Технология депрессорно-вязкостной полиметакрилатной присадки пма-д

Процесс получения депрессорных присадок полиалкил(мет)акрилатного типа состоит из двух основных технологических стадий: 1) синтез и подготовка исходных мономеров и 2) собственно полиме­ризация или сополимеризация. Исходные высшие эфиры могут быть получены этерификацией акриловой или метакриловой кислот выс­шими жирными спиртами либо переэтерификацией низших алкиловых эфиров этих кислот, например метилметакрилата.

Для синтеза алкилметакрилатов используют: 1) смеси высших алифатических спиртов, получаемых при переработке сырья расти­тельного происхождения (кокосового масла); 2) смеси первичных спиртов С7 - С12 и С12 - С16 в основном нормального строения, которые получают каталитическим гидрированием метиловых эфиров синтети­ческих жирных кислот; 3) смеси синтетических спиртов с четным числом углеродных атомов (^ 12), которые производятся в промыш­ленном масштабе на установках "Альфол" (алюмоорганический синтез). Принципиальная технологическая схема производства оте­чественной депрессорной присадки ПМА-Д представлена на рис. 6.21 .

В этерификатор 1 загружают высшие спирты, метакриловую кислоту, ингибитор (чаще всего гидрохинон), катализатор (серная кислота или бензолсульфокислота) и растворитель (толуол); смесь нагревается водяным паром через внутренний змеевик. Этерификация осуществляется при атмосферном давлении, нагреве и непрерывном перемешивании

реакционной смеси. Образующиеся в процессе реакции водяные пары вместе с парами растворителя в виде азеотропной смеси выводятся из этерификатора сверху и направляют­ся через холодильник-конденсатор 2 в водоотделитель 3. Из водоотделителя растворитель возвращается в этерификатор, а вода стекает в сборник для замера. Степень этерификации контролируется по количеству выделившейся воды и кислотному числу эфиризата (раст­вор эфира в толуоле). Выход эфира на исходные компоненты составляет 89—92%. По окончании этерификации эфиризат с низа этерификатора 1 сливается в промыватель 4, где нейтрализуется водой, и далее поступает в сепаратор 5. Здесь происходит дополнительная его отмывка водой до нейтральной реакции и расслаивание эмульсии, образующейся при нейтрализации и промывке. Выделенный эфиризат поступает в мерник 6, откуда под давлением азота направляется в сборник 7 и затем самотеком в полимеризатор 10. Из мерника 9 в полимеризатор подается дополнительное количество толуола из расчета массового соотношения растворитель:мономер=2:1. Нагрев раствора производится через рубашку полимеризатора водяным паром; при достижении заданной температуры подачу пара прекращают и в полимеризатор 10 из мерника инициатора 8 постепенно вводят раствор дибензоилпероксида (в количестве 0,15% на мономер) в толуоле. Отвод тепла, выделяющегося при полимеризации алкилметакрилата, и поддержание заданного темпе­ратурного режима (100°С) осуществляется охлаждением водой, подаваемой в рубашку полимеризатора. Продолжительность полимеризации достигает 5 ч.

По окончании реакции смесь из полимеризатора 10 поступает в смеситель 11, куда загружается масло в количестве, обеспечивающем получение (после отгонки толуола) 28—35% раствора полиметакрилата в масле. Из смесителя 11 раствор насосом 12 через фильтр 13 подается в роторный пленочный испаритель 14. Из испарителя пары толуола выходят сверху и поступают в конденсатор-холодильник 15, охлаждаемый водой и рассолом с температурой —5 и —8°С. С низа испарителя раствор полимера в масле, пред­ставляющий собой готовую присадку ПМА-Д, направляется в емкость 16.

По приведенной схеме можно получать полиметакрилатные при­садки не только периодическим, но и непрерывным способом. Однако для осуществления процесса полностью по непрерывной схеме необходимы спирты, не содержащие диолов, так как при их наличии на стадии полимеризации образуются нерастворимые формы полиме­ров.

Присадки улучшающие смазочные свойства масел

Они служат для уменьшения износа, трения и повышения нагрузочной способности смазочной пленки. В соответствии с основным направлением воздействия присадки этого типа (иногда достаточно условно) разделяют на:

1. Противозадирные.

Снижают износ при нагрузках, выше нагрузки начала задира поверхностей трения; они же повышают нагрузку задира, т.е. давление, при котором начинается задир.

2. Противоизносные.

Снижают износ при нагрузках ниже задирных, т.е. при нормальном режиме.

3. Антифрикционные.

Уменьшают коэффициент трения при нагрузках ниже задирных.

4. В последнее время отдельной группой считают противопиттинговые присадки. Они улучшают усталостный износ.

Действие 1 и 2 основано на адсорбции активного вещества присадки на металлических поверхностях и химической активности граничных с поверхностными слоев. Группа 3 также образует адсорбционный слой имеющий низкое сопротивление к сдвигу. Группа 4 за счет адсорбции или химических взаимодействий прикрывает образующиеся микродефекты металлической поверхности. При этом в идеале, присадки должны взаимодействовать с поверхностью при тех температурах, при которых происходит повышенный износ или задир, т.е. при высоких температурах (масло становится слишком жидким для осуществления смазочных функций).

Повышенная реакционная способность присадок при пониженных температурах приводит часто к увеличению коррозионного износа (из-за химической активности).

Противозадирные присадки

В большинстве случаев они содержат серу, иногда вместе с Cl, еще реже Cl без серы. Их эффект основан на образовании на стальных поверхностях FeS или FeCl₂. Сульфидная пленка имеет высокую прочность удерживаться на стали до 700 ⁰С, химически устойчива – плюсы.

Минусы: из-за высокой прочности имеет значительное сопротивление к сдвигу, поэтому мало снижает коэффициент трения; хлоридная пленка устойчива на поверхности стали только до 300 ⁰С и при наличии примесей влаги она гидролизуется.

Плюсом является: пленка имеет пластинчатую структуру и в связи с этим имеет низкое сопротивление к сдвигу.

Основные типы промышленныхприсадок: