Synthetic lubricants based on copolymers of n-butyl methacrylate and α-olefins

Abstract

Synthetic fluids obtained by the copolymerization of α -olefins with alkyl esters of unsaturated carboxylic acids have a unique combination of properties of non-polar poly-a-olefins (PAOs) and polar esters in a single molecule. These compounds are characterized by superior thermal, oxidative and hydrolytic stability, miscibility with mineral and synthetic base oils solubility of additives and neutral elastomer behavior. Depending on the molar masses and comonomer ratios in the copolymer molecule, synthetic fluids with a wide range of properties are obtained. These compounds are valuable components in lubricating oil formulations for different applications.

Sintetička ulja na bazi poli(α-olefina) (PAO) ili estara karbonskih kiselina (di-estri-DE i neopoliolestri-NPE) primenjuju se najčešće kada konvencionalna mineralna ulja ne mogu da zadovolje zahteve kvaliteta. Obe navedene grupe sintetičkih fluida imaju niz prednosti u poređenju sa mineralnim uljima (visoka vrednost indeksa viskoznosti, izražena termička i oksidaciona stabilnost, mala isparljivost), ali imaju i izvesne nedostatke kao što je mala rastvorljivost aditiva (PAO) i nedovoljna hidrolitička stabilnost i interakcija sa zaptivnim materija-lima (DE I NPE). Ove mane se u značajnoj meri ublažavaju korišćenjem smeša PAO i estara. Tako se javila ideja da se sintetizuju fluidi u čijim bi se molekulima kombinovala svojstva nepolarnih PAO i polarnih estara. To su kopolimeri α-olefina i alkilestara karbonskih kiselina sa kontrolisanim sadriajem polarnih grupa, dobijeni radikalnom polimerizacijom uz peroksidne inicijatore. U zavisnosti od molske mase i odnosa komonomera, temperature, sadržaja inicijatora i načina njegovog unošenja u sistem i trajanja kopolimerizacije dobijaju se kopolimeri različitih svojstava. To su bezbojne, uljaste tečnosti širokog opsega viskoznosti i visoke vrednosti indeksa viskoznosti. Sintetizovani su kopolimeri n-butilmetakrilata i tri α-olefina (α-dodecena, α-tetradecena i α-heksadecena) uz inicijator tercijarni butilperbenzoat. Proizvodima su određene temperature stinjavanja, viskoznost na 40°C i 100°C i izračunati indeksi viskoznosti. Vrednosti navedenih parametara ukazuju na mogućnost korišćenja ovih kopolimera kao kvalitetnih komponenata mazivih ulja.