Modificador de viscosidad de polimetacrilato (PMA), ¿cómo se produce y cómo funciona?

El método de producción de polimetacrilato (PMA)

 

El ácido metacrílico se esterifica con alcohol de carbono superior en condiciones ácidas para formar metacrilato, y el agua generada se absorbe continuamente por el ácido sulfúrico para que la reacción continúe. Eliminar las sustancias y subproductos sin reaccionar del metacrilato crudo, después de la refinación, llevar a cabo la polimerización por radicales libres bajo el gatillo de peróxido de benzoilo o azobisisobutironitrilo, etc., y también utilizar dodecanotiol para controlar el peso molecular (en Durante el proceso de polimerización, un debe agregarse cierta cantidad de aceite diluyente), la fórmula de reacción es:

 

 

Fórmula de reacción de polimetacrilato (PMA)

 

Típico mejoradores del índice de viscosidad de polimetacrilato (PMA VII)son polímeros lineales que constan de tres segmentos o tres cadenas laterales hidrocarbonadas de diferentes longitudes.

Las estadísticas simples muestran que una molécula de PMA se compone de una cadena corta de 1 a 7 átomos de carbono. El material de cadena corta afecta principalmente el tamaño del rizo del polímero a bajas temperaturas y el índice de viscosidad de la solución de aceite de polímero; la cadena ligeramente más larga Contiene 8-13 carbonos, que pueden mejorar la solubilidad de los polímeros en soluciones de hidrocarburos; la cadena larga contiene 14 o más carbonos, que pueden interactuar con los cristales de cera para mejorar el rendimiento a baja temperatura.

También hay informes: cuando la cadena de alquilo promedio de los monómeros seleccionados para la polimerización de PMA es 9, el polímero resultante tiene buena solubilidad en aceite (cadena ramificada o lineal está bien), y los alcoholes de carbono 1-4 tienen buena viscosidad-temperatura Rendimiento, 10-20 alcoholes de carbono pueden mejorar el rendimiento a baja temperatura; especialmente los 14-alcoholes de carbono se combinarán con la cera para cambiar la estructura cristalina de la cera, cambiando así el rendimiento a baja temperatura.

 

El número de carbonos de la cadena lateral alquílica R de PMA tiene una gran influencia en el rendimiento del producto. Al cambiar el número promedio de carbonos de R, la distribución del número de carbonos y el peso molecular relativo del polímero, se pueden obtener una serie de productos con diferentes propiedades y diferentes usos.

 

Para un solo VII que solo tiene una mejora de la viscosidad, el número medio de carbonos de R es C8~C10 (la cadena de alquilo promedio debe ser C9), y se forma mezclando alcoholes bajos en carbono y alcoholes altos en carbono. El polímero así obtenido tiene buena solubilidad en aceite y es estable. Puede proporcionar un buen rendimiento de viscosidad-temperatura;

 

Para VII con efectos duales de mejora de la viscosidad y reducción del punto de fluidez, el número medio de carbonos de R es 12~14, y C14 es el mejor.

Si tiene funciones de aumento de la viscosidad, reducción del punto de fluidez y dispersión al mismo tiempo, es necesario introducir un tercer componente de compuestos polares que contengan nitrógeno para la copolimerización, como metacrilato de dimetilo (o dietil) aminoetilo, éster etílico de hidroximetacrilato, { {1}}metil-5-vinilpiridina. La masa molecular relativa del PMA utilizado para el aceite de motor de combustión interna es de aproximadamente 150,000, y la masa molecular relativa del PMA utilizado como depresor del punto de fluidez es inferior a 100,000. Si se usa en aceite hidráulico y aceite para engranajes que requieren una estabilidad al corte particularmente buena, la masa molecular relativa de PMA está entre 20,000 y 30,000.

 

El rendimiento a baja temperatura del PMA es especialmente bueno, el efecto demejorando el índice de viscosidaddel aceite es bueno, y ella estabilidad a la oxidación es buena, pero ella capacidad de espesamiento, la estabilidad térmica y la resistencia al corte mecánico (SSI) no son tan buenas. Los PMA de alto peso molecular, en particular, son susceptibles a la pérdida de viscosidad permanente inducida mecánicamente en función del peso molecular (tamaño) de la solución para un esfuerzo cortante dado. La distribución de masa molecular relativa juega un papel secundario, si la distribución de masa molecular relativa favorece polímeros de masa molecular relativa alta, la pérdida de viscosidad es mayor que para polímeros con masas moleculares relativas promedio similares. Las diferentes aplicaciones tienen tensiones muy diferentes, por lo que la pérdida de viscosidad de cualquier polímero de peso molecular dado variará de una aplicación a otra. Sin duda, la pérdida de viscosidad está directamente relacionada con el peso molecular relativo y la tensión de la aplicación.

 

El PMA dispersivo se puede usar no solo como dispersante sino también como mejorador del índice de viscosidad dispersiva. Por lo tanto, los mejoradores del índice de viscosidad dispersiva se usan a menudo en aceites de motor, para reemplazar algunos dispersantes tradicionales sin cenizas, o solo para mejorar su dispersabilidad.