Защо се нуждаем от модификатори на вискозитета за автомобилни моторни масла. Всесезонни масла и модификатори на вискозитета

Звездообразни полимери, които могат да се използват като модификатори на индекса на вискозитет в състави на масла, произведени за двигатели с висока производителност. Звездообразните полимери имат разклонения на тетраблокови съполимери, съдържащи блокове от хидрогениран полиизопрен полибутадиен-полиизопрен с полистиренов блок, които осигуряват отлична производителност при ниска температура в смазочни масла, имат добра производителност на сгъстяване и могат да бъдат възстановени като полимерни стърготини. Полимерът се характеризира със структурна формула с най-малко четири блока от мономери, всеки от блоковете се характеризира с диапазон от молекулни тегла, в структурата на хидрогенираните блок съполимери има полиалкенилов свързващ агент. 3 сек. и 5 z.p.f-ly, 3 табл.

Област на техниката Това изобретение се отнася до хидрогенирани изопренови и бутадиенови звездовидни полимери и до маслени състави, съдържащи звездовидни полимери. По-специално, това изобретение се отнася до маслени състави с отлични нискотемпературни свойства и ефективност на сгъстяване и до звездовидни полимери с отлични характеристики на обработка. ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТА С температура вискозитетът на смазочните масла се променя. Като цяло маслата се идентифицират по техния вискозитетен индекс, който е функция на вискозитета на маслото при дадена ниска температура и дадена висока температура. Тази ниска температура и тази висока температура са варирали през годините, но във всеки даден период от време те се улавят чрез тестовия метод на ASTM (ASTM D2270). Понастоящем най-ниската температура, посочена в теста, е 40 ° C, а по-високата температура е 100 ° C. За две моторни смазки с еднакъв кинематичен вискозитет при 100 ° C, този с по-нисък кинематичен вискозитет при 40 ° C ще има по-висок индекс на вискозитет. Маслата с по-висок индекс на вискозитет показват по-малка промяна в кинематичния вискозитет между 40 и 100 ° C. Като цяло модификаторите на индекса на вискозитет, които се добавят към моторните масла, повишават както индекса на вискозитет, така и кинематичния вискозитет. Системата за класификация в SAE стандарт J300 не включва използването на индекс на вискозитет за класифициране на всесезонни масла. Въпреки това, по едно време стандартът изискваше определени класове да съответстват на вискозитет при ниска температура, което би било екстраполирано от измервания на кинематичен вискозитет, направени при по-високи температури, тъй като беше признато, че използването на масла, които са прекалено вискозни при ниски температури, води до стартиране затруднения.двигател при студено време. Поради тази причина се дава предпочитание на универсални масла, които имат високи стойности на индекса на вискозитет. Тези масла се характеризират с най-нисък вискозитет, екстраполиран към ниски температури. Оттогава ASTM разработи Cold Cranking Simulator (CCS), ASTM D5293 (бивш ASTM D2602), вискозиметър с умерено висока скорост на срязване, който съответства на скоростта на завъртане на двигателя и стартирането на двигателя при ниски температури. Днес стандартът SAE J300 определя границите на вискозитета при завъртане, определени от CCS, и не се използва индекс на вискозитет. Поради тази причина полимерите, които подобряват вискозитетните характеристики на смазочните масла, понякога се наричат ​​модификатори на вискозитета, а не модификатори на индекса на вискозитет. Днес също така се признава, че вискозитетът при завъртане не е достатъчен, за да се оцени напълно нискотемпературното представяне на смазочните материали в двигателите. Стандартът SAE J300 също изисква вискозиметър с ниско срязване, наречен мини-ротационен вискозиметър (MRV), за определяне на вискозитета при изпомпване. Този инструмент може да се използва за измерване на вискозитета и желирането, като желирането се определя чрез измерване на границата на провлачване. При този тест, преди определяне на вискозитета и границата на провлачване, маслото се охлажда бавно в продължение на два дни до предварително определена температура. Наблюдаването на границата на провлачване при този тест води до автоматично спиране на подаването на масло, докато вискозитетът за изпомпване трябва да бъде под тази граница, така че при студено време двигателят със сигурност да не претърпи прекъсване на подаването на масло към помпата. Тестът понякога се нарича тест TPI-MRV, ASTM D4684. Има много вещества, използвани в напълно формулирани многофункционални моторни масла. В допълнение към основните компоненти, които могат да включват парафинови, нафтенови и дори синтетично получени течности, полимер VI модификатор и депресант, има много добавки, добавени към смазката, които действат като добавки против износване, добавки против ръжда, детергенти, дисперсанти и депресанти. Тези смазочни добавки обикновено се смесват в маслото за разреждане и обикновено се наричат ​​пакет дисперсант-инхибитор или "DI" комплекс. Общата практика при формулиране на всесезонно масло е да се смесва до получаване на желания кинематичен и въртящ вискозитет, които са определени в SAE J300 от споменатите изисквания за клас SAE. DI комплектът и депресантът на точката на течливост се смесват с маслен концентрат на VI модификатор и един базов компонент или два или повече базови компонента с различни характеристики на вискозитет. Например, за многофункционално масло SAE 10W-30, концентрациите на DI комплекта и депресанта на точката на течливост могат да се поддържат постоянни, но количествата HVI 100 неутрални и HVI 250 неутрални или HVI 300 неутрални базови суровини, заедно с количеството на VI модификатор, може да варира, за да се постигнат желаните вискозитети. Изборът на депресант на точката на течливост обикновено зависи от вида на парафиновите прекурсори в базовите смазочни материали. Въпреки това, ако самият модификатор на индекса на вискозитет е склонен да взаимодейства с парафинови прекурсори, може да се наложи добавянето на друг тип депресант на точката на течливост или допълнителна точка на течливост на точката на течливост, използвана за основните компоненти, за да се компенсира това взаимодействие. В противен случай реологията при ниска температура ще се влоши и резултатът ще бъде намаляване на маслото спрямо TPI-MRV. Използването на допълнителен депресант на точката на течливост обикновено увеличава разходите за производство на състав на моторно смазващо средство. След като се получи състав, който ще има желания кинематичен и въртящ вискозитет, вискозитетът се определя по метода TPI-MRV. Желателни са сравнително нисък вискозитет за изпомпване и липса на граница на провлачване. При формулирането на многофункционални масла е силно желателно да се използва VI модификатор, който не увеличава значително вискозитета при изпомпване при ниска температура или границата на провлачване. Това минимизира риска от състав на маслото, който може да причини прекъсване на подаването на масло от помпата към двигателя, и позволява на производителя на масло да бъде по-гъвкав при използването на други компоненти, които увеличават вискозитета на помпата. Модификаторите на индекса на вискозитет са описани по-рано в US-A-4,116,917, които са хидрогенирани звездовидни полимери, съдържащи хидрогенирани полимерни разклонения на спрегнати диенови съполимери, включително полибутадиен, получен от висока степен на 1,4-присъединяване на бутадиен. US-A-5460739 описва разклонени звездовидни полимери (EP-EB-EP") като VI модификатор. Такива полимери имат добри характеристики на сгъстяване, но са трудни за изолиране. US-A-5458791 описва звездовидни полимери с разклонения (EP-S -EP"). Споменатите ЕР и ЕР' са хидрогенирани полиизопренови блокове, споменатият ЕВ е хидрогениран полибутадиенов блок и S е полистиренов блок.Изгодно е да можете да получите полимер с добри характеристики на сгъстяване и отлични характеристики на обработка. Настоящото изобретение осигурява такъв полимер. РЕЗЮМЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО Настоящото изобретение осигурява звездообразен полимер със структура, избрана от групата, състояща се от (S-EP-EB-EP") n -X, (I) (EP-S-EB-EP") n - X , (II) (EP-EB-S-EP") n -X, (III) където EP е външният хидрогениран полиизопренов блок със средно числово молекулно тегло (MW 1) между 6500 и 85000 преди хидрогенирането; EB е хидрогениран полибутадиенов блок със средно числово молекулно тегло (MW 2) между 1500 и 15000 преди хидрогениране и полимеризиран до най-малко 85% чрез 1,4-присъединяване; EP" е вътрешен хидрогениран полиизопренов блок със средно числово молекулно тегло преди хидрогенирана маса (MW 3) в диапазона между 1500 и 55000;
S е полистиренов блок със средно числово молекулно тегло (MW s) в диапазона между 1000 и 4000, ако S блокът е външен (I) и между 2000 и 15000, ако S блокът е вътрешен (II или III);
където звездообразната полимерна структура съдържа от 3 до 15 тегл.% полибутадиен, съотношението на MW 1 /MW 3 е в диапазона от 0,75:1 до 7,5:1, X е ядрото на полиалкениловия свързващ агент и n е брой разклонени блокови съполимери в звездообразен полимер, когато са свързани с 2 или повече мола полиалкенилов свързващ агент на мол живи блокови съполимерни молекули. Споменатите звездовидни полимери са полезни като модификатори на индекса на вискозитет в състави на масла, формулирани за двигатели с висока производителност. Tetrablocks значително подобряват нискотемпературните характеристики на полимерите като модификатори на вискозитетния индекс. В сравнение със звездообразните полимери, които имат блоково съотношение по-малко от 0,75:1 или по-голямо от 7,5:1, те позволяват намален вискозитет при ниски температури. Следователно, тези полимери могат да се използват с базово масло за осигуряване на маслен състав с подобрен вискозитет. Могат също така да се приготвят концентрати, които ще съдържат поне 75% тегловни базово масло и 5 до 25% тегловни звездовиден полимер. Подробно описание на изобретението
Звездообразните полимери от настоящото изобретение се получават лесно по методите, описани в CA-A-716645 и US-E-27145. Въпреки това, звездообразните полимери от настоящото изобретение имат молекулни тегла и състави, които не са описани в препратките и които са избрани като модификатори на индекса на вискозитет, за да се получи изненадващо подобрена производителност при ниска температура. Живите полимерни молекули се свързват с полиалкенилов свързващ агент като дивинилбензен, където молното съотношение на дивинилбензен към живи полимерни молекули е най-малко 2:1 и за предпочитане най-малко 3:1. След това звездообразните полимери се хидрогенират селективно до насищане от поне 95% тегловни, за предпочитане най-малко 98% тегловни от изопренови и бутадиенови единици. Както размерът, така и местоположението на стиролните блокове са от решаващо значение за подобряване на производителността. Полимерите, описани в това изобретение, повишават вискозитета, измерен в теста TPI-MRV, по-малко от полимерите, които нямат допълнителен полистиренов блок. Използването на някои от полимерите, описани в настоящото изобретение, също така произвежда многофункционални масла с по-високи индекси на вискозитет, отколкото хидрогенирани пълни полиизопренови звездовидни полимери или други хидрогенирани поли(стирен/изопренови) блок съполимерни звездовидни полимери. Настоящото изобретение се възползва от предишното откритие, че циклонно обработваемите звездообразни полимери, които придават моторни масла при висока температура и високо срязване (HTHSR), се произвеждат чрез прикрепване на малки полистиренови блокове към звездообразните полимери. Предишното откритие показа, че полистиреновите блокове повишават ефективността на циклонното третиране без желиращо масло, когато полистиреновият блок има средно молекулно тегло в диапазона от 3000 до 4000 и е във външна позиция възможно най-далече от сърцевината. В това изобретение е установено, че същото предимство се получава, ако полистиреновите блокове са във вътрешната позиция в тетраблок съполимера, а в случай на вътрешна позиция, молекулното тегло на полистиреновия блок не трябва да се ограничава до 4000 максимум. Звездообразните полимери, които съдържат хидрогенирани полиизопренови разклонения, не страдат от взаимодействия с парафинови прекурсори поради излишните алкилни висящи групи, които присъстват, когато се появи 1,4-добавяне, 3,4-добавяне или 1,2-добавяне за изопрен. Звездообразните полимери от това изобретение са проектирани да имат минимално парафиново взаимодействие, както при звездообразните полимери с хидрогенирани всички полиизопренови рамена, но ще се получи по-добро представяне от звездообразните полимери с всички полиизопренови рамена. За да се предотврати появата на висока плътност, подобна на тази на полиетилена, близо до центъра на звездообразния полимер, хидрогенираните бутадиенови блокове са разположени далеч от ядрото чрез въвеждане на вътрешен EP блок.Не е известно точно защо такава ситуация би било благоприятно като модификатори на индекса на вискозитет се използват хидрогенирани звездовидни полимери, които имат хидрогенирани разклонения, съдържащи полибутадиенови и полиизопренови блокове, хидрогенираният полиетилен-подобен сегмент на един разклон ще бъде разположен по-далеч от съседните му съседи в разтвора и взаимодействието на парафина прекурсор с няколко хидрогенирани полибутадиенови блока от една и съща полимерна молекула. ​​От друга страна, полиетилен-подобните хидрогенирани полибутадиенови блокове не могат да бъдат разположени твърде близо до външния ръб или периферията на звездната молекула. ​​Докато взаимодействието парафин-полиетилен трябва да бъде сведено до минимум, поставянето на хидрогениран полибутадиен блокове твърде близо до звездообразната молекула на външната област ще предизвикат междумолекулна кристализация на тези разклонения в разтвора. Има повишаване на вискозитета и възможно желиране, което се получава в резултат на триизмерната кристализация на много звездообразни молекули с образуването на структура на кристална решетка. За да доминира вътремолекулната асоциация, са необходими външни блокове (S-EP) (вижте I), външни блокове EP-S (II) или външни блокове EP (както в III). За постигане на двете цели за минимизиране както на междумолекулната кристализация, така и на взаимодействието с парафин, съотношението на молекулното тегло EP/EP" (MW 1 /MW 3) трябва да бъде в диапазона от 0,75:1 до 7,5:1. Температурата на кристализация на тези от хидрогенирани звездовидни полимери в масло могат да бъдат намалени чрез намаляване на молекулното тегло на хидрогенирания полибутадиенов блок заедно с поставянето на хидрогенирания полибутадиен между хидрогенираните полиизопренови сегменти и чрез замяна на EB блоковете с S блокове. Това намаление на EB стойността води до подобрен TPI- Резултати от теста за ниска температура на MRV. Това също така осигурява допълнителното предимство на съдържащите бутадиен звездовидни полимери, които са по-малко чувствителни към вида или концентрацията на депресанта на точката на течливост и които не водят до масла със зависими от времето индекси на вискозитет. По този начин, изобретението описва модификатори на индекса на вискозитет, които са полукристални звездовидни полимери, които осигуряват изключителна производителност при ниски температури и които правят това без използването на относително високи концентрации на точка на течливост или без необходимост от допълнителни точки на течливост. Звездните полимери от това изобретение, които ще бъдат полезни като VI модификатори, за предпочитане се получават чрез анионна полимеризация на изопрен в присъствието на сек-бутиллитий, добавянето на бутадиен към живия полиизопропиллитий след завършване на полимеризацията на външния блок, добавяне на изопрен към полимеризирания жив блок съполимер, добавяне на стирен в желаното време в зависимост от желаното местоположение на полистиреновия блок и след това свързване на живите блок кополимерни молекули с полиалкенилно свързващо вещество за образуване на звездообразен полимер, последвано от хидрогениране. Важно е да се поддържа висока степен на 1,4-присъединяване по време на полимеризацията на бутадиеновия блок на блок съполимера, така че да се получат и полиетиленови блокове с достатъчно молекулно тегло. Въпреки това, получаването на вътрешен полиизопренов блок с висока степен на 1,4-добавяне на изопрен не е от голямо значение. По този начин, след достигане на достатъчно молекулно тегло на полимера с висока степен на добавяне на 1,4-бутадиен, би било препоръчително да се добави разрушаващ агент като диетилов етер. Разрушаващият ред агент може да бъде добавен след завършване на бутадиеновата полимеризация и преди добавянето на повече изопрен за образуване на втория полиизопренов блок. Като алтернатива, агентът за нарушаване на реда може да бъде добавен преди полимеризацията на бутадиеновия блок да е завършена и едновременно с въвеждането на изопрен. Звездообразните полимери от настоящото изобретение, преди хидрогениране, могат да се характеризират като притежаващи плътен център или сърцевина от омрежен поли (полиалкенилов свързващ агент) и няколко блокови съполимерни разклонения, излизащи от него. Броят на крановете, определен в изследванията на лазерното ъглово разсейване, може да варира в широки граници, но обикновено е в диапазона от около 13 до около 22. Най-общо, звездообразните полимери могат да бъдат хидрогенирани, като се използва някоя от техниките, известни в областта за тяхното приложение при хидрогениране на олефинова ненаситеност. Условията на хидрогениране обаче трябва да бъдат достатъчни за хидрогениране на най-малко 95% от първоначалната олефинова ненаситеност и условията трябва да се прилагат така, че частично хидрогенираните или напълно хидрогенираните полибутадиенови блокове да не кристализират и да се отделят от разтворителя преди хидрогенирането или почистването на катализатора. пълен. В зависимост от процента бутадиен, използван за образуване на звездния полимер, понякога се отбелязва значително увеличение на вискозитета на разтвора по време и след хидрогениране в циклохексан. За да се избегне кристализацията на полибутадиеновите блокове, температурата на разтворителя трябва да се поддържа над температурата, при която може да се извърши кристализация. Като цяло хидрогенирането включва използването на подходящ катализатор, както е описано в US-E-27145. За предпочитане, смес от никелов етилхексаноат и триетилалуминий има 1,8 до 3 мола алуминий на мол никел. За да се подобрят характеристиките на индекса на вискозитет, хидрогенираните звездовидни полимери от това изобретение могат да се добавят към различни смазочни масла. Например, селективно хидрогенирани звездовидни полимери могат да се добавят към дестилатни петролни горива като газьоли, синтетични и естествени смазочни масла, сурови масла и индустриални масла. В допълнение към роторните масла, те могат да се използват във формулата на течности за автоматични трансмисии, смазки за зъбни колела и хидравлични течности. Като цяло, всяко количество селективно хидрогенирани звездовидни полимери може да бъде смесено с маслата, като количествата в диапазона от около 0.05 до около 10 тегл.% са най-често срещаните. За двигателните масла се предпочитат количества в диапазона от около 0,2 до около 2 тегл.%. Съставите на смазочни масла, направени с помощта на хидрогенирани звездовидни полимери от това изобретение, могат също така да съдържат други добавки като антикорозионни добавки, антиоксиданти, детергенти, депресанти на точката на течливост и един или повече допълнителни VI модификатори. Конвенционалните добавки, които биха били полезни в състава на смазочното масло от това изобретение и тяхното описание могат да бъдат намерени в US-A-3772196 и US-A-3835083. Предпочитано изпълнение на изобретението
В предпочитаните звездовидни полимери от настоящото изобретение средното числено молекулно тегло (MW 1 ) на външния полиизопренов блок преди хидрогениране е в диапазона от 15 000 до 65 000, средното числено молекулно тегло (MW 2 ) на полибутадиеновия блок преди хидрогениране е в диапазона от 2000 до 6000, средното числено молекулно тегло (MW 3) на вътрешния полиизопренов блок е в диапазона от 5000 до 40000, средното числено молекулно тегло (MWs) на полистиреновия блок е в диапазона от 2000 до 4000, ако S блокът е външен и в диапазона от 4000 до 12000, ако S блокът е вътрешен и звездообразният полимер съдържа по-малко от 10 тегл. % полибутадиен, а съотношението на MW 1 /MW 3 е в диапазона от 0.9:1 до 5:1. Полимеризацията на полибутадиеновия блок е за предпочитане най-малко 89% с 1,4 добавяне. Звездообразните полимери от настоящото изобретение за предпочитане имат (S-EP-EB-EP") n-X структура. Свързаните полимери са селективно хидрогенирани с разтвор на никелов триетилалуминиев етилхексаноат, имащ съотношение Al/Ni в диапазона от около 1,8:1 до 2.5: 1 до насищане на най-малко 98% от изопренови и бутадиенови единици След като по този начин описахме настоящото изобретение като цяло и предпочитаното изпълнение, настоящото изобретение е описано допълнително в следващите примери, които не са предназначени да ограничават изобретението.
Полимери 1 до 3 се получават в съответствие с настоящото изобретение. Смолите 1 и 2 имаха вътрешни блокове от полистирол, а полимер 3 имаше външен блок от полистирол на всяко рамо на звездния полимер. Тези полимери се сравняват с два полимера, получени в съответствие с US-A-5460739, полимери 4 и 5, два търговски полимера, полимери 6 и 7, и полимер, получен в съответствие с US-A-5458791, полимер 8. Полимерни състави и Вискозитетите на стопилката за тези полимери са показани в Таблица 1. Полимери 1 и 2 ясно имат вискозитети на стопилка, които са по-добри от търговските полимери и тези от US-A-5460739 и US-A-5458791. Полимер 3 има вискозитет на стопилка, по-добър от този на полимерите от US 5,460,739. Вискозитетът на стопилката на полимер 3 е малко по-нисък от търговския звездообразен полимер 7, въпреки че полимерите имат приблизително същото съдържание на полистирен. Въпреки това, общото молекулно тегло на разклонението, което е сумата от молекулните тегла, получени в стъпки от 1 до 4, за полимер 3 е по-ниско от общото молекулно тегло на разклонението на полимер 7, което е сумата от молекулните тегла получено в етапи 1 и 2. Ако полимер 3 се модифицира чрез увеличаване на молекулното тегло, получено в етапи 2, 3 или 4, така че общото молекулно тегло на разклонението да се доближи до съответната стойност за полимер 7, тогава изглежда, че стойностите ​от вискозитета на стопилката би съвпаднал или надвишил стойността на вискозитета на стопилката на полимер 7 Като цяло полимерите с висок вискозитет на стопилка са по-лесни за обработка с циклон. Полимерните концентрати бяха направени с използване на базов материал Exxon HVI 100N LP. Концентратите бяха използвани за приготвяне на напълно формулирани SAE 10W-40 многофункционални масла. В допълнение към модификаторния концентрат на VI, тези масла съдържат депресант на точката на течливост, комплект инхибитор на диспергиращи средства и базови масла Shell HVI100N и HVI250N. Тестът за загуба на вискозитет на смазка от дизелов инжектор (DIN) съгласно тестовата процедура CECL-14-A-93 показа, че полимери 1 до 3 са представителни VI модификатори, имащи висока до средна механична устойчивост на срязване. Тези резултати са показани в Таблица 2. Високият вискозитет на срязване, измерен в симулатор на конусен лагер (TBS) при 150°С, е типичен за конвенционалните звездовидни полимери, имащи това ниво на постоянна стабилност. Това е важно, тъй като резултатите лесно надвишават минимума, изискван от стандарт SAE J300. Полимери 1 и 3 съвпадат с изключителната TPI-MRV производителност на полимери 4 и 5. SAE 10W-40 многофункционалното масло, което съдържа полимер 1, също показва зависимост на вискозитетния индекс от времето. Когато се съхранява при стайна температура в продължение на три седмици, индексът на вискозитет се повишава от 163 на 200. Кинематичният вискозитет при 100°C не се променя, но вискозитетът при 40°C намалява от 88 на 72 сантистокса (от 88 на 72 mm 2 /s). Полимери 2 и 3 не показват зависимост от времето. Полимерните концентрати в Exxon HVI100N също бяха използвани за производството на напълно формулирани SAE 5W-30 многофункционални масла. Тези резултати са показани в таблица 3. В допълнение към модификаторите на VI, тези масла съдържат депресант на точката на течливост, комплект инхибитор на диспергиращи средства и допълнително базово масло Exxon HVI100N LP. При възпроизводимостта на теста TPI-MRV при -35 o C няма значителна разлика в производителността между полимери 1, 2 и 3, от една страна, и 4 и 5, от друга, но всички те са значително по-добри от полимера 8, както и търговски полимери 6 и 7.

Иск

1. Звездообразен полимер със структура, избрана от групата, състояща се от
(S-EP-EB-EP) n-X, (I)
(EP-S-EB-EP) n-X, (II)
(EP-EB-S-EP) n-X, (III)
където ЕР е външен хидрогениран блок от полиизопрен, имащ средно число mol.m преди хидрогенирането. (MW 1) между 6500 и 85000;
EB е хидрогениран полибутадиенов блок със среден брой mol.m. (MW 2) в диапазона между 1500 и 15000 и полимеризиран най-малко 85% чрез 1,4 добавяне;
EP" е вътрешен хидрогениран полиизопренов блок със средно числово молекулно тегло (MW 3) между 1500 и 55000 преди хидрогенирането;
S е блок от полистирен със средно число mol.m. (MW s) в диапазона между 1000 и 4000, ако S блокът е външен (I), и между 2000 и 15000, ако S блокът е вътрешен (II или III);
където звездообразната полимерна структура съдържа от 3 до 15 тегл.% полибутадиен, съотношението на MW 1 /MW 3 е в диапазона от 0,75:1 до 7,5:1, X е ядрото на полиалкениловия свързващ агент и n е брой разклонени блокови съполимери в звездообразен полимер, когато са свързани с 2 или повече мола полиалкенилов свързващ агент на мол живи блокови съполимерни молекули. 2. Звездовидният полимер съгласно претенция 1, където полиалкенилният свързващ агент е дивинилбензен. 3. Звездовидният полимер съгласно претенция 2, където n е броят на разклоненията при свързване към най-малко 3 мола дивинилбензен на мол живи блок кополимерни молекули. 4. Звездообразен полимер съгласно претенция 1, 2 или 3, където средният брой mol.m. (MW 1) външен полиизопренов блок преди хидрогениране е в диапазона от 15000 до 65000, средно число мол.м. (MW 2) полибутадиенов блок преди хидрогениране е в диапазона от 2000 до 6000, средно число mol.m. (MW 3) вътрешен полиизопренов блок преди хидрогениране е в диапазона от 5000 до 40000, средно число mol.m. (W S) на полистиреновия блок е в диапазона от 2000 до 4000, ако S блокът е външен (I), и в диапазона от 4000 до 12000, ако S блокът е вътрешен, звездният полимер съдържа по-малко от 10 тегл.% полибутадиен, а съотношението MW 1 /MW 3 е в диапазона от 0.9:1 до 5:1. 5. Звездообразен полимер съгласно всяка една от предходните претенции, където полимеризацията на полибутадиеновия блок е най-малко 89% чрез 1,4 добавяне. 6. Звездовидният полимер съгласно всяка една от предходните претенции, където полиизопреновите блокове и полибутадиеновите блокове са най-малко 95% хидрогенирани. 7. Съставът на маслото, съдържащ: базово масло; и количеството звездообразен полимер съгласно който и да е от предходните параграфи, модифициращо индекса на вискозитет. 8. Концентрат от полимери за маслени състави, съдържащ: най-малко 75 тегл.% базово масло; и от 5 до 25% тегловни звездообразен полимер съгласно всяка една от претенции 1 до 6.

Звездообразен полимерен модификатор на индекса на вискозитет за маслени състави и маслени състави с него, двигателно масло за черупки, моторно масло за молци, двигателно масло 10w 40, разлика в двигателното масло, кинематичен вискозитет на двигателното масло

Специално формулирани модификатори на вискозитета на бетонната смес позволяват на бетона да постигне оптимален вискозитет чрез осигуряване на правилния баланс между гъвкавост и устойчивост на разслояване, противоположни свойства, които идват с добавянето на вода.
В края на 2007 г. BASF Construction Chemicals представи нова разработка, технология за смесване на бетон Smart Dynamic Construction TM, предназначена да надгради бетона P4 и P5 до по-високо ниво. Бетонът, произведен по тази технология, има всички свойства на самоуплътняващ се бетон, като процесът на неговото производство не е по-сложен от този на обикновения бетон.
Новата концепция отговаря на днешната непрекъснато нарастваща нужда от по-гъвкави бетонови смеси и предлага широка гама от предимства:

Икономически:поради уникалния процес, протичащ в бетона, свързващото вещество и пълнителите с фракцията< 0.125 мм. Стабильная и высокоподвижная бетонная смесь является практически самовыравнивающейся и при укладке не требует уплотнения. Процесс укладки достаточно прост, чтобы производиться при помощи одного оператора, что экономит до 40% рабочего времени. Кроме того, процесс производства почти так же прост, как и изготовление обычного бетона, поскольку смесь малочувствительна к изменениям водосодержания, которые происходят по причине колебания уровня влажности заполнителей.

Екологични:Ниското съдържание на цимент (по-малко от 380 kg), чието производство е придружено от емисии на CO 2, повишава екологичността на бетона. В допълнение, поради високата си подвижност, бетонът покрива изцяло армировката, като по този начин предотвратява външната й корозия. Тази характеристика увеличава издръжливостта на бетона и в резултат на това експлоатационния живот на стоманобетонния продукт.

Ергономичен:Поради свойствата си на самоуплътняване, този тип бетон не изисква използването на вибрационно уплътняване, което помага на работниците да избегнат шума и вредните за здравето вибрации. В допълнение, съставът на бетонната смес осигурява бетон с ниска твърдост, което повишава неговата обработваемост.

При добавяне на стабилизираща добавка към бетоновата смес, върху повърхността на циментовите частици се образува стабилен микрогел, който осигурява създаването на "носещ скелет" в циментовата паста и предпазва бетоновата смес от разслояване. В същото време полученият "носещ скелет" позволява на инертния материал (пясък и трошен камък) да се движи свободно и по този начин обработваемостта на бетоновата смес не се променя. Тази технология на самоуплътняващ се бетон дава възможност за бетониране на всякакви конструкции с плътна армировка и сложни геометрични форми без използването на вибратори. Сместа в процеса на полагане се самоуплътнява и изстисква увлечения въздух.

Еволюцията на двигателя с вътрешно горене през последните 150 години от неговата история е процес на постоянно увеличаване на производителността и ефективността на тази машина при преобразуването на скритата химическа енергия на горивото в механична работа.

От появата на първия четиритактов двигател с вътрешно горене, построен от инженера-изобретател Николаус Август Ото през 1876 г., дизайнът и работата на двигателите с вътрешно горене са се променили до неузнаваемост. Въпреки по-ранните опити за изграждане на работещ двигател с вътрешно горене, експертите все още смятат 1876 г. за година на раждане на четиритактов двигател, тъй като от този момент започва ерата на научния подход в дизайна на двигатели с вътрешно горене. Името на инженера Ото е името на термодинамичния цикъл, лежащ в основата на работния процес на бензинов двигател с вътрешно горене, който се нарича „цикъл на Ото“. Всички производители на автомобили по света използват само този термин, разбирайки се перфектно.

Николаус Август Ото

Двигател Otto, произведен през 1876 г

Ориз. 3 кръст на карданния вал

Ориз. 4 Монтаж на напречна чаша с клетка за игла

Грес № 158 се счита за традиционна смазка за карданни кръстове у нас. Сивокосите механици си спомнят историята за предполагаемия му авиационен произход. Но единствената връзка, свързваща тази обикновена автомобилна смазка с авиацията, се оказа базовото масло MS-20, което се счита за авиационно. От всички предимства на MS-20, той само придаде на грес № 158 необходимите вискозитетни свойства. По-късно гресите с вискозитет на базовото масло от 220 cSt станаха толкова здраво установени в автомобилната технология, че стана трудно да си представим нещо друго.

Между другото, красивият син цвят на 158-ия дава специален пигмент - меден фталоцианин, който придава на смазката някои антиоксидантни и трибологични свойства. Уви, от гледна точка на последните постижения, тези скромни качества не са достатъчни и съвременните смазочни материали са легирани със съвременни високоефективни добавки. А синият цвят, който се превърна в традиционен маркер на универсалните автомобилни смазочни материали, се осигурява просто от синя боя. Няма функционално предназначение.

Като пример за модерна грес за универсални шарнири, помислете за синята автомобилна грес, популярна в Русия. Елит х ЕП2 от компания АРГО. Ето неговите характеристики:

От дадените характеристики на смазката Елит хОбръща внимание на натоварването при заваряване от 2930 нютона, два пъти повече от данните за грес № 158, както и максималната температура на нанасяне до +160ºС. Високотемпературните свойства на грес № 158 едва надвишават 100ºС. Въпреки това, основното практическо предимство на съвременните автомобилни смазочни материали е тяхната универсалност. Смазочни материали на базата на минерално масло с вискозитет 160-220 cSt и сложен литиев сгъстител се използват за обслужване на всички компоненти на шасито на автомобил или трактор.

Това завършва прегледа и прочетете за други смазочни материали за превозни средства и оборудване, приятели, в нашия блог на уебсайта на MKSM.

Какво е вискозитет?

Вискозитетът е съпротивлението на течността да тече. Когато един слой течност се плъзга през друг слой от същата течност, винаги има известно ниво на съпротивление между тези потоци. Когато стойността на това съпротивление е висока, се счита, че течността има висок вискозитет и в резултат на това тече в дебел слой, например като мед. Когато съпротивлението на потока на течността е ниско, се счита, че течността има нисък вискозитет и нейният слой е много тънък, като например зехтина.

Тъй като вискозитетът на много течности се променя с температурата, важно е да се има предвид, че течността трябва да има правилния вискозитет при различни температури.

Вискозитет за двигателно масло.

Моторните масла трябва да смазват компонентите на двигателя в нормалния работен температурен диапазон на двигателя. Ниските температури са склонни да уплътняват потока от двигателно масло, което прави изпомпването му по-трудно. Ако смазката бавно достига до основните части на двигателя, гладуването на маслото ще доведе до тяхното прекомерно износване. В допълнение, гъстото масло ще затрудни стартирането на студен двигател поради допълнителното съпротивление.

От друга страна, топлината има тенденция да изтънява масления филм и в екстремни случаи може да намали защитните способности на маслото. Това може да доведе до преждевременно износване и механични повреди на буталните пръстени и стените на цилиндъра. Номерът е в намирането на правилния баланс на вискозитет, дебелина на масления филм и течливост. Модификаторите на вискозитета на разтвора могат да постигнат това. Модификаторите на вискозитета са полимери, специално предназначени да помогнат за контролиране на вискозитета на лубриканта в определен температурен диапазон. Те помагат на лубриканта да осигури адекватна защита и течливост.

Видеото ще ви помогне да илюстрирате три ключови момента на вискозитета:
- Рядкото масло тече по-бързо от гъстото масло.
- Ниските температури сгъстяват маслата и забавят течливостта им в сравнение с по-високите температури.
- Модификатор на вискозитета на маслото може да повлияе на работата му.

Контрол на вискозитета чрез полимери.

Две различни моторни масла: масло с висока ефективност (с модификатори) и масло с ниска ефективност. И двата вискозитетни класа са SAE 10W-40. Чашата в левия ъгъл показва вискозитета на високоефективно двигателно масло при стайна температура. Втората чаша отляво показва как нископроизводителното моторно масло може да се сгъсти по време на употреба. Третата чаша показва как високоефективното масло запазва течливостта си при -30 ° C. Чашата най-вдясно илюстрира намалената течливост на нископроизводителното моторно масло при -30 ° C.

Когато изучавате химия в училище, не забравяйте, че полимерът е голяма молекула, която се състои от много повтарящи се субединици, известни като мономери. Естествените полимери като кехлибар, каучук, коприна, дърво са част от нашето ежедневие. Изкуствените полимери за първи път влизат в широка употреба през 30-те години на миналия век. Синтетични каучукови и найлонови чорапи :) До 1960 г. ползите от добавянето на полимери на базата на въглерод, които често се използват като модификатори на вискозитета, бяха всеобщо признати.

През целия този период Lubrizol е лидер в полимерната химия за моторни масла за леки автомобили и камиони. Днес модификаторите на вискозитета (VMS) са ключови съставки в повечето моторни масла. Тяхната роля е да подпомогнат смазването, да постигнат необходимия вискозитет и главно да влияят положително на промените във вискозитета на смазката, когато е подложена на температурни колебания.

Степени на вискозитет

Просто казано, степента на вискозитет се отнася до дебелината на масления филм. Има два вида степен на вискозитет: сезонен и всесезонен. Масла като SAE 30 са предназначени да осигурят защита на двигателя при нормални работни температури, но няма да текат при ниски температури.

Всесезонните масла обикновено използват модификатори на вискозитета, за да постигнат по-голяма гъвкавост. Те имат идентифициран диапазон на вискозитет, като SAE 10W-30. „W“ показва, че маслото е тествано за използване както при студено време, така и при нормални работни температури на двигателя.

За по-задълбочено разбиране на степени на вискозитет е полезно да използвате примери. Тъй като универсалните масла са стандарт за двигателно масло за повечето автомобили и тежкотоварни камиони по света днес, ще започнем с тях.

SAE 5W-30 е степен на вискозитет на всесезонно моторно масло, което се използва най-широко в двигателите на леки автомобили. Работи като SAE 5 през зимата и като SAE 30 през лятото. Стойността от 5W (W означава зима) ни казва, че маслото е течно и двигателят ще работи по-лесно при ниски температури. Маслото тече бързо към всички части на двигателя и икономията на гориво се подобрява, тъй като има по-малко вискозно съпротивление от маслото върху двигателя.

30-компонентно SAE 5W-30 прави маслото по-вискозно (по-дебел филм) за защита от висока температура по време на лятно шофиране, предпазвайки маслото от разреждане, предотвратявайки контакта метал с метал вътре в двигателя.

Дизеловите масла за тежки условия на работа понастоящем използват по-високи степени на вискозитет по SAE от двигателните масла за леки автомобили. Най-широко използваният клас на вискозитет в световен мащаб е SAE 15W-40, който е по-вискозен (и по-дебел филм) от SAE 5W-30. Зима (5W срещу 15W) и лято (30 и 40). Като цяло, колкото по-високи са стойностите на степента на вискозитет по SAE, толкова по-вискозно (по-дебел филм) е маслото.

Сезонните масла, като класове SAE 30 и 40, не съдържат полимери, които да променят вискозитета при температурни промени. Използването на всесезонно моторно масло, съдържащо модификатори на вискозитета, позволява на потребителя да има двойна полза от лекото протичане и стартиране, като същевременно поддържа висока степен на защита на двигателя. Освен това, за разлика от сезонните моторни масла, потребителят не трябва да се тревожи за преминаване от летен към зимен клас поради сезонни температурни колебания.

полимерни модификатори на вискозитета.

Видове модификатори на вискозитета:
Полиизобутилен (PIB)беше преобладаващият VM за моторно масло преди 40 до 50 години. PIB все още се използва в трансмисионни масла поради изключителните си характеристики на износване. PIBs са заменени от олефинови съполимери (OCPs) в моторните масла поради тяхната превъзходна ефективност и производителност.
Полиметакрилат (PMA)полимерите съдържат алкилни странични вериги, които инхибират образуването на парафинови кристали в маслото, осигурявайки отлични свойства при ниска температура. PMA се използват в икономичните моторни масла, трансмисионните масла и трансмисиите. По правило те имат по-висока цена от OCP.
Олефинови полимери (OCP)са намерили широко приложение в моторните масла поради ниската си цена и задоволителното им представяне. Много OCP на пазара се различават по молекулно тегло и съотношение на съдържанието на етилен към пропилей. OCP са основният полимер, използван за модификатори на вискозитета в моторните масла.

Естерни съполимери на стирен малеинов анхидрид (стиренови естери).Комбинацията от различни алкилови групи осигурява отлични свойства при ниска температура. Типичните случаи на употреба са: ефективни горива, двигателни масла за автоматични трансмисии. По правило те имат по-висока цена от OCP.

Хидрогенирани стирен-диенови съполимери (SBR)характеризират ползите за икономия на гориво, добри свойства при ниска температура и превъзходство на повечето други полимери.

Хидрогенирани радиални полиизопренови полимериполимерите имат добра устойчивост на срязване. Техните нискотемпературни свойства са подобни на тези на OCP.

Измерване на вискозитет, кинематичен вискозитет
Индустрията за смазочни материали е създала и подобрила лабораторни тестове, които могат да измерват параметрите на вискозитета и да прогнозират как ще се представят модифицираните моторни масла.
Кинематичен вискозитете най-разпространеното измерване на вискозитета, използвано за моторни масла и е мярка за съпротивление на потока на флуида спрямо гравитацията. Кинематичният вискозитет традиционно се използва като ориентир при избора на вискозитет на маслото за използване при нормални работни температури. Капилярен вискозиметър измерва потока на фиксиран обем течност през малък отвор при контролирана температура.

Тест с капилярен вискозиметър при високо налягане, който се използва за симулиране на вискозитета на моторни масла в приложения с лагери на коляновия вал за измерване на нивата на високотемпературен вискозитет при високо срязване (HTHS). HTHS може да е свързан с издръжливостта на двигателя при високо натоварване и тежки условия на експлоатация

Ротационните вискозиметри измерват съпротивлението на течността да тече, като използват въртящ момент върху въртящ се вал при постоянна скорост. Симулатор за завъртане на студено (CCS). Този тест измерва вискозитета при ниски температури, за да симулира стартиране на двигател при ниски температури. Маслата с висок CCS вискозитет могат да затруднят стартирането на двигателя.

Друг обичаен ротационен вискозиметър е мини-ротационният вискозиметър (MRV). Този тест изследва способността на помпата да изпомпва масла след определена термична история, която включва цикли на затопляне, бавно охлаждане и студено накисване. MRVs са полезни при прогнозиране на двигателни масла, които са предразположени към повреда при бавно охлаждане (през нощта) в полеви условия в студен климат.

Моторното масло понякога се оценява чрез измерване на точката на течливост (ASTM D97) и точката на помътняване (ASTM D2500). Точката на течливост е най-ниската температура, при която се наблюдава движение в маслото, когато пробата в стъклената тръба е наклонена. Мътността е температурата, при която за първи път се наблюдава облак от образуването на парафинови кристали. Последните два метода вече не се използват днес и са заменени от спецификации за нискотемпературно изпомпване и индекс на желатинизация.

Уважаеми посетители! Ако желаете, можете да оставите своя коментар във формата по-долу. внимание! Рекламен спам, съобщения, които не са свързани с темата на статията, обидни или заплашителни, насаждащи и/или насаждащи етническа омраза ще бъдат изтривани без обяснение