Modificateur de viscosité en polyméthacrylate (PMA), comment est-il produit et quelles sont ses performances ?

La méthode de production du polyméthacrylate (PMA)

 

L'acide méthacrylique est estérifié avec un alcool à plus haute teneur en carbone dans des conditions acides pour former du méthacrylate, et l'eau générée est continuellement absorbée par l'acide sulfurique pour que la réaction se poursuive. Éliminer les substances et sous-produits n'ayant pas réagi du méthacrylate brut, après raffinage, effectuer une polymérisation radicalaire sous le déclencheur de peroxyde de benzoyle ou d'azobisisobutyronitrile, etc., et également utiliser du dodécanethiol pour contrôler le poids moléculaire (au cours du processus de polymérisation, un certaine quantité d'huile diluante doit être ajoutée), la formule de réaction est :

 

 

Formule de réaction du polyméthacrylate (PMA)

 

Typique améliorants de l'indice de viscosité polyméthacrylate (PMA VII)sont des polymères linéaires constitués de trois segments ou de trois chaînes latérales hydrocarbonées de longueurs différentes.

Des statistiques simples montrent qu'une molécule de PMA est composée d'une courte chaîne de 1 à 7 atomes de carbone. Le matériau à chaîne courte affecte principalement la taille des boucles du polymère à basse température et l'indice de viscosité de la solution d'huile polymère; la chaîne légèrement plus longue Il contient 8-13 carbones, ce qui peut améliorer la solubilité des polymères dans les solutions d'hydrocarbures ; la longue chaîne contient 14 atomes de carbone ou plus, qui peuvent interagir avec les cristaux de cire pour améliorer les performances à basse température.

Il existe également des rapports : lorsque la chaîne alkyle moyenne des monomères sélectionnés pour la polymérisation du PMA est de 9, le polymère résultant a une bonne solubilité dans l'huile (la chaîne ramifiée ou droite est fine), et les 1-4 alcools carbonés ont une bonne viscosité-température Performance, les alcools de carbone 10-20 peuvent améliorer les performances à basse température ; en particulier les 14-alcools carbonés se combinent avec la cire pour modifier la structure cristalline de la cire, modifiant ainsi les performances à basse température.

 

Le nombre de carbones de la chaîne latérale alkyle R du PMA a une grande influence sur les performances du produit. En modifiant le nombre moyen de carbones de R, la distribution du nombre de carbones et le poids moléculaire relatif du polymère, une série de produits avec différentes propriétés et différentes utilisations peut être obtenue.

 

Pour un seul VII qui n'a qu'une amélioration de la viscosité, le nombre moyen de carbone de R est C8 ~ C10 (la chaîne alkyle moyenne devrait être C9), et il est formé en mélangeant des alcools à faible teneur en carbone et des alcools à haute teneur en carbone. Le polymère ainsi obtenu a une bonne solubilité dans l'huile et est stable. Il peut fournir de bonnes performances viscosité-température;

 

Pour VII avec un double effet d'amélioration de la viscosité et de réduction du point d'écoulement, le nombre moyen de carbone de R est de 12 à 14, et C14 est le meilleur.

S'il a à la fois des fonctions d'augmentation de la viscosité, d'abaissement du point d'écoulement et de dispersion, il est nécessaire d'introduire un troisième composant de composés polaires contenant de l'azote pour la copolymérisation, tels que le diméthyl (ou diéthyl) amino éthyl méthacrylate, l'hydroxyméthacrylate Ester éthylique, { {1}}méthyl-5-vinylpyridine. La masse moléculaire relative du PMA utilisé pour l'huile de moteur à combustion interne est d'environ 150,000, et la masse moléculaire relative du PMA utilisé comme abaisseur de point d'écoulement est inférieure à 100,000. S'il est utilisé dans l'huile hydraulique et l'huile pour engrenages qui nécessitent une stabilité au cisaillement particulièrement bonne, la masse moléculaire relative du PMA est comprise entre 20,000 et 30,000.

 

Les performances à basse température du PMA sont particulièrement bonnes, l'effet deamélioration de l'indice de viscositéde l'huile est bonne, et lela stabilité à l'oxydation est bonne, mais lela capacité d'épaississement, la stabilité thermique et la résistance au cisaillement mécanique (SSI) ne sont pas si bonnes. Les PMA de haut poids moléculaire, en particulier, sont susceptibles de subir une perte de viscosité permanente induite mécaniquement en fonction du poids moléculaire (taille) de la solution pour une contrainte de cisaillement donnée. La distribution de masse moléculaire relative joue un rôle secondaire, si la distribution de masse moléculaire relative favorise les polymères de masse moléculaire relative élevée, la perte de viscosité est plus importante que pour des polymères de masses moléculaires relatives moyennes similaires. Différentes applications ont des contraintes très différentes, de sorte que la perte de viscosité d'un polymère de poids moléculaire donné variera d'une application à l'autre. Certes, la perte de viscosité est directement liée au poids moléculaire relatif et au stress de l'application.

 

Le PMA dispersif peut être utilisé non seulement comme dispersant mais aussi comme agent améliorant l'indice de viscosité dispersif. Par conséquent, les agents améliorant l'indice de viscosité dispersif sont souvent utilisés dans les huiles moteur, pour remplacer certains dispersants traditionnels sans cendres, ou uniquement pour améliorer leur dispersibilité.