Способ получения полиизобутилена

(5 ОПИСАН ЗОБРЕТЕН АВТОРСКО ВИДЕТЕЛ ЬСТ ческии и в, Е.А,Сте,Гольбергиков ент М ТР лкаучука и утилена маЛИИЗОБ Изобретение относится к способу получения полиизобутилена и может быть использовано в нефтехимической про- . мышленности, а полиизобутилен - в качестве многофункциональной присадки к смазочым маслам,Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик присадок на основе полиизобутилена.П р и м е р 1(по изобретению). Полимеризацию осуществляют при температуре- -10 С в стальном реакторе, снабженном рубашкой (для охлаждения реакционной смеси) и мешалкой. Перед началом проведения реакции реактор тщательно высушивают азотом. В реактор вводят 200 мл сжиженного изобутилена и 400 мл хлористого этила и 0,31 г (0,25 мас.; к изобутилену) треххлористого алюминия, Время полимеризации 15 мин при постоянном перемешиГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Технологический реглам1256983-84 производства бутинизкомолекулярного полиизоброк Пи ПС.(57) Изобретение относится к способам получения полиизобутилена и может быть использовано в нефтехимической промышленности, а полиизобутилен - в качестве многофункциональной присадки к смазочным маслам. Улучшение стойкости к механической и термической деструкции и улучшение смазочных Свойств достигается новым способом полимеризации изобутилена при - 10 С в хлористом алкиле в присутствии треххлористого алюминия, в качестве стоппера в способе используются 2-меркаптобензтиазол формулы С 6 Н 4 ИЯСЯН или тиогликолевая кислота формулы НЯСН 2 СООН, или ди-(н-бутил)-дитиофосфорная кислота НЯРЯ(ОС 4 Н 9) 2, Количество стоппера 1,50 - 6,5 мас4 от изобутилена. 5 табл. вании. Затем к смеси добавляют 2,10 г тиогликолевой кислоты (2,50 мас.0 к мономеру), Полученный полиизобутилен переосаждают из раствора этиловым спиртом и подвергают. вакуумной сушке при 60 С. Молекулярную массу определяют на установке для жидкостной гельпроникающей хроматографии модели 150 С А С/СРС "ууатег Аззос аеб".Данные по характеристике молекулярных масс полиизобутиленов приведены в табл.1.П р и м е р ы 2 - 4. Способ проводят аналогично примеру 1, однако в качестве стоппера используют определенное количество каптакса(2-меркаптобензтиазола),П р и м е р 5, Способ проводят аналогично примеру 1, но в качестве стоппера используют 6,65 г (3 мас, от изобутилена) ди-(н-бутил)-дитиофосфо рной кислоты, 1659424П р и м е р 6 (известный способ). Полимеризацию осуществляют при температуре -10 С в стальном реакторе, снабженномрубашкой (для охлаждения реакционнойсмеси) и мешалкой, Перед началом проведения реакции реактор тщательно вцсушивают азотом, В реактор вводят 200 млсжиженного изобутилена, 400 мл хлористо, го этила и 0,31 г (0,25 мас.; к изобутилену), треххлористого алюминия. Полимеризацияиэобутилена идет с большим выделениемтепла. Охлаждение реакционной смеси осуществляют через рубашку реактора жидкимазотом, Об окончании реакции судят по и рекращению выделения тепла. В данном примере время полимеризации 15 мин,Проводят полимеризацию при постоянномперемешивании. Затем к смеси добавляют1,33 г(2 мас. от мономера) изобутиловогоспирта. Полученный полиизобутилен переосаждают иэ раствора этиловым спиртом иподвергают вакуумной сушке при 60 С,П р и м е р 7. Способ проводят аналогично примеру 1, но в качестве стоппера используют 1,97 г (1,5 мас.0 от мономера)каптакса.Как видно из табл.1, используя стопперы различной химической природы, можнополучить целый спектр полиизобутиленов сразнообразными молекулярными характеристиками, Использование каптакса (пример 3) и тиогликолевой кислоты (пример 1) вкачестве стопперов по. изобретению даетвозможность снизить более чем в два разакоэффициент полидисперсности, тем самым улучшить молекулярную характеристику получаемого полиизобутилена.П р и м е р 8. Способ проводят аналогично примеру 1, однако полученный полиизобутилен переосаждают из раствора теплойводой (дистиллированной) температурой35 - 45 С.Использование воды вместо этиловогоспирта для отмывки полимеризата не влияет на молекулярные характеристики полиизобутилена.П р и м е р 9 (контрольный). Полимеризацию изобутилена осуществляют аналогично примеру 1, но стоппер - 2,10 гтиогликолевой кислоты вводят в растворизобутилена в хлористом этиле до введениякатализатора. Процесс полимеризации после введения катализатора в этих условияхне идет,В табл.2. приведены результаты испытаний смазочных масел. эагущенных присадкой. П, полученной по прототипу, иполииэобутиленами, полученными по изобретению, Исследуют 10-ные растворыполииэобутилена и Пв изопарафиновом 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 масле марки ИПМА. Стабильность к механической деструкции определяют по падению вязкости масел, загущенных полиизобутиленами, полученными по изобретению и по прототипу(П), после воздействия на масло ультразвука 22 кГц в течение 20 мин. Стабильность к термической деструкции определяют согласно ТУ.101209-72.Как видно из табл.2, полиизобутилены, полученные по изобретению, в 4 - 21 раз более стабильны, чем присадка П, к механической и термической деструкции.Смазывающие свойства полиизобутиленов, полученных по изобретению оценивают на четырехшариковой машине марки Ч ШМ М ИТС - МТпо ГОСТ 9490-75, Обобщенный показатель износа и индекс задира- безразмерные величины, вычисленные по результатам измерения износа шариков от начальной нагрузки до нагрузки сваривания. С использованием полиизобутиленов, полученных по изобретению, обобщенный показатель износа загущенных масел увеличился на 8 - 16 ед., а индекс задира - на 5 - 21.Данные по эагущающей способности полиизобутиленов, полученных по изобретению и по прототипу приведены в табл,З, Недостатком полиизобутилена марки Пявляется заметное увеличение вязкости масел при низких температурах И 0 Л 100 = 4,52, где И 0 - кинематическая вязкость загущенного масла при 40 С, ю 1 о 0- кинематическая вязкость при 100 С). При загущении масел полиизобутиленамина, полученньми по изобретению, соотношение 14 о/и 100 удается снизить до 3,51 - 3,91,Индекс вязкости загущенных масел рассчитывают по ГОСТ 25371-82, который характеризует изменение вязкости смазочных масел в зависимости от температуры. Чем выше индекс вязкости, тем эффективнее загущающие свойства присадки, При загущении масел полиизобутиленами, полученными по предлагаемому способу, индекс вязкости повышается от 153,36 (при загущении П) до 249,80 - 301,12.Испытывалась стабильность к термической деструкции растворов масел, приготовленных путем механического смешивания (а не полимериэационным путем) полииэобутилена с веществами, используемыми по изобретению в качестве стопперов,Результаты испытаний приведены в табл,4.Как видно табл,4, растворы масел, полученные путем простого смешения полиизобутилена с веществами, используемыми659424 в предлагаемом способе, не обладают свойствами по стабильности к термической деструкции, характерными для растворов с полиизобутиленами, полученными по изобретению, 5 В табл.5 приведены данные по конверсии, характеризующие стопперирующее действие добавок, применяемых по изобретению в сравнении со стоппером по извест ному способу.Как видно из табл.5, вещества, применяемые в способе обладают стопперирующим действием приблизительно таким же, как и изобутанол. 15 Таблица При мер Стоппер Среднечвая моллярная Количествостоппера Среднемассовая молекулярнаямасса циент персмасЛ кизобутилену НЯСН,СОО 398017955 3860 5777 53862 781 2,50 2,102,00 2,62 З,ОО З,95 6,50 8,54 3,00 6,65 2,00 1,33 10975 71824 9908 27573 21850 129380 2,76 4,00 2,57 2 С,Н 4 НЯСЯН(прототип) 5,4,88 96 6,57 6,ОО . 2,0 1 э 70 4 э 99 Зэ 45 35 6,00 158 12 58 4,84 б, 1, 24,48 12, 7 40 14 20 33 14,84 22,9 22,05 27,5 22,40 7,22 13 21 кс задир Стабильность кмехан,деструкции, Х .Стабильность ктермическойдеструкции, 2 Смазывающая спо собность:нагрузка сваривания, кгнагрузка критическая, кгобобщенный йоказатель изно- са Фо рмула изобретения Способ получения полиизобутилена полимеризацией иэобутилена при -10 С в хлористом алкиле в присутствии треххлористого алюминия с последующим стопперированием, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик присадок на основе полиизобутилена, в качестве стоппера используют 1,50 - 6,50 мас., от изобутилена соединения, выбранного из группы, включающей 2-мерка птобензтиазол формулы СЯН 4 МЯСЯН, тиогликолевую кислоту, формулы НЯСН 2 СООН иди(нбутил-дитиофосфорную кислоту формулы НЯ ЯОС 4 Н 9)2.(протот г 3 91 388 Зк 17 4 52 3 85292, 80 249, 13 270 т 10 153, 36 280, 1 3,51 3,81282 з 66 301 з 12 Индекс. зязкости Таблица 4 Опы Вещество со стоппе- рами 35,56 35,04 35,72 Без вещества2-МеркаптобензтиазолТиогликолевая кислотаДи-(н-бутил)-дитиофосфорнаякислота 1 3 4 35,64 П ри ме ча ни е. 1,Масло изопарафиновое марки ИПМА, концентрации полиизобутилена 10% (прототип),2.6,5% 2-меркаптобензтиазола от массы .полиизобутилена 3. 6,5% тиогликолевой кислоты от массы полиизобутилена. 4. 6,5% ди-(н-бутил)-дитиофосФорной кислоты от массы полиизобутилена.Заказ 1818 Тираж 320 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по.изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Проиаеодстеенно-издательскии комбинат "Патент", г. Ужгород. Ул,Гагарина, 101 2-Меркаптобензтиазол