39ACADEMIC RESEARCH IN EDUCATIONAL SCIENCES VOLUME 2 | ISSUE 6 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 DOI: 10.24412/2181-1385-2021-6-420-435
ИЗУЧЕНИЕ СОПОЛИМЕРОВ СТИРОЛА И АЛКИЛ(МЕТ)АКРИЛАТОВ
ПРИ КОМПЕНСАЦИОННОМ ДОЗИРОВАНИИ АКТИВНОГО
МОНОМЕРА
М. Б. Умарова
Ташкентский химико-технологический институт
О. С. Максумова
Профессор Ташкентского химико-технологического института
АННОТАЦИЯ
Возрастающие требования к полимерным материалам ставят задачу получения высокомолекулярных соединений с новыми свойствами как одну из важнейших. Существуют разные подходы к решению этой задачи, и модификация в процессе синтеза полимерных молекул составляет отдельную группу исследований. Главная задача при этом заключается в изменениях условий на стадии синтеза, которые привели бы к новым свойствам, при этом максимально сохранить комплекс ценных свойств полимера.
Ключевые слова алкил(мет)акрилат, стирол, сополимеризация, ДАК.
ВВЕДЕНИЕ
Развитие научно практических аспектов использования полимерных материалов тесно связано с разработкой синтеза высокомолекулярных соединений с новыми свойствами. Исследования по получению новых полимеров особенно перспективны в плане ресурсосбережения и снижения экологической нагрузки на урбосистемы, в том числе в сфере смазочных материалов. В связи с этим являются актуальными разработки, связанные с расширением круга композиционно- однородных сополимеров, способных выступать устойчивыми к деструкции модификаторами вязкости (МВ), за счет вовлечения в полимеризационные превращения новых мономерных составов, а также изменения условий синтеза.
ЛИТЕРАТУРНЫЙ АНАЛИЗ И МЕТОДОЛОГИЯ
Для синтеза сополимеров АМА (алкил(мет)акрилат) и Ст (стирол) использовали классический способ полимеризации из мономерной смеси в сравнении с КС (компенсационная сополимеризация) при дозировании
ACADEMIC RESEARCH IN EDUCATIONAL SCIENCES VOLUME 2 | ISSUE 6 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 DOI: 10.24412/2181-1385-2021-6-420-435
БА(бутилакрилат) к Ст и Ст к БА в кипящем растворителе. По данным ИК и ЯМР сополимеры, полученные с применением КС при эквимольном соотношении мономеров как при дозировании БА к Ст, так и Ст к БА, на любой конверсии имеют близкий состав и однородность (табл. 1), совпадающие с таковыми для сополимера, полученного из мономерной смеси.
Таблица 1.
Данные о составе и молекулярно-массовые характеристики сополимеров БА-Ст при
эквимольном соотношении мономеров
№ В колбе В дозаторе Содержание БА (мол. %) по данным Mw* г 0-з Mn* j 0-з Mw/ Mn
ИК 1Н ЯМР
1 БА Ст 47-49 47 28,3 15,0 1,9
2 Ст БА 52-54 54 27,9 13,0 1,8
3 Из мономерной смеси 47-49 51 30,2 16,3 1,9
Для изучения строения сополимеров Ст с БА была использована
13
методика, предложенная в статье, с применением ЯМР С- спектроскопии. С этой целью выбраны два ключевых участка: первый участок относится к четвертичному атому углерода стирольного звена (область 144 м.д.), второй - к атому углерода карбонильной группы акрилатного компонента (область 176 м.д.). Для определения характера распределения звеньев в сополимере проведен анализ содержания соответствующих триад для стирольного (BSB, SSB и SSS) и акрилатного (SBS, BBS и BBB) компонентов сополимера. Интегральные интенсивности соответствующих сигналов приведены в табл. 2. Во всех трех сополимерах преобладают триады BSB и SBS, что говорит об их преимущественно чередующемся строении. Важно, что сополимеры являются преимущественно композиционно-однородными. Однако следует еще раз подчеркнуть, что в случае использования КС на начальной стадии синтеза сополимеров не происходит сильного разогрева полимеризата, как при высокой начальной скорости сополимеризации из мономерной смеси, т.е. он является предпочтительным.
ACADEMIC RESEARCH IN EDUCATIONAL SCIENCES VOLUME 2 | ISSUE 6 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 DOI: 10.24412/2181-1385-2021-6-420-435
137D THT5 ram 135^ 145.0 144.5 144.0 143.5 143.0 142.5 142.0 141.5 141.0 140.5 140:0
a
177.2 176.8 176.4 170 1753 T7J3 I74.S 174.4 174.0 1733
6
1 ^
PHC. 1. Opameffra cneKTpoB C-flMP.
ACADEMIC RESEARCH IN EDUCATIONAL SCIENCES VOLUME 2 | ISSUE 6 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 DOI: 10.24412/2181-1385-2021-6-420-435
Таблица 2.
11
Соотношение триад в спектрах С-ЯМР образцов 1-3 из табл 7,
соответственно.
Тип триады Содержание триад в образце, мол. %
1 2 3
SSS 13,5 6,1 6,8
SSB 13,2 18,8 14,6
BSB 35,0 35,8 29,0
SBS 24,6 21,9 25,8
BBS 4,4 8,3 15,0
BBB 9,1 9,1 8,8
Анализ молекулярно-массовых характеристик сополимеров, полученных КС, свидетельствует о том, что кривые ММР унимодальны и мало различаются для всех приведенных примеров, сополимеры характеризуются невысокими значениями ММ и относительно узким ММР . ММ сополимера, синтезированного из мономерной смеси выше, что, вероятнее всего, связано с гель-эффектом, особенно характерным для БА.
Исследования характера изменения состава сополимеров БА-Ст при КС и из мономерной смеси при значительном избытке одного из мономеров показали следующее. В случае большого избытка Ст при дозировании БА состав сополимера не меняется во времени, то есть образуется однородный сополимер. При таком же соотношении Ст к БА из мономерной смеси наблюдается небольшое нарастание содержания БА в сополимере, что соответствует представлениям радикальной полимеризации для пары БА-Ст
ACADEMIC RESEARCH IN EDUCATIONAL SCIENCES
VOLUME 2 | ISSUE 6 | 2021 ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 DOI: 10.24412/2181-1385-2021-6-420-435
1,0
0,8
0,6
0,4
3
4
0,2
0,0
0 50 100 150 200 250 300
Время пробоотбора от начала синтеза, мин
Рис. 2. Данные о составе сополимеров БА-Ст в избытке одного из мономеров:
дозирование Ст к БА в мольном соотношении 1:8 (1); синтез из мономерной смеси Ст-БА при мольном соотношении 1:8 (2);
дозирование БА к Ст в мольном соотношении 1:8 (3), синтез из мономерной смеси БА-Ст при мольном соотношении 1:8 (4).
Иная зависимость состава сополимера от времени процесса наблюдается при избытке БА: при дозировании Ст к избытку БА (рис. 2, кривая 1) полимер заметно обогащен БА в начале процесса в сравнении с мономерной смесью, а при сополимеризации из мономерной смеси (рис. 2, кривая 2) происходит образование сополимера практически неизменного состава. Молекулярно-массовые характеристики сополимеров, полученных в избытке одного из мономеров пары БА-Ст, приведены в табл. 9. Представленные данные свидетельствуют о том, что более однородный по ММ сополимер БА-Ст получается при КС: М№/Мп = 2,2-2,5, величины значительно меньшие, чем для
ACADEMIC RESEARCH IN EDUCATIONAL SCIENCES VOLUME 2 | ISSUE 6 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 DOI: 10.24412/2181-1385-2021-6-420-435
процесса из мономерной смеси: 2,8-3,5. Кроме того, во всех примерах в избытке Ст образуется сополимер с несколько большей ММ.
Таблица 3.
Молекулярно-массовые характеристики сополимеров БА-Ст в избытке одного из
мономеров.
№ В колбе В дозаторе Время дозирования, мин Мольное соотношение БА:Ст Mw х10-3 Мп х10-3 Mw/ Мп
1 БА Ст 120 8:1 31,8 14,2 2,2
2 Ст БА 120 1:8 53,2 21,1 2,5
3 Мономерная смесь - 8:1 25,8 9,1 2,8
4 Мономерная смесь - 1:8 68,4 19,4 3,5
Таким образом, в случае мономерной пары Ст-БА достаточно однородный состав сополимера как в случае проведения процесса из мономерной смеси, так и при равномерной компенсации содержания одного из мономеров в полимеризующейся массе в кипящем органическом растворителе. Тем не менее, к достоинствам компенсационного метода проведения процесса можно отнести отсутствие гель-эффекта и соответствующего ему перегрева реакционной массы.
Таблица 4.
Состав и молекулярно-массовые характеристики сополимеров АМА-Ст
№ Сополимер Содержание АМА по данным ИК, мол %, MnX 10-3 МwX 10-3 Mw/ Мп
1 Ст-БМА 39 21,2 54,4 2,6
2 Ст-ЭГА 35 18,1 37,9 2,1
В случае сополимеризации Ст с другими АМА при дозировании АМА к Ст в случае ЭГА и БМА также получили композиционно-однородный
ACADEMIC RESEARCH IN EDUCATIONAL SCIENCES VOLUME 2 | ISSUE 6 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 DOI: 10.24412/2181-1385-2021-6-420-435
сополимер, обогащенный Ст Однородность сополимера подтверждена методом двойного детектирования (ММР были зарегистрированы с применением детектирования рефрактометрическим и УФ-детекторами, первый из которых фиксирует ММР всего полимера, а второй - только звенья Ст) при определении молекулярно-массовых характеристик методом ГПХ. На рис. 3 представлены соответствующие ММР для БА-Ст, БМА-Ст и ЭГА-Ст.
lg М б Ig М б Ig М 6
345 345 345
Рис. 3. Кривые ММР сополимеров а- БА-Ст, б- ЭГА-Ст, в- БМА-Ст.
Таким образом, показана возможность синтеза сополимеров Ст и АМА близкого к эквимольному состава и однородного строения с невысокими значениями ММ. В плане выполнения цели, поставленной в работе, особенно важно, что образование такого полимера происходит и в случае полимеризации из мономерной смеси, и при равномерном дозировании одного из компонентов. Учитывая это, можно было ожидать, что при получении терполимеров АМА, Ст и ВБЭ дозированием первых двух мономеров к избытку и при кипении третьего - ВБЭ будут формироваться макромолекулы с соизмеримым соотношением фрагментов мономеров. представляло несомненный интерес изучение возможностей КС в синтезе композиционно-однородных терполимеров из этих трех мономеров, т.к. согласно известным литературным данным, композиционно- однородные сополимеры АМА с ВАЭ проявляют высокую устойчивость к деструкции в растворах смазочных масел, а фрагменты Ст в составе загущающих и депрессорных присадок также уменьшают их склонность к деструкции в растворах масел.
Получение сополимеров аналогов стирола и алкил(мет)акрилатов
Наряду со Ст при сополимеризации были проанализированы мономерные пары, включающие его аналоги: а-МС и СХК, а в качестве сомономеров -АМА: БА - в условиях КС и полимеризации из мономерной смеси. Мономерная пара БА-а-МС, в отличие от АМА-ВАЭ или Ст-ВАЭ является системой,
ACADEMIC RESEARCH IN EDUCATIONAL SCIENCES VOLUME 2 | ISSUE 6 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 DOI: 10.24412/2181-1385-2021-6-420-435
способной к чередующейся сополимеризации из мономерной смеси, т.к. при 800С относительные активности данных сомономеров близки и имеют очень низкие значения (гБА= 0,14; га-МС=0,15), анализ ее сополимеризации представлял интерес с точки зрения всестороннего исследования метода КС. В условиях синтеза, близких к таковому для сополимеров с ВАЭ, синтез проведен в бензоле при его кипении (температура кипения ВБЭ - 940С, ВиБЭ -870С, бензола -800С) . В качестве инициатора выступал ДАК (0,15 мол. %). Поскольку показано, что для данной пары наиболее оптимальные условия для получения композиционно- однородного сополимера реализуются при отсутствии дозирования (как с позиции состава сополимера, так и с точки зрения ММР), представляло интерес исследовать сополимеризацию других аналогов Ст, для чего был выбран СХК(стиролхромтрикарбонил).
Синтез сополимеров СХК (стиролхромтрикарбонил) с БА(бутилакрилат)
и их свойства
Для получения металлосодержащего сополимера на основе СХК и БА (относительные активности 0 и 0,75, соответственно при эквимольном соотношении мономеров были также использованы методы синтеза из мономерной смеси и компенсационный - дозирование БА к раствору СХК. Полученные результаты показали, что сополимеризация БА-СХК приводит к выходу сополимеров ~ 30-50 % как при дозировании в течение 1-10 мин и дальнейшей полимеризации при перемешивании в течение 1 часа, так и при полимеризации из мономерной смеси в течение того же времени. Для качественного изучения строения и идентификации полученных металлосодержащих сополимеров использован метод ИК- спектроскопии. Присутствие характерных полос поглощения в области колебаний бензольного
л
кольца (валентные колебания С-Н связи при sp -
гибридном атоме углерода - 3026 см-1; валентные колебания С - С (ароматические) при 1452 см-1 и деформационные колебания ароматического кольца =С-Н при 700 см-1), а также два очень сильных сигнала при 1961 см-1 и 1877 см-1, относящихся к хромтрикарбонильной группе, подтверждают образование фрагментов СХК в полимере, а полосы поглощения при 1724 см-1 и 1163 см-1 свидетельствуют о присутствии групп -С=О и -С-О-, соответственно, т.е. сложноэфирной группировки полибутилакрилата.
ACADEMIC RESEARCH IN EDUCATIONAL SCIENCES VOLUME 2 | ISSUE 6 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 DOI: 10.24412/2181-1385-2021-6-420-435
Методом спектрофотометрического анализа было определено содержание хрома и рассчитано содержание СХК фрагментов в образцах Рис. 4. Хроматограммы образца сополимера БА-СХК, зарегистрированные на
УФ (1) и рефрактометрическом (2) детекторах.
сополимеров. Они оказались сопоставимыми - и в том и другом случае получается сополимер, содержащий 20-30% СХК. Оригинальны данные исследования ММР сополимеров методом ГПХ с двойным детектированием с использованием рефрактометрического и УФ-детектора. Кривые для компенсационной и полимеризации из мономерной смеси полностью идентичны по характеру. На рис. 4 приведена хроматограмма для сополимера, синтезированного КС(компенсационная сополимеризация) . Коэффициенты полидисперсности Mw/Mn имеют невысокие значения 2,1-2,2. Очевидно, что, звенья СХК в сополимере, улавливаемые УФ-детектором, равномерно распределяется в сополимере БА-СХК на протяжении всего времени полимеризации. В результате, независимо от условий синтеза, мы получили композиционно-однородный сополимер. Таким образом, получены новые данные при сополимеризации стирола и его производных Ст: а-МС и СХК с использованием КС. Анализ полученных результатов свидетельствует о перспективности исследований терполимеров с включением мономерных звеньев АМА, ВБЭ и Ст, т.к. в парах последнего с АМА получаются сополимеры с соизмеримым соотношением звеньев. Это позволяет предположить возможность получения терполимеров, включающих все три компонента, если использовать дозирование активных в радикальной полимеризации мономеров Ст и АМА к ВБЭ.
Синтез терполимеров стирола, алкил(мет)акрилатов и ВБЭ компенсационным методом В сравнимых условиях проведен синтез ряда терполимеров на основе
ACADEMIC RESEARCH IN EDUCATIONAL SCIENCES VOLUME 2 | ISSUE 6 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 DOI: 10.24412/2181-1385-2021-6-420-435
ВБЭ, АМА и Ст . Соотношение исходных компонентов 80:10:10 мол. % путем дозирования смеси АМА-Ст к ВБЭ при кипении и в избытке последнего. Состав и молекулярно-массовые характеристики синтезированных сополимеров представлены в табл.5. Видно, что терполимеры во всех случаях имеют соизмеримые количества всех трех компонентов и невысокие значения ММ, что важно в прикладном аспекте данной работы. ММР терполимеров были зарегистрированы с применением двойного детектирования: рефрактометрическим и УФ детекторами, первый из которых фиксирует ММР всего терполимера, а второй - только звенья Ст.
Таблица 5.
Состав и молекулярно-массовые характеристики терполимеров.
№ Терполимер Состав по ИК, мол % ВБЭ-АМА -Ст Mnx 10-3 М№х 103 Mw/ Мп
1 ВБЭ-ЭГА-Ст (48-50):(28-30):(21 -23) 10,9 25,9 2,4
2 ВБЭ-БМА-Ст (27-29):(30-32):(40-42) 9,3 42,3 4,5
3 ВБЭ-БА-Ст (25-27):(43-45):(29-31) 9,7 21,9 2,3
На рис. 5 представлен вид кривых ММР терполимеров ВБЭ-БА-Ст, ВБЭ-ЭГА-Ст и ВБЭ-БМА-Ст (а,б,в, соответственно). Во всех случаях наблюдается одна и та же тенденция распределения: форма кривой по УФ- детектору повторяет таковую для рефрактометрического детектора . Можно также отметить, что в случае терполимера ВБЭ-БМА-Ст композиционная однородность имеет место, несмотря на заметную неоднородность терполимера по ММ. Это проявляется в бимодальности кривой ММР .
2 3 4 5ig м6 3 4 5 ig м 6 2 з а 5 6|дМ7
Рис. 5. Кривые ММР терполимеров: a - ВБЭ-БА-Ст, б - ВБЭ-ЭГА-Ст, в - ВБЭ-БМА-Ст.
В аналогичных условиях из мономерной смеси при соотношение исходных компонентов ВБЭ:БА:Ст = 80:10:10 мол. % при кипении ВБЭ
ACADEMIC RESEARCH IN EDUCATIONAL SCIENCES VOLUME 2 | ISSUE 6 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 DOI: 10.24412/2181-1385-2021-6-420-435
синтезировали сополимер, в состав которого вошли эквимольные количества БА и Ст. Звенья ВБЭ обнаружены лишь в следовом количестве, т.е. он практически не встраивается в полимерную цепь и выполняет роль растворителя. Таким образом, метод КС при дозировании смеси АМА-Ст к ВБЭ позволил получить композиционно-однородные низкомолекулярные терполимеры, включающие соизмеримые количества звеньев ВБЭ, АМА и Ст в противоположность синтезу из мономерной смеси, в случае которого образуется сополимер БА:Ст эквимольного состава.
Изучение сополимеров, синтезированных компенсационным методом, в качестве модификаторов вязкости смазочных масел Новые сополимеры, синтезированные в присутствии различных инициаторов и с соизмеримым соотношением компонентов с использованием компенсационного метода, имеют невысокие значения ММ и композиционно -однородное строение. Это позволяло предположить, что как и аналогичные сополимеры АМА с ВАЭ, они могут обладать хорошими загущающими свойствами в минеральных и синтетических основах масел. При этом однородность их строения будет проявляться в устойчивости к деструкции. Для реализации этого предположения предварительно проведена оценка растворимости сополимеров (ВБЭ-БА, БА-Ст, ЭГА-Ст и БМА-Ст, ВБЭ-БА-Ст, ВБЭ-ЭГА-Ст и ВБЭ-БМА-Ст) в нефтяных и синтетических основах масел. Растворимость сополимеров в маслах определялась путем изучения растворения сополимеров в концентрации 5 масс.% в минеральной основе масла АМГ-10 и синтетической основе ДОС(диоктилсебацинат) при нагревании и перемешивании с последующим охлаждением до комнатной температуры. В практическом плане представляют интерес синтезированные образцы сополимеров (ВБЭ-БА, ВБЭ-ЭГА-Ст, ВБЭ-БА-Ст) как загустители, т.к. растворяются в ДОС и АМГ-10 с образование стабильных растворов при 250С. Все сополимеры хорошо растворимы в ДОС, а в АМГ-10 растворимость проявили сополимеры ВБЭ-БА, полученные на всех типах инициаторов, а также тройные сополимеры ВБЭ-ЭГА-Ст и ВБЭ-БА- Ст, полученные при последовательном дозировании активных мономеров. В отличии от сополимера ВБЭ-БА-Ст (последовательное дозирование) сополимер ВБЭ-БА-Ст (совместное дозирование) не растворился в минеральной основе. Опираясь на данные о составе сополимеров, можно предположить, что содержание ВБЭ близкое к 50 мол. % обеспечивает растворимость сополимера в основе масла АМГ-10.
Таблица 6.
ACADEMIC RESEARCH IN EDUCATIONAL SCIENCES VOLUME 2 | ISSUE 6 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 DOI: 10.24412/2181-1385-2021-6-420-435
Растворимость синтезированных сополимеров в минеральной основе масла АМГ-10 и
синтетической основе ДОС.
Тип сополимера Инициатор Мпх10-3 Растворимость в ДОС при 250С Растворимость в АМГ-10 при 250С
ДАК 15-20 + +
БА-ВБЭ тэб+о2 13 + +
тнб+о2 18 + +
ТНБ+ДПС 28 + +
БА-Ст 9,1-21,1 + -
ЭГА-Ст 21,2 + -
БМА-Ст 18,1 + -
ВБЭ-БА-Ст ДАК 9,7 + _**
ВБЭ-БА-Ст* 6,3 + +
ВБЭ-ЭГА-Ст 10,9 + +
ВБЭ-БМА-Ст 9,3 + _**
последовательное дозирование БА 30 мин, затем Ст 30 мин, ДАК распределен в дозируемых мономерах равномерно, состав сополимера ВБЭ- БА-Ст (43-45):(38-40):(16-18) мол. % по ИК.
**при нагревании до 1000С растворяются, а при охлаждении раствора вновь происходит осаждение сополимера.
ОБСУЖДЕНИЕ И РЕЗУЛЬТАТЫ
Данные о загущающем действии растворов в ДОС сополимеров БА с ВБЭ при положительных температурах, синтезированных в присутствии элементоорганических инициаторов в сравнении с ДАК, приведены в табл. 7. Видно, что немного большая кинематическая вязкость наблюдается в случае
ACADEMIC RESEARCH IN EDUCATIONAL SCIENCES VOLUME 2 | ISSUE 6 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 DOI: 10.24412/2181-1385-2021-6-420-435
использования систем с ТАБ при получении сополимеров, что может быть связано с особенностями образования макромолекулярных цепей в их присутствии . Испытания сополимеров БА-ВБЭ, полученных с использованием ТАБ как инициаторов, в качестве МВ (модификатор вязкости) ДОС( не выявили по показателю «Степень деструкции» (Д, %) заметного отличия их от таковых, синтезированных в присутствии ДАК. В связи с этим использование борсодержащих инициаторов, достаточно дорогостоящих, для получения сополимеров неперспективно и в дальнейшей работе не проводилось. Сравнение сополимеров БА-ВБЭ как загустителя с отечественными и импортными присадками аналогичного действия по ряду характеристик свидетельствует о сопоставимом действии в ДОС. По показателю «Степень деструкции» (Д, %) новые сополимеры БА-ВБЭ в растворе ДОС , превосходят отечественные акрилатные присадки «ПМА В-1» и «ПМА В-2», а также импортный загуститель «Viscoplex 7-302» .
Хотелось бы обратить внимание на данные табл.7, строки 5, 6, которые свидетельствуют о небольшом варьировании низкотемпературной вязкости раствора сополимера при его получении в присутствии ДАК путем введения активного мономера равномерно или порциями. Во втором случае значения кинематической вязкости сопоставимы при положительных температурах и заметно меньше при температуре -400С. Это связано, вероятнее всего, с присутствием в сополимере при порционном дозировании заметно большей низкомолекулярной фракции при сопоставлении с таковым, полученным равномерным дозированием.
Таблица 7
Характеристики 5 %-ных растворов загустителей в ДОС.
Условия синтеза Кинематическая вязкость
сополимеров БА-ВБЭ при температуре, оС
№ (инициатор и его концентрация) / аналоги 40 100 -40 Индекс вязкости Д,%
1 без присадок - 3,20 - - -
2 ДАК (0,4 мол.%) - 4,35 211 5-7
3 - 4,41 -
4 ДАК**** (0,03 мол.%) 18,00 6,54* 4100 218
ACADEMIC RESEARCH IN EDUCATIONAL SCIENCES VOLUME 2 | ISSUE 6 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 DOI: 10.24412/2181-1385-2021-6-420-435
5 12,28** (16-17)х 103**
6 ДАК (0,03 мол. %)*** 12,26** (13-14)х 103** - <10
7 ТЭБ+О2 (0,16 мол %) 18,60 4,92 - 209
8 ТНБ+О2 (0,32 мол %) - - - -
9 ТНБ+ДПС (0,32 и 0,08 мол %, соответственно) 21,10 5,48 - 222
10 Viscoplex 0-101* 19,92 5,69 2800 258 2
11 Viscoplex 7-302* 25,31 7,38 3200 285 23
12 ПМА В-1* - 5,71 - 212 60
13 ПМА В-2* - 12,41 - 219 80
* Концентрация загустителя 10%, ** Концентрация загустителя 15% ***Порционное дозирование БА с ДАК
Сополимеры АМА со Ст хорошо растворимы в ДОС в отличие от нерастворимых сополимеров ВБЭ со Ст и в сравнении с импортным аналогом близкой ММ проявили подобную загущающую способность и высокую устойчивость к механической деструкции .
Таблица 8.
Характеристики растворов сополимеров АМА-Ст (5 масс. %) и их аналогов.
№ Сополимер Вязкость раствора в ДОС при 100 0С, мм2/с Д, %
1 - 3,2 -
2 БА-Ст 4,7 2,6
3 БМА-Ст 5,0 7,9
4 ЭГА-Ст 4,1 1,0
5 Viscoplex 12-310 4,7 6,8
Таблица 9. www.ares.uz
ACADEMIC RESEARCH IN EDUCATIONAL SCIENCES VOLUME 2 | ISSUE 6 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 DOI: 10.24412/2181-1385-2021-6-420-435
Характеристики растворов терполимеров (5 масс. %) и их аналогов.
№ Присадка/ Терполимер язкость р-ра в ДОС при 100 0C, мм2/с ЦОС, Д, % Вязкость р-ра вА АМГ-10 при 50 0C, мм2/с МГ-10 Д, %
1 ПМА В-2* 12,4 61 - -
2 Viscoplex 12-310 4,7 6,8 - -
3 Винипол ВБ-2** - - 10,4 41
4 ВБЭ-ЭГА-Ст 4,3 3,7 4,5 1,3
5 ВБЭ-БМА-Ст 4,7 5,8 н/р н/р
6 ВБЭ-БА-Ст 4,4 2,5 н/р н/р
7 ВБЭ-БА-Ст*** 4,3 2,8 3,2 2,2
*Концентрация присадки в масле 7 масс. % 4 **Концентрация присадки в масле 10 масс. % 4
***Последовательное дозирование БА 30 мин, затем Ст 30 мин, ДАК распределен в дозируемых мономерах равномерно, состав сополимера ВБЭ-БА-Ст (43-45):(38-40):(16-18) мол. % по ИК.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Терполимеры, включающие АМА, Ст и ВБЭ в растворе ДОС проявляют сопоставимую загущающую способность и при этом - высокую устойчивость к деструкции в сравнении с отечественными и импортным аналогами. В отличие от синтетической основы ДОС, растворимость в основе АМГ-10 проявили не все сополимеры , что, вероятно, может быть связано со строением сополимеров. В основе АМГ-10 растворившиеся терполимеры показали высокую устойчивость к механической деструкции.
Таким образом, исследования новых сополимеров в растворах масел как загустителей показали реальную перспективу использования их как устойчивых к деструкции МВ(модификатор вязкости). В то же время эти данные являются дополнительным подтверждением композиционной однородности их строения: последовательное расположение мономерных звеньев различной природы в полимере увеличивает стабильность молекулы.
ACADEMIC RESEARCH IN EDUCATIONAL SCIENCES VOLUME 2 | ISSUE 6 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 DOI: 10.24412/2181-1385-2021-6-420-435
Следует обратить внимание на то, что при получении акрилатных присадок к маслам для уменьшения ММ в полимеризующуюся массу вводят передатчики цепи. В данном случае в этом нет необходимости, что выгодно отличает предложенный способ получения сополимера как присадки.
REFERENCES
1. М.Б. Умарова., О.С. Максумова. Регенерация отработанных моторных масел. Материалы Республиканской научно практической конференции с международным участием ученных на тему «Актуальные проблемы химической технологии. Ташкент 2021 г.10-11 март.стр.215-217.
2. Умарова М.Б., проф. Максумова О.С. Исследование влияний топливных фракций на очистку отработанных масел. EURO ASIA 8th. nternational applied Sciences congress full texts book march 15-16, 2021.Tashkent, Uzbekistan
