Окисленный атактический полипропилен с функциональными группами в качестве многофункциональной присадки к смазочным маслам

/100 г гидроксильное число 22,5 мгполипропилена, и может быть исполь 1 )5 КОН/г что соответствует )= 0,6 изонано в химической промышленности,)2 О. Полученное вещество имеетЦелью изобретения является синтезокисленого атактического полипропи 9,)лена с функциональными группами, ко- Найдено, %. С 85, 3;85 03 Н 14 101торый может быть использован в ка,07,честве многофункциональнои присадкии 1 ОВычислено,. С 4,С 84 92 Н 14 121 1к смазочным маслам в нефтехимической О О 96промышленности. Пример 3.3. Синтез осуществляП р и и е р 1. В реактор с мешал- ют аналогично примеру 1, за исключекой под током азота загружают 30 г нием того, что термодеструкцию проатактического полипропилена (АПП). 15 водят при 260 С в присутствииНагревают реактор до 140 С и выдержи,57-ной НК и окисляют при 220 С ввают при этой температуре до полного течение 3,5 ч с расходом воздухарастворения полимера, Включают ме мл/мин г. Получают продукт с мол.м,шалку и в расплавленный полимер до, вязкостью 4,83 сСт призируют 0,15 г (015%) перекиси дику О 100 С, Продукт. окисления содержитмила ПК), Поднимают температуру н 0157% карбонильных групп., имеет бромреакторе до 280 С и выдерживают при ное число 3,3 г б) /100 г и гидроксильэтой температуре 1 ч. Продукт реак- ное число, равное 22,9 мг КОН/г, чтоции охлаждают до 20 С, добавляютосоответствует: Г = 1 0 гт= 1 0350 мл гептана и перемешивают 1,5 ч. - 6 К=20.ь= 111,6; = 2,Раствор отстаивают, отделяют от не- Найдено, 7: С 87 С 84 80 Н 14 021 1растворимого осадка декантацией и О 1,06.отгоняют растноритель. Получают Вычислено: , 1 1 184 91 Н 14 11 О 0,98,28,7 г термодеструктиронанного АПП, П р и м е р 4. Опыт проводят анасодержащего двойные связи, с мол.м,30логично примеру 1 за исключением15200, Продукт окисляют кислородом того, что термодеструкцию ведут привоздуха в реакторе с м ешалкой при 260 С в присутствии 0,27.-ной ПК иС в течение окисляют. в течение 3,5 ч, Получаютвоздуха 6 мл/мин г. Получают 28,0 г продукт с мол,м.-4650, содержащиймодифицированного поф го полипропилена свет 0 907 карбонильных групп, бромное) 1костью 4,46 сСт при 100 С, Бромное число 33,9 мг КОН/г, что соответствучисло окисления 3,57 г В) /100 г, что ет: ) = О,б; К = 2,8; и = 1соответствует степени ненасыщенности - 1,5.- 1,03, Гидроксильное число 40 " 7; С 84 67 Н 14 22;Найдено 7. С 84,9 134 9 мгКОН/г, что соответствует О 1,55.К = 2,8, Содержание карбонильных групп,1 1Вычислено: С 84,С 8448 Н 14041 1расассчитанное по интегральной интен- О 1,48.синности пика 1720 " н ИК-спект- П р и м е р 4 а, Опыт проводятсм.рах, равно 0,937, что соответствует 45 аналогично примеру 4, за исключениемтого, что экстракцию осуществляютНайдено, %: С 84,29; Н 14,13; гептаном при 30 С. Характеристикапродукта идентична.Вычислено: С 84,48; Н 14,02; П р и м е р 48, Опыт проводят0 1,53. аналогично примеру 4, за исключениемП р и м е р , пыт2 О проводят ана- того что экстракцию осуществляют1логично примеру , за1 . исключением бензолом при 25 С, Характеристикатого, что термодеструкцию проводят продукта идентична.при 280 С в присутствии 0,27,-ной ПК, П р и м е р 46. Опыт проводята окисление проводят при 220 С н те аналогично примеру 4, за исключениемчение 4,5 ч и расходе в оздуха того что экстракцию осуществляют1Ь мл/мин г, случают и11 р и м е р 5. Синтез осуществляют аналогично примеру 1, эа исключением того, что термодеструкцию про"водят при 260 С в присутствии0,5 -ной перекиси трет-бутила, Получают продукт с мол,м, 4700, содержащий 0,77 карбонильных групп, бром"ное число 2,72 г Вг /100 г, гидроксильное число 31,0 мг КОН/г, что соответствует гт = 0,8; М=2,6; Г = 1,3;105,8,Найдено,: С 84,40; Н 14,23;0 1,25,Вычислено: С 84,61; Н 14,06;О 1,33,П р и м е р 6 (прототип), В реактор с мешалкой загружают 30 г АНП смол.м. 38000, расплавляют при 140 Си окисляют при 200 С в течение 2,5 чи расходе воздуха 150 мл/мин. Получают 28,3 г модифицированного АПП смол.м. 23700, содержащего 0,3% карбонильных групп, что соответствует2,5 группы на макромолекулу полимера.По результатам иодометрического титрования окисленйый полипропилен содержит 1,63 гидроперекисных групп(11,7 группы на моль). По результатам озонирования на приборе АДС полученный продукт не содержит двойных связей. Гидроксильные и карбаксильные группы в продукте не обнаружены. Полученный продукт практическинерастворим в масле МСи частичнорастворим в гептане. Для испытанийиспользовали фракцию окисленного АППс мол.м. 6800, полученнуо последова:тельным осаждением полимера из раствора в гептане спиртом,Количество двойных связей оп-ределяют на приборе АДСи пометоду Кауфмана-Балтеса. Содержание гидроперекисных групп в образ-.цах определяют иодометрическим методом, а количество карбоксильных .групп - титрованием спиртовым раст"вором щелочи. Количество гидроксильных групп у вторичного атома углерода определяют по стандартной методике ацелированием уксусным ангидридомв пиридине.На основании данных элементного . анализа, определения молекулярной массы, ИК- и ЯМР-Н -спектров подтвер. ждается структура полученных соединений.В ИК-спектре имеются пики в области 1 200 и280 см , которые в5 О 5 20 совокупности с широкой полосой 3 200 - 3 350 (максимум 3 280) смподтверждают наличие гидроксильной1группы, В ЯМР-Н -спектре продукта окисления, записанном на приборе с рабочей частотой 100 мГц, присутствуют химические сдвиги протонов в области 4,26 и 4,79 м,д., соответствующие протонам гидроксила и СН груп" пы с концевой двойной связью.Загущающую способность (Е 1 синтезированных образцов по отношению к базовому маслу МСопределяют при температурах 50 и 100 С, концентрацию присадки 5 вес.2. Индекс вязкости (ИВ) масел определяют по известной номограмме, Испытания на термоокислительную стабильность при фреттинг-коррозионном окислении проводят по известной методике в проточном реакторе в течение 5 ч при 165 С вприсутствии медного элемента, концентрацию присадки в масле 1 О . Контролировали накопление продуктов окис 25 ления масла по изменению оптическойплотности при= 440 нм.Механодеструкцию 10%-ного раствораприсадки в масле МСпроводят наультразвуковом низкочастотном дисперЗ 0 гаторе УЗДНна рабочей частоте35 кГц при 100 С в течение 30 мнн,Определение термостабильности маслас присадками проводят нри нагреванииобразца при 200 С в течение 12 ч.35Стойкость к механодеструкции характеризуется показателем стойкостивязкости ПСВ) загущениого масла.В табл.1 представлены загущающиесвойства присадок в масле МС, В40 табл,2 - термо и механодеструкцияэагущенных масел, а также антиокислнтельная активность присадок.Результаты испытаний подтверждаютположительный эффект предлагаемого45 вещества при использовании маслаМС-.8,Полученный окисленный атактическийполипропилен е функциональными группами представляет собой вязкую жид 50кость светло-желтого цвета со специфическим запахом, имеет температурустеклования 54 С. По данным термогравиметрического анализа полученныйпродукт имеет температуру началаразложения 280-285 С,55Таким образом, предложенный полипропилен, с функциональными группамиобладает лучшими антиокислительными1238132 бдостаточно высокий комплекс загущающих свойств. свойствами, высокой стойкостью ктермо- и механодеструкции и сохраняет Таблица ИВ Загущающая способность Присадка ооГ5 о Вещество по примеру 1 120 0,87 0,590 0,515 4500 0,51 0,58 0,88 130 5000 130 4900 0,87 0,575 0,50 0,87 20 0,54 0,47 4650 4700 АПП термодеструктированный 5000125 0,87 0,55 0,57 0,75 110 6800 5000 0,33 0,53 01460 Оф 54 0,72 0,85 100 115 Таблица 2 Вещество по приме 0,08 0,75 0,0 3 4,7 Полиизобутилен КП(базовый объект) сло МСбез ириса Заказ 3296/ Подписное изв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектн1 АПП, окисленный по примеру 6 прототип)Полииэобутилен КПМолекулярнаямасса 0,48 0,43 1,5 0,0 Коэффициентвязкостиа:"/ " 100,0 063,5 0 44,7 0,20100,0 0,1