Способ получения гелеобразного углеводородного топлива для двигателей внутреннего сгорания

Номер патента: 399145

Автор: Авторы

ZIP архив

Текст

Союз Советских Социалистических Республикч, С 101 1/18 Государотвеииый коиите Совета Министров ССС по делам изооретеиий и открытий8.8 Авторыизобретсшгя Иностранцы ид Джон Осмонд и Ф(Великобритания) Иностранная фирм иал Кемикал ИндастриДесмонд Увил дерик Андру Увейт Заявител Лимитед Импе ОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЕЛЕОБРАЗНОГО УГЛЕВОДОРОДНО ТОПЛИВА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ еобразиогозагущенця чения гела путем им путем ащаются в когда их ствию или Кроме томе галла и оде и дру- елатииизисти иеиРиИзобретение относится к желатицизировациым углеводородным жидкостям, которые используют в двигателях внутреннего сгорания, в частности в газотурбинных двигателях; такие желатицизированные углеводородные жидкости пригодны для использования в качестве горючего для самолетов.Нужны такие желатинизированцые углеводородные жидкости, используемые в качестве топлива для двигателей самолетов, которые мокно транспортировать по тоубопроводам из одного резервуара в другой или из резервуара к двигателю, но которые в случае аварии или разлива быстро принимают исходную гелеобразную структуру, и таким образом сводят к минимуму распространение огня в случае загорания. Известен способ полууглеводородного топливмсталлсодержащим мылом.Однако желатицизироваццые тауглеводородные жидкости ие возврисходное гелеобразцое состояние,подвергают механическому воздейтранспортируют по трубопроводам,го, из-за высокого содержаниябольшой чувствительности геля к вгим полярным жидкостям такие жроваииыс углеводородные жидко годны для применения в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания.С целью устранения указанных недостатковпредложено в качестве загустителя использовать полимерный материал, содержащий полярные группы, образующие ассоциативные связи между полимерными материалами с образованием иоперечиосшитой полимерной структуры,10 Ассоциативные связи - это связи, возникающие в результате электростатического притяжения между полярными и/или диполярнымп группами, причем этц связи могут быть разорваны и снова восстановлены без 1 Б какого-либо изменения природы полярныхгрупп.Энергия связи между группами должнабыть, по крайней мере, такой, как энергия водородных связей, образующихся в результате 20 взаимодействия между - ОН-группами КОНи - О-группами КОК в углеводородных жидкостях, где К и К, представляют собой алкильцыс грт пи 1.1. Энср 1 ия связи цс должн;1 быть соизмерима по величине или же может 25 быть больше энергии связи типичной С - Сковалеитиой связи. Углеводородная жидкость может содержать небольшие количества друГих жидкостси, таких ка 1 простые и сложные эфиры, кстоиы и иитроиарафииы, особенно в 30 тех сл чая., когда энсрги 51 1 ссоциативцойсвязи в углеводородной жидкости выше минимально установленноц. Однако, посколькуприрода жпдкос 1 п оказывает влияние наэнергшо ассоц 1 гативной связи любой взятойпары групп, энергия ассоциатпвной связиуменьшается с возрастанием полярности жидкости, и по этой причине углеводородные жидкости не должны содержать значительныхколичеств смешиваюиихся с ними протонныхжидкостей, например метанола,Полярные группы, которые могут быть простыми или достаточно сложными, обладаютспособностью к образованию ассоциативнойсвязи с подобными группами в полимерахтого же типа, или же ассоциативное связывание может осушествляться между парамиком племептарно взаимодействующих полярных групп, причем желательно, чтобы этикомплементарпые группы, взаимодействующие друг с другом, содержались в различныхполимерах.При использовании описываемых гелеобразных углеводородных жидкостей в качестве горючего для двигателей самолета желательно и предпочтительно, чтобы желатипизация углеводородной жидкости, т. е. смешение ее с гелсобразующим агентом, осуществлялась непосредственно перед заправкой самолета горючим. Этим путем можно свести кминимуму транспортировку желатппизироваппой жидкости ио трубопроводам прп помощинасосов.Простые полярные группы содержат однуединственную полярную группу, которая обеспечивает образование водородных связей исвязей, возникающих в результате взаимодействия между ионами или же между сильными диполями, такими, например, которыевозникают в ионных парах с разделенным зарядом.Подходящими водородпыми связями являются те, которые образуются между гидроксильными, карбоксильными, амипными, амидньпи и меркаптаниыми группами, причем,либо между группами только одного типа,либо между двумя типами этих групп. Образование водородных связей может происходить также между одной из этих групп икислородом (или серой) в простых эфирах и,наконец, между одной из перечисленных вышегрупп и третичным основанием. К числу подходящих связей между сильными диполямиследует отнести связи, возникающие междутакими ионами, как бетаины и сульфобетаины, четвертичные аммониевые соли и натриевые (или других металлов) соли кислот.Подходящие связи между ионами возникают в случае третичных оснований и кислотных групп карбоновых кислот, сульфокислот,фосфониевых кислот, а также сульфатных полуэфиров и фосфатных эфиров, между аминами и сульфокислотами, между аминами ифосфониевыми кислотами, а также между поливалентными металлическими ионами, такими как кальций, магний и алюминий, и кис 5 1 О 15 го 25 зо 35 40 45 5 О 55 60 65 лотными группами. Ассоциативные сВязи меж. ду такими ионами являются сильными, так же как и связи между четвертичными аммониевыми основаниями и полуэфирами серной кислоты или сульфокислот, которые относятся к числу наиболее сильных связей из тех, которые можно использовать при осуществлении предлагаемого способа,Сложные полярные группы могут образовываться в сольватированных полимерах благодаря присутствию множества слабых полярных групп, которые взаимно усиливают друг друга; это является результатом определенного расположения таких групп в полимерном сегменте, который нерастворим и, следовательно, разрушается лишь в углеводородной жидкости. К числу слабых полярных групп, которые могут взаимно усиливать друг друга и способны обеспечивать ассоциативное связывание сложных полярных групп, относится атом кислорода в простых эфирах, эфирный карбонил и нитрил.Эти полярные группы, простые или сложные, должны присутствовать в полимерах и относительно этих групп они должны иметь среднее число функциональности в минимальном случае - больше двух и в оптимальном варианте - больше 10.Чем слабее энергия связи или чем больше молекулярпьш вес полимера, тем выше должна быть функциональность полимера; функциональность полимера может достигать 100 и даже больше в полимерах с молекулярным весом порядка миллиона и выше, содержащих полярные группы, которые способны к образованию ассоциативных связей средней силы (например, СООН - Н 2) или более слабых связей.К жидкости, подвергаемой желатинизации, добавляют 0,1 - 10/, по весу используемого для этих целей полимера.Даже если в полимерах, используемых для получения предлагаемых гелеобразных композиций, присутствуют ионы металла, количество металла, вводимого таким образом в углеводород, настолько незначительно (благодаря высокой эффективности гелеобразующего агента), что его можно принять допустимым даже при условии, что гелеобразный продукт предполагается использовать в качестве моторного топлива.Сольватированный полимер может быть растворим в желатинизируемой жидкости или ке может быть в виде частиц, которые набухают в этой жидкости. В первом случае полимерные цепи связываются посредством ассоциативных связей со смежными полимерными цепями, а в последнем случае набухшие частицы связываются друг с другом при помощи ассоциативных связей, возникающих между полярными группами близко расположенных частиц. В обоих случаях образуется трехмерная полимерная структура, которая сольватируется жидкостью и таким образом обеспечивает образование геля.В тех случаях, когда полимер растворяется в жидкости, эффект гелеобразования данным полимером усиливают благодаря введению тонкодисперсных частиц горючего материала, также содержащего полярные группы, способные образовывать ассоциативные связи с полярными группами растворенного полимера. Такие частицы обеспечивают высокое содержание функциональных узловых точек в поперечно связанной структуре. При этом желательно, чтобы полярные группы в этих частицах были комплемецтарны полярным группам растворенного полимера с тем, чтобы ассоциативные связи возникали, главным образом, между частицами и растворенным полимером.Оптимальным вариантом является такой вариант гелеобразования, когда растворимый полимер, содержащий полярные группы, используют в ассоциации с полимерными частицами, которые набухают в органической жидкости и содержат комплемептарцые полярные группы.В другом варианте частицы, используемые в соединении с растворимым полимером, являются горючим материалом, которьш це сольватируется жидкостью, цо содержит полярные группы. К числу таких материалов относятся угольная сажа, волокнистые целлюлозцые вещества или кристаллические соединения, которые получаются в качестве продукта реакции н-бутиролактона с длинноцепными аминами, полученными из кокосового масла. Упомянутые частицы могут состоять из таких кристаллических органических веществ, которые представляют сооой моно- или полиядерпые ароматические соединения, содержащие карбоксильные, гидроксильные, амиццые, амидпые, сульфониевые, фосфониевые и другие полярные группы.Наиболее предпочтительный размер используемых частиц лежит в области 0,01 - 5 мкм; в тех случаях, когда частицы представляют собой полимеры, набухающие в жидкости, в результате набухапия размер частиц (следовательно и их объем) может увеличиться в десять раз и больше по сравнению с первоначальным объемом. Приведенные цифры характеризуют оптимальный размер частиц в ненабухшем состоянии.Молекулярный вес растворимого полимера должен быть по крайней мере не ниже 10000 (имеется в виду средневязкостный молекулярный вес), причем желательно, чтобы оц был по крайней мере порядка 100000, При использовании меньшей концентрации полимера его молекулярный вес должен быть выше порядка 1000000 и больше. Однако полимеры, молекулярный вес которых выше 10", нельзя использовать в концентрации, превышающей 3% от веса желатинизируемой жидкости.Набухшие полимерные частицы, независимо от того, играют ли они роль первичного гелеобразователя или узловых, усиливающих 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 эффект гелеобразования точек, включают соответственно в свой состав полимер, который мог бы быть растворим в жидкости, но который имеет трехмерную структуру, образованную ковалентными или ассоциативными связями, в результате чего оц может лшпь набухать в жидкости. В этом случае степень пабухация зависит от количества (п,-отпо:и) поперечных сшивок в полимере и может варьировать от 0,1 до 10 ОО в зависимости от природы полимера и жидкости. Плотность поперечных сшивок - это процентное содержание тех участков в полимерной цепи, которые имеют поперечную сшивку. Поперечная сшивка полимера в частицах может быть достигнута посредством использования соответствующего количества дифупкциоцального мопомерд илп жс в результате использования сомоmомеров, содержащих группы, которые способны к образованшо поперечных сшивок в результате последующей реакции конденсации или же при помощи сильной ассоциации.В качестве полимеров, используемых в кдчестве гелеобразователей согласно данному способу, удобно применять полимеры, полученные свободmорадикальцой полимеризацией, так кдк это олин из наиболее простейших способов получения их,Для использования в качестве гелеобразователей в углеводородах, в основном длифатической природы, применяют сольватируемыс полимеры па основе длинцоцепцых эфиров ненасыщенных кислот и ненасыщенных спиртов, например стеариловые, лауриловыс, октиловые, 2-этилгексиловые и гексиловыс эфиры акриловой и мстакриловой кислот и соответствующие сложные эфиры кислот с длинной цепью и вшшлового спирта, например винилстеарат и т. д, В качестве мономеров используют также соответствующие длинно- цепные простые эфиры ненасыщенных спиртов, например випилоктадециловый простой эфир. 1 роме того, пригодны полимеры различных алкецов, таких как бтадиеп, изопрец и изобтилец, а ае пекрпсталлическис полимеры этилена п пропилена,В качестве гелеобразователей в углеводородах ароматического (или, в основном, ароматического) ряда используют аналогичные полимеры и, кроме того, аналоги с бо ее короткой цепью, например полимеры этоксиэтилметакрплдтд, метилмстдкрплдтд и эплакрилата, а также полимеры цд основе випилбензолов, напрцмср полимеры стирола и винилтолуола.Термин полимер включает в себя и сополимеры, так как соответствующие полярные группы в соответствующих количествах могут сыть введены в полимер путем использования сомономера, содержащего тдкпс группы. Е числу сомономеров, пригодных для введения таких простых полярных групп, как кислотные, относятся акриловая и метакриловая кислоты, малеиновый ангидрид, випилсульфо. кислота, стиролсульфокислота, винилфосфат10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6( 65 и фосфонисвыс эфиры ненасыщенных (П 1- содержащих соединений, такие, например, как эфир оксиизопропилметакрилата, В качестве сомономеров, пригодных для введения простых полярных групп, имеющих основной характер, используют вииилпиридин, винилдиметиламин, Ы,К-диметиламипоэтилметакрилат и трет-бутиламиноэтилметакрилат. Такие группы, как сульфонпая, вводят в полимер с помощью винилметилсульфоиа. После того, как полимер уже получен, в него мо;кно вводить некоторые предпочтительные сильно ионные и диполяриые группы. Это осуществляют, например, посредством нейтрализации кислотных групп или путем образования четвертичиых аммоииевых оснований у основных групп.К числу мопомеров, пригодных для использовапи и содержащих слабые поляриыс группы (в комбинации), которые могут обеспечить образование сложных полярных групп в сольватироваииой цепи, относятся вииилметиловый простой эфир, вииилметилкетои, метилметакрилат, метил акрилат, метакрилопитрил, вииилхлорид и вйнилацетат. Эти моиомеры способствуют образованию боковых цепей или сегментов, которые не сольватируются углеводородной жидкостью и которые, таким образом, обеспечивают существование сложных полярных групп в основной полимерной цепи, сольватированной углеводородной жидкостью,К другому классу полимеров, пригодных для использования в соответствии с данным способом, относятся углеводородные полимеры, например такие, которые получают из алкенов.Подобные полимеры обычно получают методом ионной полимеризации и, поскольку полярные группы, которые должны содержаться в конечном полимере, могут дезактивировать ионный катализатор, используемый для инициирования полимеризации, обычно сначала получают углеводородный полимер, а уже затем модифицируют его посредством введения полярных групп, иеобходимых для образования ассоциативных связей. Пригодные для упомянутых выше целей углеводородные полимеры относятся к числу иекристаллических полимеров и сополимеров, получешых из таких мопомеров, как этилеи, пропилеи, изобутилен, бутадиен, изопреи и другие высшие а-алкены, например алкены, получаемые при переработке сырой нефти, Используют также каучуки природного происхождения. Эти полимеры затем подвергают модификации с целью введения желаемых полярных групп.В тех случаях, когда углеводородный полимер содержит остаточную иепасыщепность, т. с. то или ипос количество кратных связей, полярные группы вводят приомони реакции присоединения, например путем присоединения тиолов (таких, например, как тиогликолевая кислота), альдегидов, галогенов или же посредством эпоксидирования. В некоторых из этих случаев группь 1, вводимые таким образом, уждаются в дополнительной модификации, чтобы обеспечить образование желаемых полярных групп; например, галоидные или гидроксильиые группы, получающиеся в результате присоединения альдегидов по кратным связям углеводородного полимера, могут быть модифицированы таким образом, Кроме того, соответствуощие поляриье группы вводят при помощи реакции присоединения определенных карбепсодержащих групп по ненасыщенным группам полимера. В тех случаях, когда углеводородный полимер содержит незначительное количество кратных связей или же оии практически полностью отсутствуют, желаемые полярные группы вводят в упомянутый углеводородный полимер при помощи реакций замещения, например путем галогепироваиия, хлорсульфироваиия, хлоркарбонилиоваиия, фосфорилироваиия или малеинизаиии. Когда же углеводородный полимер содержит ароматические кольца (например, соиолимеры стирола), желаемые полярные группы вводят при помощи классических реакций замещения в ароматическом ядре.Сольватированные полимеры, как правило, представляют собой такие полимеры конденсационного типа, как полиэфиры, ароматические полиоксиды и ароматические гидрокарбонаты, молекулярный вес которых должен быть достаточно высок,Прочность геля, полученного в органических жидкостях данным способом, может широко изменяться в зависимости от определенных требований. Для уменьшения текучести жидкости в случае се разлива (особенно важно, когда речь идет о топливе) желательно, чтобы прочность геля была достаточно высокой; однако имеются и определенные ограничения прочности, так как желатинизироваииос горючее должно иметь способность перемещаться в результате механического воздействия от топливного бака к двигателям. Это ограничение в значительной степени зависит от расположения топливных баков и линий, по которым поступает горючее к двигателям. Можно предусмотреть специальные системы, позволяющие регулировать прочиость геля в желатинизироваииых топливах.Ориентировочно возможность регулирования прочности геля в желаемых пределах сводится к следующему. Открытый с обоих концов, отполированный изнутри цилиндр диаметром 20 см и высотой тоже 20 см ставят вертикально па плоскую ровную тарелку так, чтобы нижний конец цилиндра плотно прилегал к тарелке. Затем цилиндр иапоняот желатииизированной жидкостью, предназначенной для испытания.М(идкости дают возможность постоять досатонос время, чтобы полпостьо восстановилась гслеобразиая структура, илиидр поднимают вертикально вверх, остав яя тем самым всю массу гелеобразиой жидкости стоять оез поддержки на тарелке. Эта иеподдержанная масса оседает и растекается потарелке. Если масса растекается по тарелке таким образом, что полученный на тарелке слой имеет среднюю толщину порядка 1 мм или меньше, то значит прочность геля недо. статочна для того, чтобы в какой-то степени повысить безопасность работы с упомянутым горючим. Если масса остается на тарелке в виде слоя, максимальная высота которого, по крайней мере, 10 см, то потребуются специально сконструированные топливные системы для того, чтобы такое горючее при использовании в качестве топлива в летательных аппаратах можно было перемещать от баков к двигателям. В качестве примера такой системы можно указать па гибкие, мягкие топливные баки, работающие под внешним давлением.Если желатинизированная жидкость растекается в такой степени, что средняя толщина образующегося слоя лежит в области 0,5 - 5 см, то еще можно пользоваться обычными или слегка модифицированными топливными системами, Все описанные гелеобразные топлива являются удовлетворительными с точки зрения сохранности, их можно хранить в топливных баках, перекачивать насосом и использовать в газотурбинных двигателях самолетов.П р и м е р 1. 5 О/,-ный раствор сополимера стеарилметакрилата и диметиламиноэтилметакрилата (98:2), имеющего молекулярнын вес порядка 500000, в керосине смешивают с равным по весу количеством 50/,-ного раствора сополимера стеарилметакрнлата и метакриловой кислоты (98:2), имеющего молекулярный вес 500000, в керосине. В полученной смеси образуется гелеобразная структура, которая нарушается при механическом воздействии и быстро восстанавливается, когда это воздействие прекращают. Глыба геля горит, не растекаясь, компактной массой.П р и м е р 2. Смесь 120 ч. ацетона, 80 ч. изопропанола, 25,7 ч. стеарилметакрилата, 0,92 ч, этиленгликольдиметакрилата, 0,5 ч. изопропилпероксидикарбоната и 45 ч. 45%-ного раствора полиметилметакрилата с концевыми карбоксильными группами, имеющего средневязкостный молекулярный вес порядка 10 000, реагирует с глицидилметакрилатом при кипении с обратным холодильником в течение 30 мип. Смесь 141,6 ч. стеарилметакрилата, 5,14 ч. гликольдиметакрилата и 3 ч. изопропилпероксидикарбоната кипятят с обратным холодильником в течение 3,5 час, после чего кипячение продолжают еще 0,5 час. Продукт представляет собой 45 О/о-ную дисперсию частиц поперечносвязанного полимера, стабилизированного в смеси ацетона и изопропапола сольватированными цепями полиметилметакрилата, присоединенными к нему. 90% оргасической жидкости удаляют и полимер вводят в керосин в количестве 10/, от веса керосина.олиметилметакрилатньсе цепи, первоначальнсольватированные в смеси ацетона и изопропассола, теряют свою сольватпую оболочку,10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 но затем полимерные частицы набухают в керосине и образуется гель, которьш разрушаетея под действием механической силы и быстро восстанавливается. Гелеобразная масса горитне растекаясь.При.;сер 3. Латек: еополссмера 2-этсслгексилакрплата и акрпловой кислоты (9; 1),имеющин средневесовон молекулярнып вес 4 10, получают методом водно-эмульсионной полимеризациц. Сополимер растворяют в керосине, прибавляя латекс к кипящей смеси керосина и циклогексана, взятых в отношении 9: 1, с такой скоростью, чтобы вода не попадала в кипящую смесь. При концентрации 2,5 О/О сополпмера керосин слегка желатинпзируется благодаря образовашпо ассоциативных связей между карбокспльнымп группами,П р и м е р 4, Латекс сополимера стирола, бутадиена и акриловой кислоты (60:30:10) получают методом водно-эмульсионной полимеризацпи. Его прибавляют к керосссссу так, как это описано в примере 3, но так как благодаря присутствию бутадиепа сополпмер имеет некоторое количество беспорядочно расположенных поперечных сшивок, полимерные частицы не растворяются в керосине, но, равномерно распределяясь по его объему, постепенно набухают. Латекс сополимера 2-этилгексилакрилата и диметиламиноэтилметакрилата (4:1) со средневесовым молекулярным весом 500000, полученный методом водноэмульсионной полпмеризации, растворяют в керосине так, как это описано в примере 3. Когда 1,0/о -ссусо дисперсию карбокссслсодержащего полимера смешивают с равным по объему количеством 1%-ссого раствора аминосодержащего сополпмера в керосине, происходит образование геля, как следствие возникновения ассоциативных связей между карбоксильпымп группами набухших частиц и аминогруппамн растворенного сополимера.П р и м е р 5. 8 ч. углеродной сажи днспергируют в 100 ч. 2 О/о-ссого раствора аминосодержащего сополимера, описанного в предыдущем примере, в керосине, При этом происходит образование прочного геля вследствие возникновения ассоциативных связей между аминогруппамп сополимера и карбокснльными группами, прсссутствусощссссс на поверхности частиц углеродной сакки.П р и м е р 6. 0,5%-ссьссс раствор М-кокогидроксибутирампда в керосине смешивают с 0,5/о-ным раствором полимера, описанного в примере 3, в керосине прп 50 С. Раствор охлаждают до комнатной температуры, в результате чего происходит кристаллизация Х-ссоеогссдроссибутираъсида в Биде тонкодисперсных частиц. При этом набснодается образование геля в результате возникновения ассоциативных связей между амнднымн группами частиц и карбокспльнымп грусспаъссс растворенного сополнмера.Пример 7. 1 ч. а:сетата кальция прибав. ляют к 100 ч. 1 с,-.сого раствора полимера, описашсого в примере 3, в керосине при 140 С, 39914512 50 55 60 65 11Уксусную кислоту отгоняют и, когда раствор охлаждается до комнатной температуры, происходит образование геля как результат ассоциативного поперечного связывания карбоксильпых групп растворенного сополимера вследствие образования кальциевых солей.Пример 8. 500 ч. 1%-ного раствора амипосодержащего сополимера, описанного в примере 4, в керосине нагревают до 120 С и прибавляют 1 ч, пропансультона, Смесь охлаждают до комнатной температуры; при этом происходит гелеобразование как результат возникновения ассоциативных связей между сульфобетаиновыми цвиттериоппыми группами.П р и м е р 9. Методом, описанным в примере 3, получают сополимер 2-этилгексилакрилата, акриловой кислоты и диметиламиноэтилметакрилата (96:2:2), средневесовой молекулярный вес которого равен 3 10. Этот сополимер растворяют в керосине, получая 1%-ный раствор, Этот раствор желатинизируют в результате образования ассоциативных связей между карбоксильными и аминными группами сополимер а.П р и и е р 10, Получают сополимер 2-этилгексилакрилата и акриламида (90:10) с молекулярным весом (срсдпевесовым) порядка 2 10 и растворяют его в керосине аналогично описанному в примере 3. 1 О/О-ный раствор желатипизируют в результате образования ассоциативных связей между амидпыми группами растворенного сополимера,П р и м е р 11. 5 ч. сополимера лаурплметакрилата и оксипропилметакрилата (1:1), имеющего средпевесовой молекулярный вес порядка 2 10, растворяют в 95 ч. горячего (60 - 70 С) керосина, После охлаждения до комнатной температуры наблюдается образование слабого геля (как результат ассоциативного связывания гидроксильных групп сополимера).П р и м е р 12. 1%-ный раствор карбоксилсодержащего сополимера, описанного в примере 3, в декагидронафталипе смешивают с 1/оным раствором аминосодержащего сополимера, описанного в примере 4, в декагидронафталине в отношении 5:1. Наблюдается образование геля, причем аналогичный, но несколько более слабый гель получают в случае использования 0,5 О/о -ного раствора гелеобразователей.П р и м е р 13. Аминосодержащий сополимер, использованный в примере 12, заменяют сополимером 2-этилгексилакрилата и пиридина (4:1) со средневесовым молекулярным весом 500000. При этом получают аналогичные результаты. Наблюдается образование геля вследствие возникновения ассоциативных связей между кислотными и основными группами.П р и м е р 14, Посредством дисперсионной полимеризации в керосине получают дисперсию частиц сополимера малеинового ангидрида со стиролом (1:1), Средневесовой молекулярный вес полученного сополимера находит 5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 ся на уровне 2 10, Распределенный таким образом сополимер подвергают затем модификации в керосине, прибавляя дидодециламин в пропорции 2:3,5 и нагревая реакционную смесь до температуры 100 С. Образующийся в результате реакции замещенный амид растворяют в керосине. 3/о-ный раствор прореагировавшего сополимера в керосине представляет собой гелеобразную массу, образование которой обусловливается возникновением ассоциативных связей между карбоксильными группами кислого амида.П р и м е р 15. 500 ч. 2% -ного раствора замещеппого кислого амида, описанного в примере 14, в керосине нагревают до 140 С и прибавляют 2 ч, ацетата цинка. Указанную температуру поддерживают до тех пор, пока отгоняют уксусную кислоту, после чего раствор охлаждают до комнатной температуры; при этом происходит образование геля в результате образования ассоциативных поперечных связей между карбоксильными группами кислого амида и двухзарядными катионами цинка. Причиной создания гелеобразной структуры является образование цинковых солей кислых амидов.П р и м е р 16. 1 ч. диметилсульфата прибавляют к 500 ч. 1%-ного раствора аминосодержащего сополимера, описанного в примере 4, в керосине, и смесь нагревают до 60 С в течсние 1 час, после чего охлаждают до комнатной температуры. Полученную таким образом четвертичную аммонийпую соль обрабатывают ионообменной смолой основного характера, чтобы получить четвертичную гидроокись аммония. Этот раствор смешивают с равным по весу количеством 1%-ного раствора сополимера 2-этилгексилакрилата и винилсульфоновой кислоты (95:5), имеющего средпевесовой молекулярный вес 2 10, в керосине, Полученная смесь образует очень прочный гель благодаря наличию сильных ассоциативных связей между кислотными группами и четвертичной гидроокисью аммония. П р и м е р 17, Раствор 7 ч. графт-сополимера полиаурилметакрилата (средневязкостный молекулярный вес порядка 10) и полиметилметакрилата (со средневязкостным молекулярным весом около 10 000) - в среднем около 30 боковых цепей на одну основную полимерную цепь - в 20 ч. ксилола разбавляют 73 ч. алифатического углеводорода (кипящего в области 140 - 190 С) . Полиаурилметакрилатная основная цепь сополимера остается сольватированной смесью углеводородов, но полиметилметакрилатные боковые цепи лишаются сольватной оболочки и слабые диполи эфирных карбонильных групп усиливают друг друга, образуя сложные полярные группы. При этом наблюдается образование геля за счет возникновения ассоциативных связей между этими сложными полярными группами, расположенными вдоль основных полимерных цепей,399145 14 11 редмет изобретев Составитель Л. РусановаТехред Е. Борисова Редактор Е. Хорина Корректоры: Е. Давыдкина и М, КоробоваЗаказ 4663 Изд. Х 9098 Тираьк 551 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4(5Типография, пр, Сапунова, о В качестве керосина но всех примерах берут авиационный керосин марки Лу 1 цг/50. Лцалогичные результаты получают при использоваиии других типов авиационных керосинов, таких например, как широко известные ссеросипы марок 1 Р 1 и 1 Р 5, авиационный газолин для турбин (А 1 ад) и широко известный газолиц марки 1 Р 4,В тех случаях, когда гелеобразиые жидкости, описанные в примерах, получают при смешении двух полимерных растворов и когда эти жидкости предполагается использовать в качестве горючего для двигателей самолетов, полимерные растворы смешивают цепосредствеццо перед заполнением топливных баков. 1. Спосоо получеиия гелеобразн углеводородного оплива для двигателей виутрешсе го сгорация путем загущеция углеводородноготоплива, от.сссиаюцийсятем, что, с цельюулучшессия фссзсссо-хссссссческссх свойств топлива и увели епия желатииизацип, в качестве загустителя используют полимерный материал, со держащий полярные группы, образующие ассоциативные связи между полимерными материалами с образованием поперечи структуры.2. Способ по п. 1, от.шчасосдиссся тем, что 15 используют загуститель с молекулярным весом ьсе шсже 10 000 в количестве 0,1 - 10 вес. о,

Смотреть

Заявка

1253535

витель Иностранцы Десмонд Увилфрид Джон Осмонд, Фредерик Андру Увейт Великобритани Иностранна фирма Империал Кемикал Индастриз Лимитед Великобритани

Авторы изобретени

МПК / Метки

МПК: C10L 1/18

Метки: внутреннего, гелеобразного, двигателей, сгорания, топлива, углеводородного

Опубликовано: 01.01.1973

Код ссылки

<a href="https://patents.su/7-399145-sposob-polucheniya-geleobraznogo-uglevodorodnogo-topliva-dlya-dvigatelejj-vnutrennego-sgoraniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ получения гелеобразного углеводородного топлива для двигателей внутреннего сгорания</a>

Похожие патенты