聚甲基丙烯酸酯型降凝剂的作用机理和应用范围
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聚甲基丙烯酸钠盐聚甲基丙烯酸钠盐是一种重要的高分子化合物,具有广泛的应用领域。
本文将从结构、性质和应用三个方面介绍聚甲基丙烯酸钠盐。
一、结构聚甲基丙烯酸钠盐是由甲基丙烯酸钠单体聚合而成的高分子聚合物。
其结构中的钠离子与聚合物的羧基部分形成离子键,使聚合物呈现出良好的溶解性和胶凝能力。
同时,聚甲基丙烯酸钠盐的分子链中的甲基丙烯酸部分可以通过共轭作用形成螺旋结构,使聚合物具有一定的刚性和稳定性。
二、性质1. 溶解性:聚甲基丙烯酸钠盐在水中具有良好的溶解性,可以形成透明的胶体溶液。
而在有机溶剂中,由于钠离子与有机溶剂的相互作用较弱,聚合物的溶解性较差。
2. 胶凝能力:聚甲基丙烯酸钠盐具有较强的胶凝能力,可以与多种阳离子形成胶体凝胶。
这种胶凝能力使得聚甲基丙烯酸钠盐广泛应用于涂料、胶粘剂等领域。
3. 热稳定性:聚甲基丙烯酸钠盐的热稳定性较好,在高温条件下不易分解。
这使得聚甲基丙烯酸钠盐可以在一定温度范围内应用于耐高温的领域。
三、应用1. 涂料:聚甲基丙烯酸钠盐作为胶凝剂可以用于水性涂料的制备。
聚甲基丙烯酸钠盐与颜料和其他助剂相互作用,形成胶体颗粒,使得涂料具有良好的延展性和附着力。
2. 胶粘剂:聚甲基丙烯酸钠盐可以作为胶粘剂的主要成分。
由于其具有良好的胶凝能力,聚甲基丙烯酸钠盐可以与纤维素等材料形成胶体凝胶,用于纸张、木材等材料的粘接。
3. 水处理剂:聚甲基丙烯酸钠盐可以作为水处理剂的成分之一。
由于聚甲基丙烯酸钠盐具有较好的离子交换能力,可以去除水中的重金属离子和有机污染物,提高水质。
4. 医药领域:聚甲基丙烯酸钠盐可以作为药物缓释控制释放的载体。
通过调节聚甲基丙烯酸钠盐的分子量和交联度,可以控制药物的释放速率和时间,提高药物的疗效和安全性。
聚甲基丙烯酸钠盐是一种重要的高分子化合物,具有良好的溶解性、胶凝能力和热稳定性。
它在涂料、胶粘剂、水处理剂和医药等领域有广泛的应用前景。
随着科学技术的不断发展,对聚甲基丙烯酸钠盐的研究将会越来越深入,为其应用领域的拓展提供更多可能性。
分子结构和拓扑结构选择性调控PMA型添加剂的性能
聂凤敏;张耀;鱼鲲;刘乐乐;苏朔
【期刊名称】《石油炼制与化工》
【年(卷),期】2024(55)4
【摘要】黏度是润滑油分级与选用的重要指标,合适的黏度是充分润滑的保证。
在众多的润滑油添加剂中,降凝剂和黏度指数改进剂被认为是调节油品黏度、确保油品具有出色低温流动性和卓越黏温性能的关键。
甲基丙烯酸酯类聚合物(PMA)具有灵活的结构可调变性和较强的合成工艺适应性,在降凝剂和黏度指数改进剂领域占有重要的地位。
基于此,综述了PMA添加剂在改善润滑油低温流动性和黏温性能方面的作用机理,重点讨论和总结了PMA分子结构和拓扑结构对其产品性能的影响机制,展望了PMA添加剂未来的发展方向。
【总页数】12页(P139-150)
【作者】聂凤敏;张耀;鱼鲲;刘乐乐;苏朔
【作者单位】中石化石油化工科学研究院有限公司;中国石油化工集团有限公司【正文语种】中文
【中图分类】F42
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cmc名词解释CMC是Poly(methyl methacrylate)的英文缩写,中文名称:甲基丙烯酸甲酯。
英文名称: Methyl MMA。
一、含义CMC是一种常用的丙烯酸改性剂,具有良好的成膜特性和粘接特性。
二、特点1.良好的耐热性,温度范围为-50~100 ℃;2.粘结性好;3.耐候性、耐迁移性好;4.可与不饱和聚酯、环氧树脂、酚醛树脂等其他树脂组成制品;5.防水性能优异,成膜后的制品具有良好的防水性能; 6.产品价格较低。
三、使用方法1.作为共聚单体加入聚合物中,提高聚合物的物理机械性能及耐热性、耐老化性等; 2.通过各种工艺方法对单体进行共聚,得到性能更好的改性树脂,如接枝、嵌段共聚物; 3.用作防水剂; 4.由于它可以通过多种途径取代部分或全部PVC,所以还用作PVC的改性剂。
四、用途如果丙烯酸酯化程度不高,大分子链上仅有一个或两个活泼甲基,则可以直接共聚得到共聚物,从而可避免在聚合过程中进行甲基化反应的困难,大大简化了工艺路线。
如果将丙烯酸单体中的羟基乙氧基化,可以得到α-羟基乙酸。
α-羟基乙酸又可通过进一步反应转变成共聚物。
通过乙酰化可以得到氯乙酸、乙酰乙酸等共聚物。
这些共聚物的抗张强度和伸长率都很高,并且具有极高的电绝缘性能和透明性,还具有良好的阻燃性和生理稳定性。
CMC主要用于热塑性工程塑料,具有广泛的应用领域,包括透明性和抗冲击性优异的热塑性塑料聚氯乙烯、聚苯乙烯、 ABS、聚碳酸酯、聚甲醛、聚酰胺、聚砜、聚醚砜、酚醛树脂、氨基树脂、环氧树脂、硅树脂、聚氨酯、聚苯醚、不饱和聚酯、聚酰亚胺、纤维素、碳纤维、聚四氟乙烯等。
常见的共混改性方法有增容法、共聚法、共混-增韧法、共混-填充法、共混-降解法等。
五、应用1、改性PVC热塑性塑料,赋予材料优良的耐化学腐蚀性、耐热性、尺寸稳定性、易加工性、耐候性及耐污染性; 2、改性PC共混型材料,改善PC的冲击性和尺寸稳定性,阻燃性,改进力学性能; 3、改性ABS具有良好的透明性和表面光泽度; 4、改性PC,适用于各种户外设备、机械、家电、光盘、仪器外壳、汽车部件; 5、改性PP改善PP的强度,耐热性,流动性及尺寸稳定性; 6、改性PBT具有较好的透明性和表面光泽度; 7、改性PA具有良好的耐热性,流动性及尺寸稳定性,优良的耐油性、化学稳定性和电绝缘性; 8、改性PBT用作运输带,保护膜及装饰带等。
甲基丙烯酸甲酯(MMA)一、产品用途甲基丙烯酸甲酯(MMA)是一种重要的有机化工原料和化工产品,主要用于生产有机玻璃(PMMA)、聚氯乙烯助剂ACR、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯共聚物(MBS),也可用作树脂、胶粘剂、涂料、离子交换树脂、纸张上光剂、纺织印染助剂、皮革处理剂、润滑油添加剂、原油降凝剂、木材和软木材的浸润剂、电机线圈的浸透剂、绝缘灌注材料和塑料型乳液的增塑剂等,用途十分广泛。
二、市场概述截至2015年,国内MMA产能合计达74万吨/年,产量为42万吨/年,累积进口量21万吨,同比减少23.6%,表观消费量为60万吨/年,消费的年增长率7%左右,与GDP增幅基本相当,行业发展进入成熟期。
2016年,随着江苏斯尔邦和万华等装置的投产,产能将继续增加,并主要以替代为主。
三、生产工艺概述及比较国外MMA生产方法有三种,即二十世纪三十年代由英国ICI开发的ACH法(丙酮氰醇法)、二十世纪八十年代初由日本触媒开发的异丁烯/叔丁醇直接氧化法(异丁烯法)、二十世纪八十年代末由德国BASF公司开发的乙烯-丙醛法。
全球MMA生产能力中80%采用ACH工艺,15~20%采用异丁烯法工艺,乙烯-丙醛法装置能力只有3.5万吨/年,占的比重不到2%。
国内目前生产MMA主要以传统的ACH法为主,由于原料的限制以及氢氰酸的安全环保问题,造成该工艺生产成本高,无法与国外进口产品竞争。
另外,由于国内乙烯供不应求,并且运输和存储条件苛刻,采用乙烯路线合成MMA的条件尚不成熟。
我公司开发的异丁烯直接氧化法技术,与其他工艺相比,具有催化活性高、选择性好、环境污染小、经济效益佳等优点,适合建设规模2~5万吨/年的工业装置。
特别是随着MTBE及裂解技术的发展,为异丁烯氧化法提供了广阔的原料来源。
四、简要流程经汽化后的异丁烯(或叔丁醇)与空气经过第一氧化反应器和第二氧化反应器生成甲基丙烯酸混合物。
反应混和物降温冷却后进入甲基丙烯酸吸收塔。
柴油降凝剂的研究进展及应用前景王男男;刘美;赵德智;王德慧【摘要】介绍了柴油降凝剂的种类,并通过仪器分析及分子模拟技术等手段探讨降凝机理,并对影响降凝过程的因素进行归纳总结.最后对降凝剂的应用前景做出展望,为日后柴油降凝剂的优选和配制,提供一定的理论支持,为推动柴油降凝剂的发展发挥重要作用.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2015(044)012【总页数】6页(P2321-2326)【关键词】柴油降凝剂;作用机理;前景【作者】王男男;刘美;赵德智;王德慧【作者单位】辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺113001【正文语种】中文【中图分类】TQ314;TE624.81在冬季或其它严寒地区,柴油的使用受到限制,对低凝点的柴油需求较大。
这主要是由于低温下柴油凝固,影响柴油管道输送以及柴油机的正常工作[1-2]。
伴随着温度的降低,柴油中正构烷烃以蜡晶形式不断析出,相互粘结成三维网状结构,最终使柴油失去流动性能[3]。
目前改善柴油低温流动性能的高效方法是添加降凝剂(PPD)[4],少量PPD 就能改善蜡的结晶过程,抑制蜡晶的生长,使蜡晶形成小颗粒而很难聚集,进而改善柴油的低温流动性能。
该方法生产成本低,操作简单,应用广泛,因而成为国内外研究的热点[5]。
笔者主要介绍PPD 的种类,采用多种分析手段解释降凝机理,并对PPD 的应用前景做出展望。
1 PPD 的种类PPD 的种类通常包括以下几类:表面活性剂型、梳状聚合物型、烯-不饱和酯类、含氮类、烷基芳香类、复配类PPD。
1.1 表面活性剂型PPD这类PPD 主要利用表面活性剂的增溶作用,使PPD 在柴油中更好的分散与溶解[6]。
另外,表面活性剂还可以起到蜡分散的作用,减小蜡晶的尺寸,促使蜡晶很难聚集粘连,从而达到改善柴油低温流动性能的目的。
pmi化学成分-回复pmi化学成分是指聚甲基丙烯酸酯,又称聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯。
它是一种聚合物化合物,具有多种优异的性能和应用前景。
在本文中,将逐步介绍pmi化学成分的合成方法、结构特点、性能以及其在各行业的应用。
首先,聚甲基丙烯酸酯的合成方法多样,其中最为常见的是自由基聚合反应。
该反应通常通过甲基丙烯酸甲酯单体的自由基聚合来实现。
具体步骤包括甲基丙烯酸甲酯单体的引发、传递和终止。
常见的引发剂有过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰等。
通过合适的温度、时间和催化剂的选择,可以控制聚合反应的速度和分子量,从而调节聚合物的性能。
其次,pmi化学成分的结构特点主要体现在其聚合物的主链结构上。
pmi 聚合物的主链由大量重复单元组成,具有平面构型和酯键连接。
这种特殊的结构使得pmi具有良好的可塑性和稳定性。
同时,酯键是聚合物分子中的弱键,使得pmi聚合物在高分子量和高温下能够高度聚合,增加其物理性能和化学稳定性。
此外,pmi化学成分具有许多出色的性能。
首先,它具有优异的耐热性能。
由于pmi聚合物主链上存在酯键,该特殊结构使得pmi具有较高的熔点和玻璃化转变温度,能够在高温环境下保持结构稳定性。
其次,pmi还具有较低的线膨胀系数和较好的绝缘性能。
这些性能使得pmi广泛应用于航空航天、电子、汽车等高科技领域。
最后,pmi化学成分在各个行业中有着广泛的应用。
在航空航天领域,pmi 具有低质量、高强度和优异的耐热性能,能用于制造飞机和航天器的结构件。
在电子行业,pmi能制备高性能的电路基板和封装材料,以满足电子产品越来越小型化和高温化的要求。
在汽车领域,pmi能制备轻量化的车身结构和发动机部件,提高汽车的燃油经济性和安全性。
总之,pmi化学成分作为一种聚合物化合物,在聚合方法、结构特点、性能以及应用方面都具有独特的优势。
它的合成方法多样,结构特点独特,性能出色,应用广泛。
随着科学技术的进步和需求的增长,pmi化学成分将在更多领域发挥作用,为人类创造更美好的生活。
聚α-烯烃类降凝剂
聚α-烯烃类降凝剂是一种新型的化学降凝剂,是指以烯烃类化合物(如丙烯、乙烯等)为原料,通过高分子化学方法合成的水溶性高分子化合物。
由于其分子结构中含有较多极性基团(如羧酸、羟基等),所以具有很好的水溶性和
分散性,在水处理领域中有着广泛的应用。
聚α-烯烃类降凝剂主要作用于水中微小悬浮物和胶状物质,通过分子间的化学作用
和凝聚作用,使其形成大的颗粒,便于过滤和分离。
同时,聚α-烯烃类降凝剂还能够去除水中的色度和浊度,改善水的透明度和口感。
聚α-烯烃类降凝剂不仅在工业生产中有广泛的应用,还可以用于生活用水和环保治
理领域。
例如,在自来水厂用于净化自来水中的悬浮物和杂质;在化工厂废水处理中,用于去
除污水中的有机物和颜料等;在石油开采过程中,用于净化含油污水和沉淀物等。
总之,聚α-烯烃类降凝剂是一种高效且环保的新型化学降凝剂,能够满足不同领域
的需求,使得水处理过程更加安全、高效和可靠。
一种新型柴油降凝剂技术领域本发明属于油品添加剂领域,是一种新型的柴油降凝剂,可有效降低柴油的冷滤点。
背景技术最早的人工合成降凝剂是1931年戴维斯用氯化石蜡和萘经过瑞德-克莱福特反应制得商品名叫巴拉弗洛降凝剂。
1937年发表了聚甲基丙烯酸酯的专利。
1948年发表了聚烷基苯乙烯,此后各种新的柴油降凝剂得到迅速发展,或对已有的降凝剂作了改进工作。
50年代出现了烯烃聚合物,60年代出现了烷基酚聚合物,乙烯与醋酸乙烯酯共聚物。
现在国际上应用的柴油降凝剂主要有以下几类:a)乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物是目前使用最广的柴油降凝剂。
如埃克森公司的paradyne20,paradyne25,ECA5920,我国的T1804 等均属此类。
b)烯基丁二酰胺酸盐。
这是一种能有效地改进低温流动过滤性能的柴油降凝剂,1970年由雪弗龙公司试制生产,OFA410就属此类产品。
c)醋酸乙烯酯-富马酸酯共聚物。
该聚合物有较为广泛地市场应用,如醋酸乙烯酯-C 12-C18二烷基富马酸酯共聚物,含有40%-60%(摩尔分数)的醋酸乙烯酯,平均分子质量为1000kg/kmol-30000kg/kmol,添加量为0.03%(质量分数),可使柴油(b.p.196℃-395℃)的CFPP下降8℃左右。
埃克森公司的paradyne80、 para-dyne85都属于此类产品。
d)马来酸酐类共聚物。
马来酸酐又名顺丁烯二酸酐,它在合成降凝剂用作单体的大家族中有着独特的位置。
如添加丙烯酸高碳醇酯-马来酸酐-高级脂肪胺三元共聚物,添加量为0.06%(质量分数)即可使0#柴油的CFPP降低5℃~10 ℃。
添加苯乙烯-马来酸酐-高级脂肪醇或胺三元共聚物也能有效地改善柴油的低温流动性能;添加马来酸酐、混合α-烯烃、醋酸乙烯酯和苯乙烯的共聚物的酯化产物(ESMOVS),添加量为0.07%(质量分数)即可使-10#柴油的CFPP下降9 ℃左右;添加α-烯烃-马来酸酐-脂肪醇(摩尔比1∶1∶2)三元共聚物,添加 0.06%(质量分数)即可使柴油(b.p.184℃-398℃)的CFPP下降6℃左右。
2010年12B D ec.2010润滑油LU B R IC A TI N G0n第25卷第6期V01.25.N o,6文章编号:1002-3119(2010)06-0062-03对润滑油降凝剂的认识邓广勇,包冬梅,刘红辉,李纯录(巾困石油大连润滑油研究开发巾心,辽宁大连l16032)中图分类号:T E624。
82文献标识码:AO引言润滑油产品通常要在很低的环境温度下使用,特别是在冬季及冷车状态下,因此要求使用的润滑油具有良好的低温流动性能,这样不仅有利于机器的正常启动运行,还可以降低机器在启动过程中的磨损。
目前使用的润滑油主要还是以矿物油作为基础油进行调制的,矿物基础油即以石油馏分经精制加工获得的基础油,石油中通常都含有一定量的蜡,我国的石油多为含蜡石油,有的原油中的润滑油馏分含蜡量超过40%。
在低温下油中的蜡会析出形成结晶,并结构成松散杂乱的三维结晶网,油分被这种松散杂乱的三维结晶网包裹有碍其流动,甚至“凝固”。
降低润滑油凝同的温度,可以扩大油品的使用温度范围,提高油品的使用性能和经济性。
对油品进行脱蜡和使用降凝剂是降低油品凝同温度的有效途径。
从工艺考虑当达到一定的脱蜡温度时,要想获得更低凝点的油品就要继续降低脱蜡温度,这会带来很高的费用成本,而降凝剂的采用是适当降低具有一定脱蜡深度油品凝点的有效而经济的手段。
本文作者介绍了对润滑油中使用的降凝剂的一点认识。
1润滑油的凝固许多品种的润滑油要在低温环境中使用,因此对润滑油均有低温流动性能要求,有的以低温动力粘度作为技术指标,有的以倾点作为技术指标,这些都与润滑油的“凝固”有关。
凝点作为一项技术指标在润滑油技术规范中已不再使用,相应的作为油品低温流动性能的技术指标采用的是倾点,测试方法G B/T3536。
倾点的测试方法较凝点测试方法G B/T510更加科学、合理,但在理解油品低温流动与凝固方面,凝点更通俗易懂。
凝点是在试验条件下油品失去流动性的最高温度,倾点是在试验条件下油品能够流动的最低温度,二者有很大关联性。
聚甲基丙烯酸酯型(PMAs)降凝剂作用机理和应用围报告机构:绥芬河市万丰源经贸有限责任公司时间:2012年4月17日关键字:降凝剂,润滑油降凝剂,聚甲基丙烯酸酯型降凝剂,PMAs,降凝剂的作用机理,如何选用降凝剂,降凝剂的应用围,降凝剂的生产工艺,降凝剂的基本结构一、降凝剂发明和为什么要使用降凝剂降凝剂的出现是在20世纪20年代末期,偶然发现了氯化石蜡与萘的缩合物具有降凝作用,并于1931年申请了第一个降凝剂专利;30年代相继出现了氯化石蜡和酚的缩合物、聚甲基丙烯酸酯等商品的降凝剂,40年代聚丙烯酰胺、烷基聚苯乙烯等,50年代发表了聚丙烯酸酯、马来酸酯-甲基丙烯酸长链烷基酯共聚物等,60年代发表了烯烃聚合物、醋酸乙酯-富马来酸酯共聚物等,70年代发表了α-烯烃共聚物、马来酸酐-醋酸乙酯共聚物等降凝剂专利。
迄今为止发表有关降凝剂的专利已有数百篇,合成的降凝剂也有数十种之多,但作为产品使用和销售的不过十余种。
其中常用的有烷基萘、聚酯类、聚烯烃类三大类。
我们大家知道,倾点是在规定的实验条件下,保持油品流动的最低温度,是汽车等机械在冬季能否启动的重要因素,在低温下,环烷基油由于粘度增加而失去流动性,称为粘度倾点,降凝剂对粘度倾点不起作用;而石蜡基油则由于析出蜡结晶形成网状结构而失去流动性,降凝剂就是降低油品的这种倾点。
其实要想得到低倾点的润滑油有两种途径,一是对基础油进行深度加氢脱蜡,可以得到低倾点的基础油,这样油品的收率降低了,同时脱掉大量有用的正构烃,也有损油品质量和对添加剂的感受性;二是进行适度的脱蜡后,再加降凝剂达到要求的倾点,这是一种比较经济可行的办法,也是目前润滑油调和企业比较采用的一种普遍手段。
我们国家石蜡基润滑油比例较大,降凝问题比较突出,所以油品中一般需要加入一定剂量的降凝剂。
二、简单分析降凝剂的作用机理和使用性能区别1、作用机理:首先我们要了解为什么含蜡油在低温下凝固?含蜡油之所以在低温下失去流动性凝固,是由于低温下高熔点的固体烃也就是石蜡分子定向排列,形成针状或者片状结晶并相互联接,形成三维的网状结构,同时将低熔点的油通过吸附或溶剂化包于其中,致使整个油品失去流动性。
有关降凝作用机理的说法较多,但根据降凝剂在含蜡基础油成蜡不同阶段所起的作用的不同,在当前比较公认的有晶核作用、吸附作用、共晶作用、吸附-共晶、增溶作用等。
1.1晶核作用降凝剂在高于基础油析蜡温度下结晶析出,它起着晶核作用而成为蜡晶发育的中心,使基础油中的小蜡晶增多,从而不易产生大的蜡团。
1.2吸附作用降凝剂吸附在已经析出的蜡晶晶核活动中心上,从而能改变蜡结晶的取向,减弱蜡晶间粘附作用。
1.3共晶作用降凝剂在析蜡点下与蜡共同析出,从而改变蜡的结晶行为和取向性,并减弱蜡晶继续发育的趋向,蜡分子在降凝剂分子中烷基链上结晶。
当降凝剂分子中的碳链与蜡中碳链相等时,降凝效果最好。
由于降凝剂分子结构的空间效应,并不是所有的侧链中的碳原子数参与共晶,仅有一部分参与共晶。
因此,降凝剂分子中的烷基链长度必须大于蜡的碳链长度时,降凝效果较好。
上述三种降凝机理都可能存在,在蜡形成晶核时,降凝剂起晶核作用而产生降凝效果,在蜡晶增长阶段,吸附或共晶起作用,或者两者共同起作。
1.4 吸附-共晶作用吸附-共晶理论,认为若降凝剂长链烃与基础油石蜡的正构烷烃碳数分布最集中的链相近,则在基础油冷却重结晶过程中,降凝剂与基础油中的蜡同时析出共晶或被吸附在蜡晶表面;个别的没有吸附降凝剂的蜡晶表面或其棱角成为结晶中心使蜡晶很快成长起来,当新生成的蜡晶又被降凝剂包围时,在它的棱角处又会重新长出新的蜡晶,结晶过程就是按照这种连锁方式进行地,外形呈多枝状的单晶晶体的连生体,形成树状结晶,从而降低基础油的凝点、粘度等流变参数,改善了原有的低温流动性能。
在实际应用中, 很多人认为,吸附与共晶是同时发生的,吸附形成共晶。
1.5 增溶作用理论增溶理论认为,降凝剂如同表面活性剂,加降凝剂后,增加了蜡在油品中的溶解度,使析蜡量减少,同时又增加了蜡的分散度,且由于蜡分散后的表面电荷的影响,蜡晶之间相互排斥,不容易聚结形成三维网状结构,而降低凝点。
等曾提出把吸附-共晶理论与改善蜡的溶解性理论相结合,将会给降凝剂的作用机理更全面的解释,但尚未证实。
由于基础油中石蜡和加入的降凝剂分子量分布围都相当宽、降凝剂的分子结构多种多样,并且晶体成核和生长是一个连续过程,因此上述几种作用都有可能发生,究竟哪种(或几种) 作用机理起主导作用一直是人们研究和争论的热点问题。
下表为降凝剂对蜡结晶生长方向的调整降凝剂图表12、使用性能:降凝剂机理认为:降凝剂是靠与蜡吸附或共晶来改变蜡的结构和大小而起作用,因此降凝剂的化学结构对降凝效果有决定性的影响.对聚合型的PMA(聚甲基丙烯酸酯)来说,侧链的平均碳数对降凝效果有决定性的意义,且对某些油品的降凝作用存在最佳侧链平均碳数,一般而言,降凝剂长烷基主链或长烷基侧链的碳数要与基础油中蜡的碳数分布最集中围的平均碳数相匹配,才能有较好的降凝效果。
由于一般基础油中蜡的碳数分布围很宽,为了得到较好的匹配效果,降凝剂长链烷基也应有相应的碳数分布。
同时降凝剂与蜡之间的匹配性不仅与降凝剂长链烷基的长度有关,即并不是指蜡的碳链长度与降凝剂长链烷基长度完全相一致或相近,而且还与降凝剂的分子量和体系的溶剂性质有关,具有长链基侧链的降凝剂,影响其降凝效果的主要是烷基侧链的长度,而降凝剂结构重复单元上长链烷基侧链数目的影响则要小很多。
我们就通过一个小实验,来看下酯的烷基侧链对降凝效果的影响我们分别合成了聚甲基丙烯酸十二、十四、十六、十八酯,调合成润滑油降凝剂分别用A、B、C、D表示,测得加剂前后150SN基础油的凝点如降凝剂图表2。
降凝剂图表2几种自聚物对150SN的降凝效果效果对比从表2可知,聚甲基丙烯酸C12-18酯对石蜡基150 SN中性基础油都有一定的降凝效果。
这些聚合物一般都具有梳状或鱼骨状的结构,而且侧链较长(大于C10)可在稍高于蜡晶析出的温度结晶析出作为晶核与润滑油中的正构烷烃蜡形成共晶,改变蜡晶的大小、形状,抑制蜡晶的生长,故能对润滑油起降凝作用。
其中,降凝效果最好的是聚甲基丙烯酸十四酯。
这是因为它的侧链碳数能够很好的与150SN 润滑油基础油中的正构烷烃相匹配,故它对150SN 基础油的降凝效果最好。
另外降凝剂的降凝效果与基础油有密切的关系,同一个降凝剂对凝点或馏分组成不同的基础油,其降凝效果有显著差异,这也是我们常说的:降凝剂对油品的感受性问题。
三.PMAs 的基本结构下图为聚甲基丙烯酸酯的典型结构:降凝剂图表3随侧链烷基长度的增加,PMAs 的溶解行为差异性逐渐体现出来。
按照其单体侧链长度对溶解性的影响程度,可将侧链分为短,中,塑料树脂 在大多数润滑油中不溶 降凝剂 平均碳分子C11-C13.5溶解指数异常长三类。
需要说明,图3中所示侧链结构为正构单体,如侧链含有异构单体,溶解行为显然并非如此,事实上,PAMs较少使用异构化单体,这和与其配伍的基础油很少含有异构化成分有关。
短侧链C1-C7单体,影响聚合物柔性,在多数矿物油中溶解性差,尤其是C1-C4单体,低温溶解性显著下降,对润滑油黏度的提升效果不明显,因此,在黏度指数改进剂的分子结构设计中,通常会有短侧链单体,如甲基丙烯酸基酯,甲基丙烯酸丁酯,甲基丙烯酸己酯。
中侧链C8-C13单体,增强聚合物在矿物油中的溶解性。
作为添加剂使用的PAMs,其油溶性和感受性是必须具备的性能,因此,中侧碳链单体PAMs产品配方的必要组分。
需要指出,非矿物油基础油,如含有磷酸酯类的基础油,由于基础油极性的增加,在匹配的PMAs 分子结构设计中,中侧链单体的碳数围应适当下调。
长侧链C14-C18单体,能影响基础油中蜡组分的凝结作用,长侧链烷基和蜡烃基发生交互作用,调控蜡晶的生长行为,改进油品的流动性。
过高烷基碳数的侧链单体,其溶解行为异常,尤其在低温条件下自身容易凝结析出,如聚C18酯在-9.4℃程凝胶化现象,因而在各类PAMs润滑油添加剂较少使用。
四.聚甲基丙烯酸酯型降凝剂的生产工艺简单介绍PMA的合成工艺高碳醇硫酸铜稀释油引发剂碱液轻馏分五、聚甲基丙烯酸酯型降凝剂的应用:上世纪30年代,聚甲基丙烯酸酯工艺和产品专利问世,它是一种高效浅色降凝剂,对各种润滑油均有很好的降凝效果,同时还兼有改进粘度指数的作用。
广泛应用于润滑油、柴油、和原油;作为分散型添加剂,通过共聚或接枝足够浓度的含氮或含氧乙烯基单体,极性单体沿着亲油聚合链形成亲水区域,可有效分散油品降解产生的有害物质,如漆膜或烟炱,可作为无灰分散剂,有效改善了润滑油的使用性能,并扩展了传统PMA的应用领域。
作为降凝剂其烷基侧链的平均碳数要在12以上才有显著降凝效果,以C14酯,C16酯的效果最好。
为了适应不同的脱蜡深度制取的各种粘度及倾点以及不同油源的润滑油,调整烷基侧链的平均碳数,即采用不同的碳数的醇搭配酯化,生产出系列的降凝剂产品来满足各种油品的降凝要求。
作为粘度指数改进剂来说,PMA的低温性能特别好,改进油品的粘度指数的效果好,氧化安定性好,但是增粘能力、热稳定性和低温机械剪切性能差,适合调配0W、5W和ATF使用.当前的主流降凝剂当中国产聚α烯烃T803b、聚甲基丙烯酸酯PMA T602(产品质量与国外有差距)、聚富马酸酯T809A(产品质量与国外有差距)六.进口PMAs降凝剂产品情况及选用降凝剂的建议进口聚甲基丙烯酸酯型降凝剂主要是罗曼克斯的1-248,降凝效果好,性能稳定,不过近期有一种俄罗斯进口的KS 300,效果跟1-248很接近,在市场上销售的也很好。
具体我们做了几种主流进口降凝剂与国产降凝剂在国主流基础油中的降凝效果对比数据客户在选用降凝剂的时候,还要自己做试验,有时一种降凝剂在一种基础油中降凝效果突出,而加到最终调和后的润滑油中效果却不明显,这主要是国很多调油厂在调和润滑油时不止使用一种基础油,而是多种基础油的组合,而且还会添加150BS来改善粘度,所以当遇到这种情况时,客户可以选择两种降凝剂复合添加到成品油中,效果会更加,不过首先要弄清楚哪种降凝剂适合于哪类润滑油,对症下药,事半功倍。