Получение полиизобутелена

Загущающие присадки к смазочным маслам. Полиизобутилен, винипол.

Назначение: получение масел с высоким ИВ и хорошей прокачиваемостью при низких температурах. Получение всесезонных масел, обеспечивающих работу двигателя в различных климатических условиях.

Применяющиеся соединения: полиизобутилен, полиметакрилат, пливинилалкиловые эфиры.

Механизм действия: Макромолекулы присадок, по размера в сотни раз превосходящие молекулы масла, растворяются в масле и приводят к повышению его вязкости. В разбавленных растворах макромолекулы мало зависят друг от друга и в тепловом движении принимают различные формы. При этом вязкость таких масляных композиций мало зависит от температуры. С увеличением концентрации присадки проявляется межмолекулярное взаимодействие между макромолекулами, и набор конформаций, принимаемых ими обедняется. Поэтому максимум значения ИВ соответсвует определенному значению концентрации вязкостной присадки.

Загущенные масла при высоких температурах имеют более выокую, а при низких - более низкую вязкость по сравнению с незагущенными маслами. Это объясняется тем, что в холодном масле макромолекулы, будучи свернуты в клубки, не изменяют его вязкости, а распрямляясь при нагревании, увеличивают вязкость загущеннного масла по сравнению с базовым.

Получение полиизобутелена.

Получают методом катионной полимеризации изобутилена в присутствии катализаторов Фриделя-Крафтса и Циглера-Натта:

СН₃

…......-СН₂-С-..........

СН₃

 

В промышленности полиизобутилен получают низкотемпературной полимеризацией изобутилена в присутствии BF₃ или AlCl₃.

Основные стадии процесса:

· сушка изобутилена

· полимеризация

· отгонка непрореагироваших компонентов

Технологическая схема:

Сырьевая смесь (свежие и регенерированные изобутилен и изобутан) поступают в колонну 2, заполненную на 66% рабочего объема хлоридом кальция и на 34% - едким натром. Происходит осушка сырья и освобождение его от примесей — следов спирта, димеров изобутилена и т.п. Осушенная смесь в аммиачном холодильнике 3 окончательно освобождается от влаги и охлаждается до заданной температуры полимеризации. Реакция полимеризации происходит в жидкой фазе при -30^оС и ниже в зависимости от необходимой степени полимеризации. Сырьевая смесь поступает в реактор 4. Катализатор (2%-ный раствор хлорида алюминия в этилхлориде) подается в реактор 4 чекрез распылительные устройства. Степень полимеризации 80-90%. Тепло, выделяющееся при реакции снимают путем многократного пропускания реагирующей смеси над охлаждающими поверхностями реактора 4. Полимер, растворенный в изобутане, поступает в диафрагмовый смеситель 5, куда подается этиловый спирт для дезактивации, затем полиме смешивают с маслом разбавителем в емкости 6. Полимер, растворенный в масле поступает на дегазацию. В колонне 7 отделяют непрореагировавший изобутилен и изобутан, а также этилхлорид и спирт. Колонна работает при небольшом избыточном давлении. Раствор полиизобутилена в масле поступает в вакуумную колонну 8 и после дополнительной перегонки направляется в емкость товарного продукта. Газы полимеризации подвергают ректификации.

 

В качестве присадок к смазочнам маслам применяют полиизобутелен с молекулярной массой 10000-15000. Добавка полиизобутилена не ухудшает эксплуатационные свойства, иногда улучшает противоизносные свойства, адсорбируясь на поверхности трущихся деталей.

 

Получение виниполов.

Поливинилакриловые эфиры получают катионной полимеризацией простых виниловых эфиров в присутствии катализаторов Фриделя-Крафтса и Циглера-Натта. Полимеры винилбутилового эфира (виниполы) выпускаются двух марок ВБ-2 и ВБ-3, которые различаются молекулярной массой:

…..-СН₂-СН-........

|

О-С₄Н₉

Виниполы ВБ-2 и ВБ-3 с молекулярной массой 6000-12000 применяются в гидротормозных и гидравлических жидкостях, а также в авиационных маслах.Винипол улучшает смазывающие свойства, но недостаточно устойчив к механической и термоокислительной деструкции.