Upload
others
View
3
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
18.11.2019.
1
Maziva ulja
Zavod za tehnologiju nafte i petrokemiju / Savska cesta 16 / tel. 01-4597-128 /[email protected]
Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije Sveučilište u Zagrebu
Diplomski studij K E M I J A I INŽENJERSTVO MATERIJALA
Kolegij: Naftno-petrokemijski proizvodi
Uvod Maziva ulja - kapljevine sa svojstvima smanjenja trenja tarnih površina, pa služe za
podmazivanje metalnih površina strojeva i uređaja.
Važno - smanjuju i druge štetne posljedice:
- trošenje tarnih površina,
- nastajanje topline i
- gubitak energije pri pokretanju i radu strojeva ili uređaja.
Temeljna uloga maziva: smanjenje utroška energije
pri radu motora, strojeva i uređaja, smanjenje
kvarova i manja štetnost za okoliš, što sve dovodi
do smanjenja ukupnih troškova i povećanja
produktivnosti.
18.11.2019.
2
Maziva ulja
Prema namjeni, razvrstavaju se u motorna ulja (za vozila) i industrijska ulja (za strojeve),
a rabe se i marinska ulja za brodske motore i uređaje i maziva ulja za željeznice,
poljoprivredne strojeve i dr.
Maziva ulja
Maziva ulja sastoje se od uljne osnove - tzv. baznog ulja i većeg broja odgovarajućih
dodataka, aditiva:
mazivo ulje = bazno ulje (> 80 %) + dodatci (aditivi) (do 20 %)
Aditivi i u malim koncentracijama poboljšavaju jedno ili više svojstava mazivog ulja.
Aditivima se može povećati viskoznost, smanjiti ovisnost viskoznosti o temperaturi
(povećanje indeksa viskoznosti), poboljšati postojanost pri višim temperaturama
(dodatkom antioksidansa), poboljšati tecivost pri niskim temperaturama (stinište), povećati
zaštitu od korozije, povećati čvrstoću mazivog sloja i pri visokim tlakovima, kao i druga
svojstva.
Prema sastavu i podrijetlu, maziva bazna ulja razvrstavaju se na dvije temeljne
skupine:
• mineralna bazna ulja,
• sintetička bazna ulja.
18.11.2019.
3
Maziva ulja
Mineralna bazna ulja proizvode se postupcima rafinacije teških naftnih frakcija,
prvenstveno frakcija vakuumske destilacije pa se sastoje pretežito od alkiliranih
naftenskih i alkiliranih hibridnih naftensko-aromatskih ugljikovodika.
Sintetička bazna ulja proizvode se izravno organskim sintezama, a najpoznatiji su
oligomeri ɑ-olefina, polieteri, poliesteri i drugi.
Maziva ulja
Američki naftni institut (API) razvrstava mineralna bazna ulja u pet skupina:
I. Skupina: mineralna bazna ulja, dobivena klasičnim rafinerijskim procesima,
II. Skupina: mineralna bazna ulja, dobivena procesom hidrokrekiranja,
III. Skupina: mineralna bazna ulja iz II. skupine, vrlo visokog indeksa viskoznosti,
IV. Skupina: sintetička bazna ulja, oligomeri ɑ-olefina,
V. Skupina: sintetička bazna ulja, polieteri, poliesteri i drugi.
18.11.2019.
4
Maziva ulja
U ovisnosti o vrsti baznog ulja te vrsti i količini dodataka, mineralna ulja se bitno razlikuju
kemijskim sastavom i svojstvima, već prema namjeni.
Najveći dio ( 90 %) mazivih ulja i masti proizvodi se na osnovi mineralnih baznih ulja
dobivenih od naftnih prerađevina. Razlog - dostupnost, dobra svojstva i povoljna cijena.
Sintetička maziva ulja – dugotrajnost! (izmjena nakon više od 15 000 km).
Maziva ulja
Tribologija
Područje znanosti koje proučava trenje, trošenje i podmazivanje naziva se tribologija.
Naziv potječe od grčke riječi tribein koja znači trljanje i riječi logos.
Trenje je pojava koja nastaje tijekom relativnog gibanja tijela međusobno opterećenim
površinama.
Kvantitativno se prikazuje silom trenja što se opire gibanju opterećenih površina ili
sredstva kroz koje se giba. Sila trenja (F) izravno je razmjerna opterećenju (P):
F = μ P
gdje je μ – faktor suhog trenja ili koeficijent proporcionalnosti.
Trenje i njegove štetne posljedice najdjelotvornije se sprječavaju, odnosno ograničuju,
stvaranjem cjelovitoga mazivog sloja među tarnim površinama, i na taj način
uspostavljenoga kapljevitoga, tzv. mokrog trenja. Debljina mazivog sloja vrlo je mala i
najčešće iznosi 0,1···0,5 μm.
18.11.2019.
5
Maziva ulja
Tribologija
U slučaju mokroga trenja ne postoji izravan dodir među kliznim (najčešće metalnim)
površinama, pa je ono ograničeno na unutarnje trenje mazivoga ulja.
Pri suhom trenju dviju metalnih površina faktor trenja μ iznosi 0,1 do > 1,0; uz
hidrodinamičke uvjete podmazivanja μ je 1·10–2···10–3, a
pri hidrostatičkom podmazivanju μ se smanjuje i do vrijednosti 10–6.
Temeljna je uloga mazivih tvari održavati razmaknute tarne površine, prevodeći njihovo
vanjsko trenje u unutarnje trenje mazivih slojeva, i tako bitno smanjiti vrijednosti faktora
trenja.
Maziva ulja
Svojstva mazivih ulja
Najvažnija fizikalna i kemijska svojstva mazivih ulja:
1. Fizikalna svojstva
a) viskoznost,
b) temperaturna ovisnost viskoznosti (indeks viskoznosti),
c) stabilnost pri smičnim naprezanjima,
d) niskotemperaturna svojstva (stinište).
2. Kemijska svojstva
a) oksidacijska postojanost,
b) toplinska postojanost,
c) zaštita od korozije.
18.11.2019.
6
Maziva ulja
Viskoznost je svojstvo otpornosti fluida prema smičnoj ili kutnoj deformaciji, a
recipročna vrijednost viskoznosti naziva se fluidnost ili svojstvo tečenja, povezano s
nazivom fluid ili tekućina. Razlikuju se dinamička i kinematička viskoznost.
Važno - mazivo odgovarajuće viskoznosti: veća opterećenja podmazivanih površina
zahtijevat će veće viskoznosti maziva, a veće brzine relativnog kretanja manje
viskoznosti maziva
Viskoznost mazivih ulja određuje se odgovarajućim normiranim metodama (SAE-
norme Američkog udruženja automobilskih inženjera (Society of Automobile
Engineers, SAE), uvedene već godine 1911.
Maziva ulja
Norma SAE J300 razvrstava motorna ulja prema viskoznosti u zimske vrste, ili
gradacije (W, prema engl. winter), određene pri –17,8 oC (0 oF): 5 W, 10 W, 15 W i 30
W i ljetne gradacije, određene pri 98,9 oC (210 oF), a označuju se samo brojevima 20,
30, 40 i 50.
Oznaka ulja T / oC η a ν b
(100 oC)
Oznaka
ulja
ν (100 oC) c ν d
(150 oC) od do
0 W –35 6 200 3,8 20 5,6 9,3 2,6
5 W –30 6 600 3,8 30 9,3 12,5 2,9
10 W –25 7 000 4,1 40 12,
5 16,3 2,9
15 W –20 7 000 5,6 50 16,
3 21,9 3,7
20 W –15 9 500 5,6 60 21,
9 26,1 3,7
25 W –10 13 000 9,3
a Najveće vrijednosti dinamičke viskoznosti pri označenoj temperaturi, u mPa s
(CCS metoda - Cold Cranking Simulator , ASTM D5293) b Najmanja vrijednost kinematičke viskoznosti (mm2 s –1) pri 100 oC (ASTM D445) c Raspon vrijednosti kinematičke viskoznosti (mm2 s –1) pri 100 oC d Najmanje vrijednosti kinematičke viskoznosti (mm2 s –1) pri 150 oC i smičnoj sili od 106 s –1 (ASTM D4683 i ASTM D4741)
18.11.2019.
7
Maziva ulja
Motori moderne izvedbe - mogu se upotrebljavati ulja veće viskoznosti i pri nižim
temperaturama.
Vrijednosti dinamičke viskoznosti pri niskim temperaturama određuju se metodom
simuliranoga pokretanja hladnog motora (engl. Cold Cranking Simulator, CCS), pri
normiranim uvjetima (npr. ASTM D 5293).
Motorno ulje označeno s više gradacijskih brojeva je višegradacijsko ili
multigradacijsko, jer istodobno zadovoljava zahtjeve za dinamičkom viskoznošću pri
niskoj temperaturi (W) i zahtjeve za kinematičkom viskoznošću pri visokoj
temperaturi. Tako naprimjer, ulje oznake 20W-40 ukazuje na motorno ulje s
vrijednostima viskoznosti prema normama obaju ulja.
Maziva ulja
Temperaturna ovisnost viskoznosti (indeks viskoznosti)
Indeks viskoznosti - uz viskoznost jedno od najvažnijih svojstava mazivih ulja jer o
njegovoj vrijednosti ovisi djelotvornost mazivosti u širokom rasponu temperatura
uporabe. Viskoznost većine kapljevinâ, pa tako i mineralnoga ulja, smanjuje se s
porastom temperature.
- mjerenje kinematičke viskoznosti pri dvjema temperaturama
- U skladu s normama SAE, ovisnost viskoznosti o temperaturi mineralnih mazivih
ulja određivana je pri tri temperaturama od –17,8 ºC (0,0 ºF); 37,8 ºC (100 ºF) i
98,9 ºC (210 ºF).
- Prema normama Međunarodne organizacije za normizaciju, ISO (engl.
International Standardization Organization), napuštena je temperaturna skala u ºF
i zaokruživanjem vrijednosti dobivene su ove ispitne temperature:
–20 ºC, 40 ºC i 100 ºC.
18.11.2019.
8
Maziva ulja
Ovisnost kinematičke viskoznosti o temperaturi za različita mineralna maziva
ulja.
400
0
800
10050 1500
Temperatura / Co
Kin
em
atička
vis
kozn
ost/m
ms
2-1
10
SAE
20
30
40
50
Maziva ulja
Prva metoda opisivanja temperaturne ovisnosti viskoznosti mazivih ulja - indeks
viskoznosti (IV).
E. Dean i G. Davis (Standar Oil Co., SAD) (1929.) - empirijska vrijednost
- dva referentna mineralna ulja:
Pennsylvania (ulje H, od engl. high, s oznakom IV = 100) i
Gulf Coast, Texas (ulje s oznakom L, od engl. low, IV = 0).
Važno: jednake vrijednosti viskoznosti pri 98,9 ºC (210 ºF), a bitno različite pri 37,8 ºC
(100 ºF).
- Mala brojčana vrijednost indeksa kinematičke viskoznosti ukazuje na veliku promjenu
viskoznosti s temperaturom.
18.11.2019.
9
Maziva ulja
Na temelju izmjerenih vrijednosti kinematičke viskoznosti indeks viskoznosti se određuje
prema izrazu:
gdje su: νL i vH – vrijednosti viskoznosti referentnih ulja, a vU – vrijednost viskoznosti
ispitnog uzorka.
Kin
em
atička
vis
kozn
ost/
cS
t
Temperatura / Co
40 100
L
U
H
IV 1= 00
IV=
0ispitno ulje
100
HL
UL
IV
Maziva ulja
Ograničen izvor sirovih naftâ s većim udjelom naftenskih ugljikovodika potrebnih za
dobivanje kvalitetnih baznih ulja, utjecao je i na razvitak novih postupaka i procesa
njihovog dobivanja.
Najstariji i najzastupljeniji proces je ekstrakcija otapalima, kapljevinska ekstrakcija (tzv.
“solvent postupak”), kojim se iz vakuumskog destilata uklanjaju nepoželjni aromatski i
nezasićeni alifatski ugljikovodici, te potom uz hlađenje, i čvrsti parafini.
- značajno se povećava indeks viskoznosti te snizuje stinište dobivenog baznog ulja
Sve zastupljeniji i procesi hidrokrekiranja i višestupnjeviti, objedinjeni procesi tzv. “hibridni
procesi”.
Bazna ulja s indeksom viskoznosti 95···100 i tecištem pri –15 °C dobivaju se klasičnim
postupcima od naftenskih vrsta sirove nafte. Veći indeks viskoznosti u rasponu 115···145
i tecište pri –20 °C dobivaju se procesom hidrokrekiranja i hibridnim procesima i to gotovo
iz svih vrsta naftâ kao temeljne sirovine.
Sintetička maziva ulja imaju vrijednosti IV u rasponu 130∙∙∙140.
18.11.2019.
10
Maziva ulja
Danas je u svijetu još uvijek najvažniji klasični postupak dobivanja baznih ulja:
- procesima dearomatizacija / deparafinacija (zastupljenost više od 90 %), zatim
- hidrokrekiranje (oko 8 %) i
- hibridne tehnologije (oko 2 %).
Maziva ulja
Stabilnost pri smičnim naprezanjima
Viskoznost baznih mineralnih ulja ne ovisi o smičnim naprezanjima već se ponaša prema
zakonima newtonovskih kapljevina.
Međutim, dodatkom polimernih dodataka (kojima se poboljšavaju viskoznost i indeks
viskoznosti), viskoznost te otopine ovisi o smičnim naprezanjima, zbog postupne
razgradnje polimernih molekula.
18.11.2019.
11
Maziva ulja
Stabilnost pri smičnim naprezanjima
Viskoznost baznih mineralnih ulja ne ovisi o smičnim naprezanjima već se ponaša prema
zakonima newtonovskih kapljevina.
Međutim, dodatkom polimernih dodataka (kojima se poboljšavaju viskoznost i indeks
viskoznosti), viskoznost te otopine ovisi o smičnim naprezanjima, zbog postupne
razgradnje polimernih molekula.
Maziva ulja
Niskotemperaturna svojstva (stinište)
Postupnim hlađenjem smjese ugljikovodika, kao što je mineralno bazno ulje, povećava se
njegova viskoznost, a zatim dolazi do kristalizacije ponajprije ravnolančanih viših parafina
(alkana) uz gubitak prozirnosti, odnosno povećanje mutnoće uzorka.
Temperatura početka nastajanja parafinskih kristala naziva se točka zamućenja ili
maglište (engl. cloud point).
Daljnjim hlađenjem dolazi do povećanja udjela kristalne faze, i do potpunog gubitka
tecljivosti, a ta se temperatura označava kao tecište ili stinište (engl. pour point).
- određivanje normiranim metodama (ASTM D 5949)
- potrebno sniženje stiništa baznih ulja postiže se dodavanjem posebnih aditiva
(dodataka) - najznačajniji polimerni aditivi
18.11.2019.
12
Mineralna bazna ulja
Mineralna bazna ulja - smjesa su viših ugljikovodika dobivenih preradbom nafte, pretežito
alkiliranih naftena i alkiliranih hibridnih aromatsko-naftenskih ugljikovodika sastavljenih od
molekula s 25···40 C atoma i vrlo visokoga vrelišta, 260···365 ºC pri 0,1 bara.
normalni parafini
izoparafini
alkilni cikloalkani (nafteni)
hibridni spojevialkilni kondenzirani aromatski
ugljikovodici
Mineralna bazna ulja
Od triju skupina ugljikovodika – parafina, naftena i aromata, vrlo su djelotvorna maziva na
temelju naftenskih ugljikovodika i njihovih alkiliranih supstituenata.
Parafinski ugljikovodici imaju najveće vrijednosti indeksa viskoznosti, ali povećavaju
vrijednost stiništa jer se pri nižim temperaturama izlučuju kristalizacijom.
H C CH C H21 10 10 21 H C CH C H21 10 10 21
C H5 11
Indeks viskoznosti: 125
CH
H C5 2 C H2 5
125
Stinište: + 20 C o
40 C o
Aromatski ugljikovodici imaju niske vrijednosti indeksa viskoznosti, dok su izoparafini
veoma visokih vrijednosti i dobrih niskotemperaturnih svojstava, pa su poželjni sastojci
baznih ulja.
18.11.2019.
13
Mineralna bazna ulja
Najvažniji procesi poboljšanja svojstava baznoga mineralnog ulja su:
1) Poboljšanje indeksa viskoznosti (dearomatizacija)
Uklanjanje aromatskih ugljikovodika provodi se procesima:
a) kapljevinske ekstrakcije selektivnim otapalima,
b) blagog hidrokrekiranja.
2) Poboljšanje stiništa
a) deparafinacija kristalizacijom (solventna deparafinacija),
b) katalitička selektivna razgradnja ili/i izomerizacija parafinskih ugljikovodika.
3) Deasfaltacija
Sintetička bazna ulja
Sintetička bazna ulja - određene kemijske tvari dobivene sintetskim
metodama, također se odlikuju izvrsnim svojstvima mazivosti, a nazvane su
“sintetička” maziva ulja.
Najpoznatija su iz skupine alifatskih ili alkiliranih aromatskih ugljikovodika, estera
dikarbonskih kiselina i poliolnih estera, zatim alifatskih etera i fluoriranih alkilnih polietera.
Mogu se upotrebljavati u svim područjima uporabe mineralnih mazivih ulja, a u većini
slučajeva su boljih mazivih svojstava i velike toplinske i oksidacijske postojanosti - bitno
dulja trajnost (i pri otežanim primjenskim uvjetima).
Velik im je nedostatak visoka cijena, mnogostruko viša od mineralnih ulja.
18.11.2019.
14
Sintetička bazna ulja
Sintetička bazna ulja
- razvrstavaju se prema kemijskoj strukturi i procesima dobivanja na sljedeće skupine:
- oligomerni ugljikovodici (poli(α-olefini)),
- esteri dikarbonskih kiselina,
- poliolni, uključivo silikonski i fluorirani eteri
Dodatci (aditivi) mazivim uljima
Maziva ulja smjesa su odgovarajućih baznih ulja i dodataka (aditiva).
Dodatak aditiva - značajno se povećava indeks viskoznosti te snizuje stinište dobivenog
baznog ulja.
Aditivi su otopljeni u baznim uljima, pa se zahtijeva njihova dobra podnošljivost
(mješljivost), što znači da moraju ostati u otopini u cijelom rasponu radnih uvjeta.
Dodatci za pripravu mineralnih mazivih ulja su mnogobrojni, pa su opisani samo
najznačajniji. Razvrstavaju se u dvije temeljne skupine:
A. Poboljšavala svojstava
B. Dodatci koji štite metalnu površinu strojnih dijelova
18.11.2019.
15
Dodatci (aditivi) mazivim uljima
A. Poboljšavala svojstava:
1) poboljšavala trajnosti (antioksidanti),
2) poboljšavala viskoznosti i indeksa viskoznosti,
3) snižavala tecišta,
4) disperzanti i detergenti,
5) poboljšavala mazivosti.
B. Dodatci koji štite metalnu površinu strojnih dijelova:
1) za zaštitu od habanja (trošenja),
2) za zaštitu od korozije,
3) za poboljšanje čvrstoće mazivog sloja,
4) za poboljšanje svojstava u primjeni pri visokim tlakovima.
Dodatci (aditivi) mazivim uljima
Poboljšavala trajnosti (antioksidanti) - toplinsko-oksidacijska razgradnja - dolazi do
nastajanja korozivnih i reaktivnih razgradnih proizvoda, smolastih i karboniziranih taloga,
povećanja viskoznosti i obojenosti mazivog ulja.
Poboljšavala viskoznosti i indeksa viskoznosti
Polimerni dodatci najčešće u koncentracijama 0,5···5,0 % (polurazrijeđene polimerne
otopine).
Polimernih aditivi:
# etilen / propilen kopolimeri,
# alkil-metakrilatni kopolimeri,
# hidrogenirani butadien / stirenski kopolimeri, hidrogenirani izopren / stirenski kopolimeri,
# poliizobuten, hidrogenirani butadien-stat-stiren kopolimeri, kao i
# kopolimeri s funkcijskim (funkcionalnim) skupinama, posebice s detergentnim
svojstvima.
18.11.2019.
16
Dodatci (aditivi) mazivim uljima
Polimernih aditivi:
~ etilen / propilen kopolimeri (engl. olefine copolymers, OCP ili ethylene / propylene
copolymers, EPC)
~ alkil-metakrilatni kopolimeri (engl. poly(alkyl methacrylate), PAMA)
(CH CH) ] 2 y n[(CH CH ) 2 2 x
CH3
( CH C ) ( CH C ) ( CH C )2 0,1 2 0,7 2 0,2
CH3 CH3 CH3
COOCH3 COOC H12 25 COOC H18 37
Dodatci (aditivi) mazivim uljima
Polimernih aditivi
Utjecaj vrste i koncentracije polimera na viskoznost mineralnoga mazivog ulja iskazuje se
Schramekovom jednadžbom:
gdje su: η – viskoznost otopine, ηo – viskoznost otapala (baznog ulja),
[η] – unutarnji viskozni broj i c – koncentracija polimera u ulju.
2ckc 2ooo ][][
oor // tt 11 orsp /
t i to – _________________________?
18.11.2019.
17
Dodatci (aditivi) mazivim uljima
Polimernih aditivi
Određivanje granične vrijednosti prema izrazu:
gdje je granični viskozni broj ili intrinzična viskoznost.
Dodatci (aditivi) mazivim uljima
Polimernih aditivi
Određivanje granične vrijednosti prema izrazu:
gdje je granični viskozni broj ili intrinzična viskoznost.
18.11.2019.
18
Cannon Fensky Cannon Fensky
opaque Ubbelhode
Viskozimetri
18.11.2019.
19
Dodatci (aditivi) mazivim uljima
Indeks viskoznosti
Porastom temperature dolazi do velikog smanjenja viskoznosti kapljevina, a posebice
mazivog ulja, što značajno smanjuje sposobnost mazivosti kao i njegove temeljne
funkcije
- velika promjena konformacije otopljenih polimernih molekula, odnosno njihova
hidrodinamičkog volumena s promjenom temperature.
- postižu se dobra svojstva mazivosti u širokom rasponu temperatura, – 40 ··· 180 °C,
koje nastaju pri radu motora.
Dodatci (aditivi) mazivim uljima
Smična stabilnost
Smična stabilnost je općenito izražena u obliku skale koja se naziva indeks smične
stabilnosti (engl. shear stability index, SSI ), definiran kao:
100(%)
oi
fi
ννSSI
100(%)oi
fi
SSI
gdje su: i – početna kinematička viskoznost mineralnog baznog ulja, f – viskoznost ulja
nakon testa smičnog naprezanja, a o – viskoznost baznog ulja uključujući sve dodatke
osim poboljšavala indeksa viskoznosti.
18.11.2019.
20
Dodatci (aditivi )mazivim uljima
c / g dL-1
0,0 0,4 0,8 1,2
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
EPC
PAMA
Molekulna masa
Sm
ična s
tabiln
ost
Vis
koznost
Dodatci (aditivi) mazivim uljima
Vlastiti rezultati
18.11.2019.
21
Dodatci (aditivi) mazivim uljima
Modern internal combustion engines operate at higher temperatures to
increase thermal efficiency, oil drain intervals are extended and oil sump
capacities are reduced to minimise engine size and weight.
To aggravate matters airflow around the engine is reduced as a result of better
aerodynamics.
Dispersive viscosity index imporvers (d-VII)
18.11.2019.
22
New standards regarding emissions of gases and resulting engine design changes such as
implementation of the EGR (exhaust gas recirculation) system in diesel engines led to the
changes related to the lubricant requirements and formulations.
Exhaust Gas Recirculation (EGR)
X-engineer.org
Dispersive viscosity index imporvers (d-VII)
Dispersive viscosity index imporvers (d-VII)
18.11.2019.
23
Synthesis of dispersive VII
Modern lubrication research toward the development of a new type of polymer additives
with multiple activities - in addition to the control of viscosity properties these additives
displayed improved dispersancy.
Dispersancy – introduced by strongly polar functional group to the main polymer
backbone. The most commonly employed functional groups are amines, alcohols, or
amides.
Synthesis of dispersive VII
Polymeric dispersive viscosity index improvers of lubricating oils based on dodecyl
methacrylate (DDMA), octadecyl methacrylate (ODMA), N,N-dimethylaminoethyl
methacrylate (DMAEMA) and methyl methacrylate (MMA) (d-PAMA) or styrene (St) (d-
PSAMA), were produced by performing copolymerizations isothermally up to the high
conversion in mineral base oil (50 wt.%), using bifunctional peroxide initiator.
DMAEMA DDMA ODMA MMA St
18.11.2019.
24
Synthesis of dispersive VII
Trigonox 29
1,1-Di(tert-butylperoxy)-3,3,5-
trimethylcyclohexane
The experiments were carried out on a semi-industrial scale, until complete
conversion of the monomer in an isothermal batch process with a
diperoxide initiator and a chain reaction carrier.
Chain transfer agent
N-dodecyl mercaptan
Properites of dispersive VII
Influence of content of DMAEMA on molar weight
0 2 4 6 8 10
0
50
100
150
200
250
Mo
lar
we
igh
t, k
g m
ol-1
w(DMAEMA), %
Mw
Mn
18.11.2019.
25
Kinematic viscosity @40 °C and @100 °C
Viscosity index
Shear stability
Pour point
Properites of dispersive VII
Testing of prepared dispersive additives in mineral base oil (50 wt.%)
d-PAMA between -15°C and -18°C
d-PSAMA between - 21°C and - 30°C
Properites of dispersive VII
The obtained kinetics results reveal the benefits of the usage of a bifunctional
peroxide initiator over a monofunctional, because complete conversion of
monomers was accomplished in the shorter reaction time, performing the
process in a full batchwise mode.
Investigated application properties demonstrated that d-PAMA and d-PSAMA
additives were fully comparable with conventional methacrylate additives, where
they also provided other advantages such as higher viscosity index and
kinematic viscosity, lower values of pour point temperatures, as well as better
dispersant and detergent properties.
Thus, by increasing the N,N-dimethyl aminoethyl methacrylate share in
copolymers from 2 to 10 mol %, their weight average molecular weight
decreased, while kinematic viscosity values at 100 °C remain high.