polimeriziran iz monomerov, v katerih je monomer (a) od 0 do približno 5% metil met-akrilata, približno 80 do približno 90% lavril-miristil metakrilata in 0 do približno 10% cetil-eikozil metakrilata in monomer (b) približno 5% zmesi 2-hidroksipropil metakrilata in l-metil-2-hidroksietil metakrilata.
Drugi prednostni polimerni sestavek za uporabo v tekočinah za avtomatske prenose je tisti, v katerem je aditiv polimeriziran iz monomerov, v katerih je monomer (a) 0 do približno 20% butil metakrilata, približno 65 do približno 90% lavril-miristil metakrilata in 0 do približno 10% cetil-eikozil metakrilata in je monomer (b) približno 5% zmesi 2-hidroksipropil metakrilata in l-metil-2-hidroksietil metakrilata.
Poleg povprečnega števila (n) atomov ogljika (Cn) v stranski verigi alkilnih in hidroksialkilnih skupin akrilatnega ali metakrilatnega ogrodnega polimera je narava alkilnega deleža metakrilatnih in akrilatnih monomerov pomemben faktor pri uporabnih lastnostih polimerov v smislu izuma. Npr. zmes (Cj-C^alkil metakrilatov in/ali akrilatov, (C7-C15)alkil metakrilatov in/ali akrilatov in (C^-C^jalkil metakrilatov in/ali akrilatov lahko kopolimeriziramo s hidroksialkil(met)akrilatom, tako da ima polimer povprečno število vsebnosti atomov ogljika v alkilnih stranskih verigah 9. V tem primeru je dobro ravnotežje lastnosti indeksa viskoznosti in topnosti v baznih oljih; dodatno je (C^-C^jalkil (met)akrilatni delež polimera podoben vosku in vzajemno deluje z voskastimi komponentami v baznem olju, pri čemer se izboljšajo lastnosti pri nizki temperaturi, npr. točka tekočnosti, sposobnost črpanja pri nizki temperaturi in zagon hladnega motorja. Če na drugi strani posamezen (C10) ali (C12)alkil (met)akrilatni monomer kopolimeriziramo s hidroksialkil metakrilatom, da zagotovimo povprečno število atomov ogljika v alkilnih stranskih verigah 9, ima nastali polimerni aditiv zadovoljivo topnost v olju, toda majhno sposobnost medsebojnega delovanja z voskom, kar da slabše lastnosti pri nizki temperaturi, kot npr. slabšo sposobnost črpanja zaradi ojačane viskoznosti, tudi če so Cn vrednosti podobne za oba tipa polimera.
Torej, da dobimo dobre uporabne lastnosti pri nizki temperaturi, medtem ko obdržimo dobro ravnotežje lastnosti indeksa viskoznosti in topnosti v baznih oljih, je prednostno, da delež monomera (a) obsega od približno 5 do približno 40, prednostno od približno 5 do približno 35 in bolj prednostno od približno 25 do približno 35 mas.% (C^-C^jalkil metakrilatov in/ali (C^-C^jalkil akrilatov, pri čemer je prednostno alkilni delež C16 do C^. Nizko temperaturna zmogljivost se nanaša na viskoznosti pri visokih strižnih in nizkih strižnih pogojih. Npr. zagon hladnega motorja, kot je izmerjeno s CCS (simulator hladnega vrtenja) viskoznostjo, se nanaša na viskoznost pri visokih strižnih pogojih. Na drugi strani se sposobnost črpanja olja pri nizkih temperaturah, kot izmerimo z mini rotacijskimi viskozimetrom (MRV), nanaša na viskoznost pri nizkih strižnih pogojih. Ker so dolgi alkil metakrilati in akrilati podobni vosku delujejo kot depresanti točke tekočnosti, pri čemer spremenijo strukturo ali morfologijo voska v baznem olju pri nizkih temperaturah. Količina uporabljenega dolgega alkil metakrilata ali akrilata je odvisna od posebno izbranega dolgega alkil metakrilata ali akrilata, lastnosti baznega olja in želenih nizko temperaturnim lastnosti. Na splošno večje, ko je število ogljikov v alkilnem deležu, več imajo monomeri lastnosti podobnih vosku in manj tega monomera se uporabi. Ker so ti dolgi alkil (met)akrilati podobni vosku, jih preveč lahko povzroči strjevanje v baz9 nem olju in izgubo nizko temperaturne tekočnosti.
Optimizacija razmerja dolgih, srednjih in kratkih alkil (met)akrilatov je odvisna od baznih olj, uporabljenih v formulaciji in stopnji želene zmogljivosti. Ko dolgi monomer optimiziramo, potem razmerje srednjega in kratkega monomera uravnotežimo, da dobimo optimum indeksa viskoznosti in topnosti. Uravnotežena formulacija ima prednostno vsebnost ogljikov v alkilu (Cn) od približno 8 do približno 10.
Torej v prednostnih območjih za razne monomere, ki vključujejo hidroksialkil metakrilatne in akrilatne monomere in povprečno število atomov ogljika v stranski verigi alkilnih skupin ogradnega polimera, dodatek polimera v smislu predloženega izuma lahko da sestavek strojnega olja, ki ima viskoznost in lastnosti nizko temperaturne tekočnosti olja z nižjo stopnjo celotne viskoznosti. Npr. SAE 10W-30 olje se ujema z zahtevami in sposobnostmi črpanja SAE 5W-30 olja.
V teh prednostnih območjih polimeri v smislu predloženega izuma tudi zagotavljajo nižjo CCS viskoznost, medtem ko vzdržujejo dobro sposobnost črpanja pri nizki temperaturi (izmerjeno z MR V) mazalnih olj in tako dopuščajo uporabo baznih olj z višjimi viskoznostmi. Torej polimeri v smislu izuma dopuščajo bolj široko uporabo teh težjih baznih olj v formuliranih oljih, kar da nižje stroške, zmanjšano porabo olja in tudi čistejše motorje, ker so ta težja bazna olja manj hlapna kot bazna olja z nizko viskoznostjo in znižujejo tvorbo nalaganja v batu pri visokih delovnih temperaturah, zlasti pri dieselskih motorjih.
Zato, da dosežemo kombinacijo topnosti polimera, indeksa viskoznosti, dispergirnosti in nizko temperaturnih lastnosti (kot npr. točko tekočnosti in zmogljivost pri zagonu hladnega motorja) polimerov v smislu predloženega izuma lahko uporabimo nivoje kratkih (C1-C3)alkil(met)akrilatov, kot npr. metil metakrilata od nič do približno 25%, značilno od približno 5 do približno 15% polimera. Topnost polimera se nanaša na lastnost, pri kateri bolj hidrofilni ali polarni monomeri, kot npr. tisti z nizko vsebnostjo ogljika (C1-C3) v alkilnem deležu zagotavljajo polimer, ki je manj topen v baznih oljih kot polimeri iz bolj hidrofobnih monomerov, kot npr. tisti z visoko vsebnostjo ogljika (C4 ali večji) v alkilni verigi. Zato, če vgradimo več kot približno 10% metil metakrilata v nekatere polimere, odvisno od nivoja drugih uporabljenih polarnih monomerov, npr. hidroksialkil metakrilata, topnost v nekaterih baznih oljih lahko ne zadostuje za aditiv, da bi popolnoma deloval kot dis10 pergirno sredstvo za izboljšanje indeksa viskoznosti. Po drugi strani, če uporabimo kratke (C4-C6)alkil(met)akrilate, kot npr. butil metakrilat ali izobutil metakrilat, potem lahko uporabimo od nič do približno 40 mas.%, prednostno 20 do 35 mas.% teh monomerov, da zagotovimo optimalno ravnotežje prej omenjenih lastnosti, vključno topnost v baznih oljih.
Masno povprečna molekulska masa (Mw) polimera v smislu predloženega izuma ni zelo kritična. Biti mora zadostna, da da želene lastnosti viskoznosti mazalnemu olju. Če masno povprečne molekulske mase polimerov naraščajo, postanejo bolj učinkoviti zgoščevalci; vendar so lahko izpostavljeni mehanskim degradacijam v posebnih aplikacijah. Končno je Mw povezan z učinkom zgoščevanja, stroški in vrsto aplikacije. Na splošno imajo polimerni aditivi mazalnih olj v smislu predloženega izuma Mw od približno 100.000 do približno 1.000.000 (kot je določeno z gelno permeacijsko kromatografijo (GPC), z uporabo poli(alkilmetakrilatnih) standardov); prednostno je Mw v območju približno 300.000 do približno 800.000, zato da zadosti posebnemu namenu uporabe olja, npr. strojno olje in tekočina za avtomatske prenose. Masne povprečne molekulske mase od približno 100.000 do približno 300.000 so prednostne za hidravlične tekočine, olja za menjalnike ipd.
Strokovnjakom je jasno, da so molekulske mase navedene vseskozi v tem opisu odvisne od postopkov, s katerimi so določene. Npr. molekulske mase, določene z gelno permeacijsko kromatografijo (GPC) in molekulske mase, izračunane z drugimi postopki, imajo lahko različne vrednosti. To ni molekulska masa per se, ampak so izvedene lastnosti in delovanje polimernega aditiva (strižna stabilnost in moč zgoščevanja pri uporabljenih pogojih) to je pomembno. Na splošno je strižna stabilnost obratno proporcionalna molekulski masi in uporaba zelo strižno stabilnega aditiva zahteva več polimera, da dobimo dobro zgoščevanje.
Indeks strižne stabilnosti (SSI) je lahko direktno povezan z molekulsko maso polimera in je merilo odstotne izgube viskoznosti, prispevane od polimernega aditiva zaradi striga in ga lahko določimo z merjenjem zvočne strižne stabilnosti po ASTM D-2603-91 (izdano od American Society for Testing and Materials). Na splošno so polimeri z višjo molekulsko maso izpostavljeni večjemu relativnemu zmanjšanju molekulske mase, če jih podvržemo večjim strižnim pogojem in zaradi tega imajo ti polimeri z višjo molekulsko maso večje SSI vrednosti. SSI območje polimerov v smislu izuma je od približno 10 do približno 75%, prednostno od približno 10 do približno 25% za polimere z nizko molekulsko maso in od približno 30 do približno
50% za polimere z visoko molekulsko maso. Želeni SSI lahko dosežemo bodisi s spreminjanjem reakcijskih pogojev ali z mehanskim striženjem polimernega produkta z znano molekulsko maso.
Tipični predstavniki strižne stabilnosti, ki jih opazimo za aditive mazalnih olj, različnih masnih povprečnih molekulskih mas (Mw) so naslednji: običajni poli(metakrilatni) aditivi z Mw 130.000, 490.000 oz. 880.000, imajo SSI vrednosti (99°C) 0,5 in 20%, bazirane na strižnem testu na 3218 km cesti za formulacije strojnega olja; bazirane na testu na 32.180 km hitre ceste za formulacije za tekočine za avtomatske prenose (ATF) so SSI vrednosti (99°C) 0,35 oz. 50%; in bazirane na 100 urnem ASTM D-2882-90 črpalnem testu za hidravlične tekočine so SSI vrednosti (38°C) 18, 68 oz. 76% (Effect of Viscosity Index Improver on In-Service Viscosity of Hydraulic Fluids, R.J. Kopko in R.L. Stambaugh, Fuel and Lubricants Meeting, Houston, Texas, junij 3-5,1975, Society of Automotive Engineers).
Polidispergirni indeks v olju topnih polimerov v smislu predloženega izuma je lahko od približno 1,5 do približno 15, prednostno od 2 do približno 4. Polidispergirni indeks je merilo ozkosti porazdelitve molekulske mase z minimalno vrednostjo 1,5 in 2,0 za polimere, ki vključujejo verižni zaključek s kombinacijo oz. disproporcionacijo, in višje vrednosti predstavljajo naraščajoče širše porazdelitve. Prednostno je, da je porazdelitev molekulske mase tako ozka kot je le mogoče, vendar je to na splošno omejeno s postopkom izdelave. Nekateri približki za zagotovitev ozke porazdelitve molekulske mase (nizek Mlahko vključujejo enega ali več od naslednjih postopkov. Anionsko polimerizacijo; tehnologijo kontinuirnega polnjenja in mešanja v reaktorskem tanku (CFSTR); polimerizacijo z nizko konverzijo; kontrolo temperature, itd. med polimerizacijo; mehansko striženje, t.j. homogenizacijo polimerov; ipd.
Polimeri v smislu predloženega izuma, ki imajo polidispergirni indeks od 2 do približno 4 so prednostni, ker ti polimeri dopuščajo bolj učinkovito uporabo aditiva, da zadostijo posebno formulirani specifikaciji viskoznosti strojnega olja, npr. približno 5 do 10% manj aditiva lahko zadostuje, da dobimo viskoznost približno 9 x 10'3 do približno 2 χ 10'2 Pa.s (pri 100°C) v 100N baznem olju v primerjavi z aditivom, ki ima polidispergirni indeks približno 10.
Torej popolnoma učinkovit polimerni aditiv lahko zagotovi ravnotežje strižne stabilnosti in sposobnosti zgoščevanja pri nizkih uporabnih nivojih, da nizko temperaturno tekočnost brez prikrajšanja drugih lastnosti, kot npr. dispergimost in je kemijsko nevtralen za fluoropolimema tesnila. Značilno so te uporabne lastnosti v strojnih oljih, formulacijah tekočin za avtomatske prenose ipd., predhodno dosegli samo z mešanjem dveh, treh ali več različnih aditivov, t.j. z uporabo aditiva ločenega dispergirnega sredstva, aditiva za izboljšanje indeksa viskoznosti in aditiva depresanta točke tekočnosti. Aditivi v smislu predloženega izuma zagotavljajo to kombinacijo uporabnih lastnosti v posameznem polimeru.
Polimere v smislu izuma lahko pripravimo z mešanjem monomerov (a) in (b) v prisotnosti iniciatoija polimerizacije, razredčila in v danem primeru sredstva za verižni transfer. Reakcija lahko poteka ob mešanju v inertni atmosferi pri temperaturi od približno 60 do 140°C in bolj prednostno od 115 do 125°C. Značilno reakcija poteka eksotermno do polimerizacijske temperature 115-120°C. Reakcija na splošno poteka približno 4 do 10 ur ali dokler ne dosežemo želene stopnje polimerizacije. Kot je strokovnjakom znano, sta čas in temperatura reakcije odvisna od izbire iniciatoija in ju lahko skladno variiramo.
Iniciatoiji, uporabni za to polimerizacijo, so katerekoli od dobro znanih spojin, ki proizvajajo prosti radikal, kot npr. peroksi, hidroperoksi in azo inicatorji, ki vključujejo acetil peroksid, benzoil peroksid, lavroil peroksid, t-butil peroksiizobutirat, kaproilperoksid, kumen hidroperoksid, l,l-di(t-butilperoksi)-3,3,5trimetilcikloheksan, azobisizobutironitril in t-butil peroktoat. Koncentracija iniciatorja je normalno med 0,025 in 1 mas.% bazirana na celokupni masi monomerov in bolj prednostno od 0,05 do 0,25%. Verižna transferna sredstva lahko dodamo reakciji polimerizacije, da kontroliramo molekulsko maso polimera. Prednostna sredstva za verižni prenos so alkil merkaptani, kot npr. lavril (dodecil) merkaptan in uporabljena koncentracija verižnega transfernega sredstva je od 0 do približno 0,5 mas.%.
Razredčila, primerna za polimerizacijo, so aromatski ogljikovidiki, kot npr. benzen, toluen, ksilen in aromatske nafte, klorirani ogljikovodiki, kot npr. etilen diklorid, estri kot npr. etil propionat ali butil acetat in tudi petrolejska olja ali sintetična maziva.
Po polimerizaciji ima nastala polimerna raztopina značilno vsebnost polimera med približno 50 do 95 mas.%. Polimer lahko izoliramo in uporabimo direktno v mineralnih ali sintetičnih baznih oljih ali lahko uporabimo polimer in raztopino razredčila v koncentrirani obliki. Če uporabimo koncentrirano obliko lahko koncentracijo polimera naravnamo na katerikoli želeni nivo z dodatnim razredčilom (npr. parafinsko bazno olje). Prednostna koncentracija polimera v koncentratu je od 30 do 70 mas.%. Če koncentrat direktno zmešamo v mazalno bazno olje je bolj prednostno razredčilo katerokoli mineralno olje kot npr. 100 do 150 nevtralno olje (100 N ali 150 N olje), kije kompatibilno s končnim mazalnim baznim oljem.
Če polimer v smislu predloženega izuma dodamo k mazalnim baznim oljem, kot npr. tekočinam za avtomatske prenose, hidravličnim tekočinam in motornim oljem, bodisi kot čisti polimer ali kot koncentrat je končna koncentracija polimera v mazalnem baznem olju prednostno od približno 0,5 do 15 mas.% in bolj prednostno od približno 1 do 8 % odvisno od zahtev specifične uporabe. Npr. približno 1,5 do približno 5 % v motornih oljih, tekočinah za avtomatske prenose in tekočinah za blaženje udarcev in nad 10 do 15 % v specialnih aplikacijah za olja za menjalnike in hidravlične tekočine. Mazalna bazna olja so lahko bodisi mineralna olja (parafinska ali naftenska) ali sintetični tipi (poliolifin). Koncentracija uporabljenega polimera je odvisna od želenih viskozimetričnih lastnosti mazalnega olja in natančnosti striga pri nameravani aplikaciji; na splošno če uporabimo polimer z nizko molekulsko maso je potrebna višja koncentracija, da dosežemo adekvatno zgoščevanje v zmesi in če uporabimo polimer z višjo molekulsko maso lahko uporabimo nižjo koncentracijo v olju.
Polimeri v smislu predloženega izuma so ocenjeni s širokim izborom testov za delovanje, navadno uporabljenih za mazalna olja in so razloženi spodaj.
Strojna olja, ki vsebujejo sredstva za izboljševanje indeksa viskoznosti imajo na splošno vrednosti indeksa viskoznosti (VI) v območju od 120 do približno 230, pri čemer so vrednosti večje kot približno 140 prednostno odvisne od specifikacij mešanice. Višja ko je vrednost manjša je sprememba viskoznosti, ko temperatura naraste ali pade. Sestavki sredstev za izboljševanje indeksa viskoznosti v smislu predloženega izuma ponujajo visoke vrednosti indeksa viskoznosti (primer 4) medtem ko vzdržujejo dobro dispergirnost (primer 5), dober zagon hladnega motorja (primer 7) in dobro kemijsko nevtralnost proti fluoropolimernim tesnilnim materialom (primer 6).
Uporabne lastnosti aditivov mazalnega olja v smislu predloženega izuma so ocenjene tudi za čistočo motorja v sekvenčnem VE testu, s katerim izmerimo dispergirne lastnosti aditivov brozge pri nizkih in srednjih temperaturnih pogojih delovanja v skladu s pogoji opisanimi v ASTM Research Report št. D-2:1002. Strojne dele ocenimo in preračunamo po 12 dneh in čistočo ovrednotimo po Coordinating Research Council (CRC) vrednostnem sistemu z vrednostjo 10, ki predstavlja najčistejši stroj; ciljne vrednosti za povprečno suspenzijo in za suspenzijo za v okrov ventilskega krmilja (RAC) so večje kot 9,00 oz. 7,00.
Sestavke v smislu predloženega izuma podvržemo tudi testu kompatibilnosti za fluoro ogljikovodične polimere, zlasti vitonske fluoroelastomere. Ta test (test kompatibilnosti z motornimi tesnili, primer 6) uporabimo, da ocenimo stopnjo kompatibilnosti aditivov mazalnega olja v smislu predloženega izuma z materiali uporabljenimi v motornih tesnilih, itd. Test je osnovan na potopitvi tesnilnih materialov v tekočine, ki vsebujejo kandidate vzorcev aditivov za mazalno olje, za 7 dni, nakar določimo njihove razteznostne značilnosti (odstotni porušitveni raztezek) ali %ELB). Vrednosti relativne spremembe v %ELB od 0 do -5 % predstavljajo nevtralne pogoje t.j. kompatibilnost s strojnimi tesnili.
Sestavke v smislu predloženega izuma podvržemo testom namenjenim za merjenje karakteristik viskoznosti pri nizkih temperaturah pri nizkih in visokih strižnih vrednosti, t.j. v skladu z SAE J300 Engine Oil Viscosity Classification, januar, 1991. V teh okoliščinah naj bi bila viskoznost formuliranega olja dovolj nizka, da dopusti zadostno hitrost vrtenja za zagon motorja medtem ko zagotavlja adekvatno mazanje vseh motornih delov.
Test simuliranega hladnega vrtenja (CCS) določa navidezno viskoznost strojnih olj pri pogojih, kjer je vrtenje in zagon motorja najtežje in bazira na postopku definiranem v ASTM D-5293-92. Npr. CCS specifikacija viskoznosti olja vrste SAE 5W-30 je manj kot 3,5 Pa.s pri -25 °C in z mnogimi tržno dosegljivimi sredstvi za izboljšanje indeksa viskoznosti je težko zadostiti tej zahtevi.
S testnim postopkom minirotacijskega viskozimetra (MRV) izmerimo nizko temperaturne nizkostrižne karakteristike pri zagonu motorju. MRV test (primer 8) je merilo sposobnosti črpanja strojnega olja, t.j. strojno olje mora biti dovolj tekoče, tako da ga lahko črpamo v vse strojne dele po zagonu motorja, da zagotovimo ustrezno mazanje. Dispergirna sredstva za izboljšanje indeksa viskoznosti v smislu predloženega izuma nudijo dobro karakteristiko pri nizki temperaturi, če jih formuliramo v širokem območju različnih baznih olj.
Naslednji primeri so predstavljeni za ponazoritev prednostnih izvedb v smislu predloženega izuma. Vsa razmerja in odstotki so masni in vsi reagenti so dobre tržne kakovosti, če ni drugače navedeno. Primeri 1 do 3 dajejo informacije sinteze za pripravo polimerov v smislu predloženega izuma in primeri 4 do 7 dajejo podatke za karakteristike oljnih formulacij, ki vsebujejo polimere v smislu izuma.
PRIMER 1
Monomemo zmes pripravimo iz 30,0 delov cetil-eikozil metakrilata (100 % osnova, 95 % čistota), 55,0 delov izodecil metakrilata (100 % osnova, 98 % čistota), 10,0 delov metil metakrilata, 5,0 delov hidroksipropil metakrilata, 0,06 delov dodecil merkaptana in 0,10 delov l,l-di(t-butilperoksi)-3,3,5-trimetilcikloheksana. Preostalo šaržo pripravimo iz 20,0 delov zaloge parafinskega baznega olja (100 N olje) in 0,028 delov l,l-di(t-butilperoksi)-3,3,5-trimetilcikloheksana. Preostalo šaržo nato šaržiramo v kotel, ki ga oplakujemo z dušikom in je opremljen s termometrom in termouro za kontrolo temperature, vodno hlajenim refluksnim kondenzeijem z izpustom za dušik, mešalom, vpustom za dušik in dodatnim lijakom za kontrolo dodatka monomerne zmesi. Vsebino kotla segrejemo na 120 °C in vzdržujemo pri tej temperaturi. Monomerno zmes (100 delov) nato enakomerno dodamo v 90 minutni periodi in segrevamo ali ohlajamo kot je potrebno za vzdrževanje polimerizacijske temperature na 115-120 °C.
minut po končanem polnjenju monomera dodamo prvo od treh zadržanih doz iniciatorja, pri čemer vsaka vsebuje 0,10 delov l,l-di(t-butil-peroksi)-3,3,5trimetilcikloheksana v 10,0 delih parafinskega baznega olja. Drugi dve dozi iniciatorja dodamo v 20 minutnih intervalih. 20 minut po zadnjem dodatku iniciatorja dodamo 62 delov parafinskega baznega olja, da privedemo šaržo do teoretičnih trdnih snovi 50 % polimera v olju. Vseskozi med polimerizacijo vzdržujemo temperaturo na 115-120 °C. 30 minut po dodatku parafinskega baznega olja je šarža homogena in smatramo, da je polimerizacija popolna. Konverzija monomerov v polimer je 95 % in polimer ima indeks strižne stabilnosti (SSI) 45 (po ASTM D-2603-91).
PRIMER 2
Delamo po enakem postopku kot v primeru 1 razen, da je monomerna zmes 145 delov cetil-eikozil metakrilata, 225 delov izodecil metakrilata, 99 delov butil metakrilata, 24 delov hidroksipropil metakrilata in 0,19 delov kumen hidroperoksida. Preostala šarža je 106 delov parafinskega baznega olja, ki vsebuje 0,1 g kumen hidroperoksida in 0,83 delov 95 % talov-t-oktilfenildimetilamonijevega klorida v mešanih butanolih. Tudi tri zadržane doze iniciatoija dodamo v 30 minutnih intervalih in vsaka sestoji iz 0,13 delov kumen hidroperoksida in 0,83 delov 25 % talov-toktilfenildimetil amonijevega klorida v mešanih butanolih v 3,6 delih parafinskega baznega olja. Šarža ima teoretičnih trdnih snovi 52 % polimera. Pretvorba monomera v polimer je 93 % in polimer ima SSI 73,3.
PRIMER 3
Monomemo zmes pripravimo iz 5,0 delov cetil-eikozil metakrilata (100 % osnova, 95 % čistota), 85 delov izodecil metakrilata (100 % osnova, 95 % čistota), 5,0 delov metil metakrilata, 5,0 delov hidroksipropil metakrilata, 0,29 delov dodecil merkaptana, 0,13 delov t-butil peroktoata (t-butil peroksi-2-etilheksanoat) in 4,9 delov parafinskega baznega olja (100 N olje). Del zgornje monomeme zmesi (40 %) žaržiramo v kotel, ki ga splakujemo z dušikom in je opremljen s termometrom in termouro za kontrolo temperature, vodno hlajenim refluksnim kondenzerjem z izpustom za dušik, mešalom, vpustom za dušik in dodatnim lijakom za kontrolo dodajanja monomeme zmesi. Vsebino kotla segrejemo na 105 °C in pustimo, da se eksotermno segreje na 130 °C pred nadzorovanjem za ohlajevanjem, da vzdržujemo temperaturo pod 130 °C; če se eksotermno segrevanje ne začne po približno 5 minutah pri 105 °C, šaržo segrejemo počasi na 115 do 120 °C, dokler ne začne eksotermno segrevanje. Ko temperatura doseže 115 °C med eksotermnim segrevanjem dodamo ostanek monomeme zmesi enakomerno v obdobju 45 minut z ohlajevanjem, da vzdržujemo eksotermno segrevanje pod 125 °C. Temperaturo nato vzdržujemo pri 115 do 120 °C dodatnih 30 minut. Po tem času dodamo v kotel prvo od treh zadržanih doz iniciatorja, pri čemer vsaka sestoji iz 0,10 delov t-butil-peroktoata in 9,8 delov 100 N olja, nakar vzdržujemo šaržo pri enaki temperaturi 30 minut. Dve dodatni dozi iniciatorja damo v 30 minutnih intervalih. 30 minut po zadnjem dodatku iniciatorja dodamo približno 65 delov 100 N baznega olja, da razredčimo šaržo na približno 50 % polimera. Temperaturo šarže nato dvignemo do 130 °C in vzdržujemo pri tem 30 minut. Končna razredčena raztopina polimera ima SSI 13,2.
PRIMER 4
Indeks viskoznosti (VI) je merilo učinka spremembe temperature na kinematično viskoznost olja. Indeks viskoznosti izrazimo kot arbitražno vrednost, ki bazira na izračunu po ASTM postopku D-2270-74 za kinematično viskoznost izmerjeno pri 40 °C in 100 °C. Tabela 2 vsebuje podatke sredstev za izboljševanje indeksa viskoznosti formuliranih v dveh različnih baznih oljih. Sestavke sredstva za izboljševanje indeksa viskoznosti (VII) 1-2 predstavljajo poli(alkilmetakrilatni) aditivi znani v stanju tehnike, ki ne vsebujejo hidroksialkil metakrilatnega monomera; sestavki VII od 3 do 7 so predstavniki v smislu predloženega izuma bazirani na poli(MMA/IDMA/CEMA/HPMA) z relativnimi vsebnosti monomera 9-10/5356/28-30/4-6 mas. delov
TABELA 1
Vrednosti indeksa viskoznosti
VII %HPMA Formulacija 1 100°C 40°C VI Formulacija 2 100°C 40°C VI
1 0 11,0 57,1 189 10,6 54,9 187
2 0 10,6 55,8 186 10,3 53,6 185
3 4 10,6 53,5 195 10,2 50,5 197
4 4 10,9 54,4 197 10,5 51,5 201
5 5 10,4 52,3 195 10,1 49,5 197
6 5 10,7 50,7 211 10,5 51,0 203
7 6 9,8 42,9 192 9,5 46,0 199
PRIMER 5
Uporabne lastnosti v sekvenČnem VE testu (čistoča motorja) aditivov mazalnega olja v smislu predloženega izuma so predstavljene v tabeli 3. Vrednosti brozge, navedene v tabeli 3 so za brozgo za v okrov ventilskega krmilja in za povprečno brozgo (ciljne vrednosti so večje kot 7,0 oz. 9,0, pri čemer 10,0 predstavlja najčistejši motor). Vsaka od formulacij M do S vsebuje 4-8 % oljnega aditiva, ki je testiran, 8 do 10 % tržnega DI sestavka in 82-87 % parafinskega baznega olja. Tržni DI sestavki značilno sestojijo iz komponente, ki je proti obrabno sredstvo ali antioksidant, kot npr. cinkovega dialkilditiofosfata; disperzijskega sredstva brez pepela, kot npr. sukcinimida na bazi poliizobutena; detergenta, kot npr. kovinskega fenata ali sulfonata; modifikatorja trenja, kot npr. organske spojine, ki vsebujejo žveplo; in sredstva proti penjenju, kot npr. silikonsko tekočino: Hiteč 993 dosegljiv od Ethyl Corporation in Amoco A-8004 dosegljiv od Amoco Chemicals. Testirani oljni aditivi bazirajo na poli(MMA/IDMA/CEMA/HPMA) z relativnim vsebnostim monomera 9-10/5356/28-30/4-8 mas.delov. Uporabljena parafinska olja so Εχχοη 100 N ali 150 N olja. Sestavki raznih testiranih formulacij so:
Μ 4,7 % aditiva/8 % Hiteč 993 DI sestavka/87 % 150 N olja
N 4,5 % aditiva/8 % Hiteč 993 DI sestavka/87 % 150 N olja
O 6,9 % aditiva/10 % Amoco A-8004 DI sestavka/83 % 100 N olja
P 6,7 % aditiva/10 % Amoco A-8004 DI sestavka/83 % 100 N olja
Q 7,7 % aditiva/10 % Amoco A-8004 DI sestavka/82 % 100 N olja
R 6,5 % aditiva/10 % Amoco A-8004 DI sestavka/83 % 100 N olja
S 4,4 % aditiva/10 % Amoco A-8004 DI sestavka/78 % 100 N olja/ % 150 N olja
TABELA 2
Sekvenčni VE test (čistoča motorja) %HPMAv
Formulacija aditivu
Brozga (za v okrov ventil.krmilja/ povpr.)
M 5% 9,3/9,4
N 5% 9,3/9,1
O 5% 9,4/9,4
P 5% 9,2/9,4
Q 5% 9,3/9,6
R 4% 8,1/8,0
S 8% 9,4/9,5
PRIMER 6
Sestavke v smislu predloženega izuma podvržemo testu kompatibilnosti (test kompatibilnosti z motornimi tesnili) za fluoroogljikovodične polimere, zlasti vitonske fluoroelastomere uporabljene v motornih tesnilih, itd. Ta test vodimo pri pogojih podobnih tistim definiranih v ISO-37-1977(E) postopku (razvil tehnični komite International Organization for Standardization (ISO/TC45)) ob uporabi S3A testnega vzorca v obliki ročke.
Ovrednotenje poteka naslednje: v čašo potopimo tri S3A vzorce v obliki ročke, narejene iz vitonskega fluoroelastomera (AK6), v testno tekočino tako, da je 80 delov testne tekočine prisotne na en del testnega vzorca (volumen/volumen). Testna tekočina vsebuje 5 % (mas.) sestavka dispergirnega sredstva za izboljšanje indeksa viskoznosti, ki ga testiramo, skupaj z ustreznim detergentnim inhibitorskim sestavkom (Dl) pri priporočljivem uporabnem nivoju v Εχχοη 150 N olju. Čašo nato pokrijemo z urnim steklom in postavimo v peč s prisilno cirkulacijo zraka, ki jo vzdržujemo pri 149-151 °C. Testne vzorce podvržemo zgornjim pogojem za 7 dni, nakar jih odstranimo, pustimo da se ohladijo in nato rahlo speremo s heksanom, da odstranimo ostalo testno tekočino. Testne vzorce nato posušimo na zraku in nato določimo natezno trdnost in razteznostne lastnosti (odstotni porušitveni razretezek ali %ELB) pri čemer uporabimo standardni merilni postopek za napetost-raztezek pri 14,61 cm raztezku na minuto. Spremembo raztezanja vitonskih elastomernih testnih vzorcev nato primerjamo s podatki raztezanja neobdelanih vitonskih elastomernih vzorcev in rezultat izrazimo kot %:
[%ELB obdelano - %ELB neobdelano] X100 = %ELB sprememba [%ELB neobdelano]
Bolj ko je negativna vrednost za %ELB spremembo večja je agresivnost testne tekočine proti vzorcu vitonskega fluoroelastomera. Pri opisanih testnih pogojih smatramo, da so tekočine, ki dajo znižanje originalne (neobdelano) %ELB vrednosti za več kot 45 % (izraženo kot %ELB spremembe = -45 %) za zelo agresivne napram testiranem vzorcu in zato nekompatibilne z vitonskim fluoroelastomernim motornim testnilom. Vrednosti %ELB spremembe od 0 do -5 % predstavljajo nevtralne pogoje in zato kompatibilnost z motornimi tesnili. Vrednosti %ELB spremembe približno -20 % ali manj t.j. bolj negativne prikazujejo slabo kompatibilnost tesnila. Rezultati %ELB so zelo odvisni od načina uporabe naprave in pomembno je, da vključujejo primerjavo rezultatov neobdelanega vzorca z vsako novo serijo potopljenih testnih vzorcev.
Uporabne lastnosti v testu kompatibilnosti z motornimi tesnili aditivov mazalnih olj v smislu predloženega izuma in tiste, ki predstavljajo tržne oljne aditive, ki vsebujejo dušik so predstavljene v tabeli 4. Vzorce vitonskega fluoroelastomera potopimo v testne tekočine, ki vsebujejo navedene aditive. Vrednosti %ELB spremembe so izražene kot povprečje za tri vzorce testirane v vsaki tekočini. V vseh primerih testne tekočine vsebujejo 1,5 % OLOA 267 (komponenta tržnega sestavka detergentnega inhibitorja (Dl) dosegljiva od Chevron Chemicals).
A-primerjalni: tržno poli(alkil metakrilatno) sredstvo za izboljševanje indeksa viskoznosti, ki vsebuje dušik
B-primerjalni:
tržno poliolefmsko sredstvo za izboljševanje indeksa viskoznosti, ki vsebuje dušik
Sestavki C do H predstavljajo polimerne aditive (prikazan je tip in relativni masni del) v smislu predloženega izuma (MMA je metil metakrilat, IDMA je izodecil metakrilat, CEMA je cetil-eikozil metakrilat, LMA je lavril-miristil metakrilat, HPMA je hidroksipropil metakrilat):
C MMA/LMA/HEMA (8/88/4)
D MMA/IDMA/CEMA/HPMA (10/56/30/4)
E MMA/IDMA/CEMA/HPMA (10/56/30/4)
F MMA/IDMA/CEMA/HPMA (10/56/29/5)
G MMA/IDMA/CEMA/HPMA (10/56/29/5)
H MMA/IDMA/CEMA/HPMA (9/53/29/9)
TABELA 3
Test kompatibilnosti z motornimi tesnili
Aditiv Tip %ELB sprememba
A-primerjalni vsebujoč dušik -47
B-primerjalni vsebujoč dušik -39
C 4 % HEMA 0
D 4 % HPMA -2
E 4% HPMA -1
F 5% HPMA 3
G 5% HPMA -2
H 9% HPMA -3
PRIMER 7
Uporabne lastnosti v testu simuliranega hladnega vrtenja (CCA) za aditive mazal22 nega olja v smislu predloženega izuma so predstavljene v tabeli 5. Mešanice aditivov, ki jih testiramo v baznem olju pripravimo z mešanjem 2,24 % (aktiven) polimernega aditiva in 11,4 % Dl sestavka, dosegljiv od Lubrizol Company kot LZ-7838G) z izračunano količino 100 N olja. Npr., če je polimerni aditiv dosegljiv kot 50 % trdnih snovi v 100 N olju, potem 4,48 delov oljne raztopine polimernega aditiva zmešamo z 11,4 deli LZ-7838G in 84,12 deli 100 N olja, da izdelamo kočni oljni sestavek, ki ga testiramo. CCS specifikacija viskoznosti za olje vrste SAE 5W-30 je manj kot 3,5 Pa.s pri -25 °C.
TABELA 4
Test simuliranega hladnega vrtenja (CCS)
Sestavek polimernega aditiva CCS viskoznost
%MMA %IDMA %CEMA %HPMA Pa.s [-25 °C1
0 70 30 0 3,39
0 65 30 5 3,45
0 60 30 10 3,42
5 65 30 0 3,4
5 60 30 5 3,36
5 55 30 10 3,25
10 60 30 0 3,6
10 55 30 5 3,38
10 50 30 10 3,39
PRIMER 8
Navidezno viskoznost z mini rotacijskim viskozimetrom (MRV) določimo z dvema različnima testnima postopkoma in je merilo sposobnosti črpanja motornega olja po zagonu hladnega motorja. ASTMD-3829-87 obravnava meritev viskoznosti v temperaturnem območju od 0 do -40 °C in opisuje standardni MRV test. ASTMD-468489 obravnava meritve viskoznosti v temperaturnem območju od -15 ° do -30 °C in opisuje TP-1 MRV test. Tabela 6 vsebuje podatke za 2 seriji 5 različnih sestavkov
SAE 5W-30 olja ob uporabi 5 različnih tržnih baznih olj. V eni seriji uporabimo tržni poli(alkilmetakrilatni) tip sredstva za izboljševanje indeksa viskoznosti, ki vsebuje dušik in v drugi seriji uporabimo poli(10 MMA/55 IDMA/ 30 CEMA/5 HPMA) aditivni sestavek v smislu predloženega izuma. SAE J300 Engine Oil Viscosity Classification (januar 1991) dopušča maksimum 30 Pa.s pri -30 °C za SAE 5W-30 olje ob uporabi ASTM D-4684-89 testnega postopka.
TABELA 5
MRV test sposobnosti črpanja
Izvor sredstva Izvor baznega olja za izboljšanje indeksa viskoznosti tržni A tržni B tržni C tržni D tržni E v smislu izuma A v smislu izuma B v smislu izuma C v smislu izuma D v smislu izuma E
Viskoznost pri -30°C, [Pa.s]
TP-1MRV Std MRV
8,53 7,41
7,84 7,45
7,22 6,67
6,42 6,42
7,31 7,12
8,69 6,78
7,57 7,35
6,28 6,35
6,04 5,72
6,12 6,37
A - v topilu ekstrahirano 100N bazno olje
B - v topilu ekstrahirano, v topilu odvoskano 100N bazno olje C - hidrokrekirano, katalitično odvoskano 100N bazno olje D - v topilu ekstrahirano, v topilu odvoskano 100N bazno olje E - v topilu ekstrahirano, hidrodovršeno, v topilu odvoskano 100N bazno
Za
ROHM AND HAAS ΟΟΜΡΑΝΥ:

Claims (33)

1. Polimer, ki ga dobimo s polimerizacijo monomerov, označen s tem, da obsega:
(a) od približno 90 do približno 98 mas.% enega ali več monomerov izbranih izmed (C^C^jalkil metakrilatov in (Cj-C^jalkil alkrilatov; in (b) od manj kot 10 do 2 mas.% enega ali več monomerov izbranih izmed hidroksi (C2-C6)alkil metakrilatov in hidroksi-(C2-C6)alkil akrilatov; in pri čemer je povprečno število atomov ogljika v alkilnih skupinah od približno 7 do približno 12.
2. Polimer po zahtevku 1, označen s tem, da je delež celokupne mase monomerov (a) in (b) približno 5 do približno 40 mas.% (C^-C^jalkil metakrilatov, (C^-C^jalkil akrilatov ali njihovih zmesi.
3. Polimer po zahtevku 1, označen s tem, da je povprečno število atomov ogljika v alkilnih skupinah od približno 8 do približno 10.
4. Polimer po zahtevku 3, označen s tem, da je delež celokupne mase monomerov (a) in (b) od približno 5 do približno 35 mas.% (C16-C20)alkil metakrilatov, (C16-C20)alkilakrilatov ali njihovih zmesi.
5. Polimer po zahtevku 4, označen s tem, da monomer (b) izberemo izmed 2-hidroksietil metakrilata, 2-hidroksietil akrilata, 2-hidroksipropil metakrilata, l-metil-2-hidroksietil metakrilata, 2-hidroksipropil akrilata, l-metil-2-hidroksietil akrilata, 2-hidroksibutil metakrilata in 2-hidroksibutil akrilata.
6. Polimer po zahtevku 1, označen s tem, da monomer (a) obsega:
(i) od 0 do približno 40 mas.% alkil metakrilata ali alkil akrilata v katerem alkilna skupina vsebuje od 1 do 6 atomov ogljika ali njunih zmesi;
(ii) od 30 do približno 90 mas.% alkil metakrilata ali alkil akrilata v katerem alkilna skupina vsebuje od 7 do 15 atomov ogljika, ali njunih zmesi;
(iii) od 0 do približno 40 mas.% alkil metakrilata ali alkil akrilata v katerem alkilna skupina vsebuje od 16 do 24 atomov ogljika, ali njunih zmesi, in monomer (b) obsega manj kot 10 do približno 2 mas.% hidroksialkil metakrilata ali akrilata v katerem alkilna skupina vsebuje od 2 do 6 atomov ogljika in je substituiran z eno ali več hidroksilnimi skupinami, ali njune zmesi, pri čemer monomer (b) vsebuje manj kot približno 0,5 mas.% premreževalne snovi ali prekurzorja premreževalne snovi in je celokupna količina (i), (ii), (iii) in (b) enaka 100 mas.% polimera.
7. Polimer po zahtevku 6, označen s tem, da obsega 0 do približno 25 % (i), približno 45 do približno 85 % (ii), približno 5 do približno 35 % (iii) in približno 4 do približno 8 % (b).
8. Polimer po zahtevku 6, označen s tem, da je povprečno število atomov ogljika od približno 8 do približno 10.
9. Polimer po zahtevku 6, označen s tem, da monomer (b) izberemo izmed hidroksi-(C2-C6)alkil metakrilatov, ki vsebujejo manj kot približno 0,2 mas.% premreževalne snovi ali prekurzoija premreževalne snovi.
10. Polimer po zahtevku 9, označen s tem, da ima polimer masno povprečno molekulsko maso od približno 100 000 do približno 1 000 000.
11. Polimer po zahtevku 10, označen s tem, da obsega 5 do približno 15 % (i), približno 50 do približno 60 % (ii), približno 25 do približno 35 % (iii) in približno 5 do približno 6 % (b).
12. Polimer po zahtevku 10, označen s tem, da ima polidispergirni indeks 1,5 do približno 15.
13. Polimer po zahtevku 11, označen s tem, da ima polidispergirni indeks približno
2 do približno 4.
14. Polimer po zahtevku 11, označen s tem, da monomer (b) izberemo izmed 2-hidroksietil metakrilata, 2-hidroksietil akrilata, 2-hidroksipropil metakrilata, l-metil-2-hidroksietil metakrilata, 2-hidroksipropil akrilata, l-metil-2-hidroksietil akrilata, 2-hidroksibutil metakrilata, in 2-hidroksibutil akrilata.
15. Polimer po zahtevku 14, označen s tem, da je monomer (b) zmes 2-hidroksipropil metakrilata in l-metil-2-hidroksietil metakrilata, ki vsebuje manj kot približno 0,1 mas.% premreževalne snovi ali prekurzoija premreževalne snovi.
16. Polimer po zahtevku 15, označen s tem, da je (i) približno 10 % metil metakrilata, (ii) približno 55 % izodecil metakrilata, (iii) približno 30 % cetil-eikozil metakrilata in je količina (b) približno 5 %.
17. Polimer po zahtevku 11, označen s tem, da ima polimer masno povprečno molekulsko maso od približno 300 000 do približno 800 000 in povprečno število atomov ogljika v alkilnem deležu akrilatnega ali metakrilatnega ogrodnega polimera od približno 8 do približno 10.
18. Polimer po zahtevku 6, označen s tem, da (i) izberemo izmed enega ali več od metil metakrilata, butil metakrilata in izobutil metakrilata, (ii) izberemo izmed enega ali več od 2-etilheksil metakrilata, izodecil metakrilata, dodecil-pentadecil metakrilata in lavril-miristil metakrilata, (iii) izberemo izmed enega ali več cetil-stearil metakrilata in cetil-eikozil metakrilata in (b) izberemo izmed enega ali več 2hidroksietil metakrilata, 2-hidroksietil akrilata, 2-hidroksipropil metakrilata, l-metil-2-hidroksietil metakrilata, 2-hidroksipropil akrilata, l-metil-2-hidroksietil akrilata, 2-hidroksibutil metakrilata in 2-hidroksibutil akrilata.
19. Polimer po zahtevku 18, označen s tem, da ima polimer masno povprečno molekulsko maso od približno 100 000 do približno 1 000 000.
20. Polimer po zahtevku 18, označen s tem, da je (i) približno 10 % metil metakrilata, (ii) približno 55 % izodecil metakrilata, (iii) približno 30 % cetil-stearil metakrilata in (b) približno 5 % zmesi 2-hidroksi-propil metakrilata in l-metil-2hidroksietil metakrilata.
21. Polimer po zahtevku 18, označen s tem, da je (i) približno 20 % butil metakrilata, (ii) približno 45 % izodecil metakrilata, (iii) približno 30 % monomera izbranega izmed cetil-stearil metakrilata in cetil-eikozil metakrilata in (b) približno 5 % zmesi 2-hidroksipropil metakrilata in l-metil-2-hidroksietil metakrilata.
22. Polimer po zahtevku 18, označen s tem, da je (i) približno 20 % izobutil metakrilata, (ii) približno 45 % izodecil metakrilata, (iii) približno 30 % monomera izbranega izmed cetil-stearil metakrilata in cetil-eikozil metakrilata in (b) približno 5 % zmesi 2-hidroksipropil metakrilata in l-metil-2-hidroksietil metakrilata.
23. Polimer po zahtevku 18, označen s tem, da je (i) približno 15 % monomera izbranega izmed butil metakrilata in izobutil metakrilata, (ii) približno 80 % monomera izbranega izmed lavril-miristil metakrilata in dodecil-pentadecil metakrilata, količina (iii) je 0 % in (b) je približno 5 % zmesi 2-hidroksipropil metakrilata in l-metil-2-hidroksi-etil metakrilata.
24. Polimer pozahtevku 18, označen s tem, daje (i) od približno 5 do približno 10 % metil metakrilata, (ii) od približno 85 do približno 90 % monomera izbranega izmed lavril-miristil metakrilata, izodecil metakrilata in dodecil-pentadecil metakrilata, (iii) je 0 do približno 5 % cetil-eikozil metakrilata in (b) je približno 5 % zmesi 2-hidroksipropil metakrilata in l-metil-2-hidroksi-etil metakrilata.
25. Postopek za pripravo polimera ki obsega polimerizacijo monomerov, označen s tem, da obsega:
(a) od približno 90 do približno 98 mas.% enega ali več monomerov izbranih izmed (Cj-C^alkil metakrilatov in (C^C^jalkil akrilatov; in (b) od manj kot 10 do približno 2 mas.% enega ali več monomerov izbranih izmed hidroksi (C2-C6)alkil metakrilatov in hidroksi-(C2-C6)alkil akrilatov;
in pri čemer je povprečno število atomov ogljika v alkilnih skupinah od približno 7 do približno 12.
26. Koncentrat za uporabo v mazalnih oljih, označen s tem, da obsega (i) od približno 30 do 70 mas.% polimera po kateremkoli od zahtevkov 1 do 24 ali kot ga pripravimo s postopkom po zahtevku 25 in (ii) razredčilo.
27. Koncentrat po zahtevku 26, označen s tem, da polimer obsega približno 10 % metil metakrilata, približno 55 % izodecil metakrilata, približno 30 % cetil-eikozil metakrilata, približno 5 % zmesi 2-hidroksipropil metakrilata in l-metil-2hidroksietil metakrilata in ima masno povprečno molekulsko maso od približno
100 000 do približno 1000 000.
28. Sestavek mazalnega olja, označen s tem, da obsega mazalno olje in od približno 0,5 do 15 mas.% polimera po kateremkoli od zahtevkov 1 do 24 ali pripravljenega po postopku po zahtevku 25.
29. Sestavek mazalnega olja po zahtevku 28, označen s tem, da polimer obsega približno 10 % metil metakrilata, približno 55 % izodecil metakrilata, približno 30 % cetil-eikozil metakrilata in približno 5 % zmesi 2-hidroksipropil metakrilata in l-metil-2-hidroksietil metakrilata in ima masno povprečno molekulsko maso od približno 100 000 do približno 1 000 000.
30. Tekočina za avtomatske prenose, označena s tem, da obsega od približno 1 do 8 mas.% polimera po kateremkoli od zahtevkov 1 do 24 ali pripravljenega po postopku po zahtevku 25.
31. Tekočina za avtomatske prenose po zahtevku 30, označena s tem, da polimer obsega 0 do približno 5 % metil metakrilata, približno 80 do približno 90 % lavrilmiristil metakrilata, 0 do približno 10 % cetil-eikozil metakrilata in približno 5 % zmesi 2-hidroksipropil metakrilata in l-metil-2-hidroksietil metakrilata in ima masno povprečno molekulsko maso od približno 100 000 do približno 1000 000.
32. Tekočina za avtomatske prenose po zahtevku 30, označena s tem, da polimer obsega 0 do približno 20 % butil metakrilata, približno 65 do približno 90 % lavrilmiristil metakrilata, 0 do približno 10 % cetil-eikozil metakrilata in približno 5 % zmesi 2-hidroksipropil metakrilata in l-metil-2-hidroksietil metakrilata in ima masno povprečno molekulsko maso od približno 100 000 do približno 1 000 000.
33. Uporaba polimera po kateremkoli od zahtevkov 1 do 24 ali pripravljenega po postopku po zahtevku 25, v sestavku mazalnega olja.
Za
ROHM AND HAAS ΟΟΜΡΑΝΥ:
22167-IX-92/MN,LŽ
SI9200219A 1992-03-20 1992-09-17 Dispersant poly(meth)acrylate viscosity index improvers SI9200219A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US85492492A 1992-03-20 1992-03-20
US90993192A 1992-07-07 1992-07-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SI9200219A true SI9200219A (en) 1994-03-31

Family

ID=27127266

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SI9200219A SI9200219A (en) 1992-03-20 1992-09-17 Dispersant poly(meth)acrylate viscosity index improvers

Country Status (15)

Country Link
EP (1) EP0569639A1 (sl)
JP (1) JPH05287028A (sl)
AU (1) AU662159B2 (sl)
BR (1) BR9203648A (sl)
CA (1) CA2077835A1 (sl)
CZ (1) CZ284692A3 (sl)
FI (1) FI923809A (sl)
HU (1) HUT72025A (sl)
LV (1) LV10295A (sl)
MA (1) MA22828A1 (sl)
NO (1) NO923342L (sl)
NZ (1) NZ244082A (sl)
PL (1) PL295889A1 (sl)
SI (1) SI9200219A (sl)
TN (1) TNSN93031A1 (sl)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2726828A1 (fr) * 1994-11-10 1996-05-15 Rohm & Haas France Additifs dispersants ameliorant l'indice de viscosite pour huiles lubrifiantes
US5807409A (en) * 1996-10-30 1998-09-15 Rohm And Haas Company Method of improving pull-up characteristic of leather substrate and modified finishing oil used therein
US7101928B1 (en) * 1999-09-17 2006-09-05 Landec Corporation Polymeric thickeners for oil-containing compositions
JP5565999B2 (ja) * 2007-01-31 2014-08-06 Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 潤滑油組成物
CN105695045A (zh) * 2009-06-04 2016-06-22 吉坤日矿日石能源株式会社 润滑油组合物
JP5606011B2 (ja) * 2009-06-09 2014-10-15 昭和シェル石油株式会社 潤滑油
JP5584049B2 (ja) * 2010-08-17 2014-09-03 株式会社Ａｄｅｋａ 潤滑油用極圧剤及びそれを含有する潤滑油組成物
US9783757B2 (en) * 2012-07-24 2017-10-10 Jx Nippon Oil & Energy Corporation Poly(meth)acrylate-based viscosity index improver, lubricant additive and lubricant composition containing viscosity index improver
ES2930218T3 (es) * 2015-07-10 2022-12-09 Lubrizol Corp Modificadores de la viscosidad para mejorar el desempeño del sello de fluoroelastómero
EP3497190B1 (en) 2016-08-15 2020-07-15 Evonik Operations GmbH Functional polyalkyl (meth)acrylates with enhanced demulsibility performance
WO2018101342A1 (ja) * 2016-11-30 2018-06-07 株式会社クラレ メタクリル系共重合体溶液の製造方法
JP7068010B2 (ja) * 2017-04-07 2022-05-16 三洋化成工業株式会社 粘度指数向上剤及び潤滑油組成物
US10351792B2 (en) 2017-05-09 2019-07-16 Afton Chemical Corporation Poly (meth)acrylate with improved viscosity index for lubricant additive application
US9988590B1 (en) 2017-11-10 2018-06-05 Afton Chemical Corporation Polydialkylsiloxane poly (meth)acrylate brush polymers for lubricant additive application
JP7358351B2 (ja) 2017-11-15 2023-10-10 エボニック オペレーションズ ゲーエムベーハー 官能化ポリマー
WO2019111752A1 (ja) * 2017-12-05 2019-06-13 株式会社Adeka 摩擦抑制化合物および該摩擦抑制化合物を含有する摩擦抑制組成物
US10144900B1 (en) 2018-02-02 2018-12-04 Afton Chemical Corporation Poly (meth)acrylate star polymers for lubricant additive applications
CN112876625B (zh) * 2020-11-30 2022-09-06 大连同康新材料科技有限公司 一种聚（甲基）丙烯酸酯类粘度指数改进剂及其制备方法和应用
CN116333789A (zh) * 2023-03-06 2023-06-27 上海应用技术大学 一种二元聚合物生物柴油降凝剂及其制备方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3198739A (en) * 1960-11-25 1965-08-03 Shell Oil Co Lubricants and polymeric additives therefor
NL276299A (sl) * 1962-03-23
US3311597A (en) * 1962-08-31 1967-03-28 Monsanto Co Oil additives comprising interpolymers of tetrahydrofurfuryl esters
BE639851A (sl) * 1962-11-13
GB1132604A (en) * 1965-05-07 1968-11-06 Shell Int Research Improvements in or relating to polymer concentrates
NL134235C (sl) * 1968-04-26
GB1189281A (en) * 1969-01-01 1970-04-22 Shell Int Research Copolymers containing Free Hydroxyl Groups
NL6917635A (sl) * 1969-11-21 1971-05-25
DE3930142A1 (de) * 1989-09-09 1991-03-21 Roehm Gmbh Dispergierwirksame viskositaets-index-verbesserer
DE4000753A1 (de) * 1990-01-12 1991-07-18 Roehm Gmbh Kraftuebertragungsfluessigkeit auf basis mineraloel

Also Published As

Publication number Publication date
LV10295A (lv) 1994-10-20
BR9203648A (pt) 1993-09-28
CZ284692A3 (en) 1994-02-16
NO923342L (no) 1993-09-21
FI923809A (fi) 1993-09-21
JPH05287028A (ja) 1993-11-02
EP0569639A1 (en) 1993-11-18
HUT72025A (en) 1996-03-28
AU662159B2 (en) 1995-08-24
NO923342D0 (no) 1992-08-27
MA22828A1 (fr) 1993-10-01
AU2127392A (en) 1993-09-23
NZ244082A (en) 1995-01-27
TNSN93031A1 (fr) 1994-03-17
FI923809A0 (fi) 1992-08-25
PL295889A1 (en) 1993-10-04
CA2077835A1 (en) 1993-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU663360B2 (en) Ashless dispersant poly(meth)acrylate polymers
SI9200219A (en) Dispersant poly(meth)acrylate viscosity index improvers
JP3836007B2 (ja) 優れた低温特性を示す分散剤である（メタ）アクリレートコポリマー
EP1777285B1 (en) Additive composition
JP7123900B2 (ja) 消泡剤および潤滑油組成物
EP1418187A2 (en) Alkyl (meth) acrylate copolymers
EP0436872B1 (de) Kraftübertragungsflüssigkeit auf Basis Mineralöl
US5726136A (en) Multifunctional additive for lubricating oils compatible with fluoroelastomers
RU2749905C2 (ru) Содержащие функциональные группы полиалкил(мет)акрилаты, обладающие улучшенной деэмульгирующей способностью
US5851967A (en) Dispersant viscosity index improving additive for lubricating oils
DE69919611T2 (de) Viskositätsindexverbesserer für Schmierölzusammensetzungen
US4036768A (en) Polymethacrylate and lube composition thereof
CN113543866B (zh) 润滑油组合物和润滑油的消泡方法以及消泡剂组合物
JPH11279233A (ja) 潤滑油組成物用の粘度改良剤
JP2754340B2 (ja) 粘度指数向上剤
TW204359B (en) Ashless dispersant polymethacrylate polymers
MXPA00001789A (en) Method for improving low-temperaturefluidity of lubricating oils using high- and low-molecular weight polymer additive mixtures
MXPA97002834A (en) Polared polyolephines polarized, methods for its manufacture and compositions of lubricant oil containing the mis