НЕФТЕХИМИЯ, 2021, том 61, № 6, с. 890-898
УДК 621.892.8:541.64
ВЛИЯНИЕ СТРОЕНИЯ ПОЛИМЕРОВ ВЫСШИХ
АЛКИЛ(МЕТ)АКРИЛАТОВ НА ИХ ДИСПЕРГИРУЮЩИЕ СВОЙСТВА
В НЕФТЯНОМ МАСЛЕ И-20А
© 2021 г. Е. А. Большакова1, О. А. Казанцев1,*, И. Р. Арифуллин1, Д. М. Каморин1,
А. А. Мойкин1,2, А. С. Меджибовский2, А. С. Симагин1
1 Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева,
Нижний Новгород, 603950 Россия
2 ООО НПП «Квалитет», Москва, 115172 Россия
*E-mail: kazantsev@dpingtu.ru
Поступила в редакцию 27 апреля 2021 г.
После доработки 19 июля 2021 г.
Принята к публикации 1 октября 2021 г.
Проведено сравнительное исследование влияния состава полимеров высших алкил(мет)акрилатов на
количественный параметр их диспергирующих свойств (определяемый по предложенной модифициро-
ванной спектрофотометрической методике) в нефтяном масле И-20А. Показано, что повышение амфи-
фильности полимеров за счет введения 5-15% азотсодержащих звеньев приводит к резкому усилению
указанных свойств, причем амидные группы дают более сильный эффект по сравнению с аминными.
Увеличение амфифильности полиалкилметакрилатов путем введения 5-40% звеньев алкоксиолиго(эти-
ленгликоль)метакрилатов (АОЭГМ), содержащих 3-7 этоксильных групп, не усиливает диспергирующей
способности полимеров. Однако сополимер, содержащий 30% звеньев АОЭГМ с длинными гидрофиль-
ными цепочками из 10 этоксильных групп, проявил высокую диспергирующую эффективность.
Ключевые слова: нефтяное масло, вязкостные присадки, диспергирующие свойства, количественная
оценка, полиалкил(мет)акрилаты, амфифильные сополимеры
DOI: 10.31857/S0028242121060149
Важным фактором долговременной эффектив-
[2, 3]. Для придания полиалкилметакрилатным
ной работы масел является минимизация отло-
присадкам диспергирующей функции необходимо
жений на внутренних поверхностях двигателей,
усиливать их амфифильные свойства путем вве-
поэтому для предотвращения укрупнения образу-
дения полярных фрагментов, обычно азотсодер-
ющихся нерастворимых частиц и удерживания их
жащих звеньев в количестве 3-15 мол. %. Так, для
во взвешенном состоянии в масла вводятся амфи-
применения в качестве вязкостно-диспергирую-
фильные азотсодержащие дисперсанты. Наиболь-
щих присадок предлагаются сополимеры высших
шее применение имеют сукцинимидные присадки,
АМА с N,N-диметиламиноэтилметакрилатом или
содержащие аминные и имидные группы [1].
N,N-диэтиламиноэтилметакрилатом
(ДЭАЭМ)
В качестве загущающих, депрессорных и вяз-
[4-9],
N-(3-диметиламинопропил)метакрил-
амидом (ДМАПМА) [9-12], акриламидом и выс-
костно-депрессорных присадок для нефтяных
шими N-алкилакриламидами [11, 13], N-винилпир-
масел широко применяются полимеры фрак-
ролидоном (NВП) [9, 11, 14].
ционных высших алкилметакрилатов (АМА),
причем для обеспечения хороших вязкостных
Потенциально диспергирующей способностью
свойств используются АМА, содержащие в бо-
могут обладать также амфифильные сополимеры
ковых заместителях от 8 до 15 атомов углерода
АМА с мономерами, содержащими повышенное
890
ВЛИЯНИЕ СТРОЕНИЯ ПОЛИМЕРОВ ВЫСШИХ АЛКИЛ(МЕТ)АКРИЛАТОВ
891
(а)
(б)
(в)
(г)
CH
CH3
CH3
R1
3
(
H2C
C
)
(
H2C
C
)
(
H2C
C
)
(
H2C
C
)
O
OR2
O
O(CH2CH2O)nR3
O
OCH2CH2N(C2H5)2
O
NH(CH2)3N(CH3)2
(д)
(е)
(ж)
(з)
R1
CH3
(
H C CH2
)
(
H2C
C
)
(
H2C
C
)
(
H C CH2
)
O
NHR4
O
NHCH2N(C4H9)2
O(CH2)3CH3
N O
Рис. 1. Исследованные полимеры содержат звенья следующих мономеров: (а) - высших алкилметакрилатов (R1 = СН3)
и алкилакрилатов (R1 = Н); (б) - алкоксиолиго(этиленгликоль)метакрилатов; (в) - N,N-диэтиламиноэтилметакрилата;
(г) - N-(3-диметиламинопропил)метакриламида; (д) - N-(ди-н-бутиламинометил)метакриламида; (е) - винил-н-бутилового
эфира; (ж) - N-винилпирролидона; (з) - N-(трет-нонил)акриламида (R4 = трет-С9Н19).
содержание атомов кислорода. К ним можно от-
ших алкилметакрилатов (АМА) и алкилакрилатов
нести, в частности, предложенные в качестве вяз-
(АА), содержащих в н-алкильных фрагментах от
костных присадок к маслам сополимеры АМА с
8 до 20 атомов углерода (в обозначениях состава
винил-н-бутиловым эфиром (ВБЭ)
[15] или
полимеров эти значения указаны сразу после со-
АОЭГМ [16]. Ранее было показано [17, 18], что,
ответствующей аббревиатуры), их сополимеры с
благодаря наличию гидрофобных фрагментов и
метилметакрилатом (ММА), а также амфифиль-
гидрофильной внутренней олигоэтиленгликолевой
ные сополимеры указанных высших алкил(мет)-
цепочки, АОЭГМ в системах вода-углеводород
акрилатов, содержащие полярные звенья АОЭГМ,
проявляет ярко выраженные амфифильные свой-
ДЭАЭМ, ВБЭ, NВП, ДМАПМА, N-(ди-н-бутил-
ства. Не случайно сополимеры АОЭГМ с АМА и
аминометил)метакриламида
(ДБАММА),
стиролом проявили себя как эффективные диспер-
N-(трет-нонил)акриламида (НАА). Общие струк-
санты для пигментных паст [19].
туры звеньев разного типа в испытанных сополи-
Несмотря на достаточно большое количество
мерах представлены на рис. 1.
проведенных исследований для разных амфифиль-
ных полимеров высших алкил(мет)акрилатов в
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
качестве дисперсантов для нефтяных масел, влия-
Для синтеза и анализа образцов полимеров были
ние строения и содержания амфифильных групп и
использованы методики, ранее разработанные для
молекулярно-массовых характеристик полимеров
гомополимеров и сополимеров высших алкилме-
на диспергирующие свойства ранее систематиче-
такрилатов и алкилакрилатов [20, 21], их сополи-
ски не изучалось, а описанные экспериментальные
меров с аминосодержащими метакриловыми эфи-
данные были получены в различных условиях, что
рами и амидами [22], N-алкил(мет)акриламидами
не позволяло сравнить полученные результаты.
Заполнение этого пробела и было главной задачей
[23], алкоксиолиго(этиленгликоль)метакрилатами
данной работы. Кроме того, несколько амфифиль-
[24], ВБЭ [15]. Для сравнения с синтезированными
ных полимеров было впервые испытано в качестве
полимерами, в аналогичных условиях оценивались
диспергирующих присадок.
диспергирующие свойства промышленных поли-
С учетом литературных данных, в качестве объ-
метакрилатных вязкостных присадок «Viscoplex
ектов исследований были выбраны полимеры выс-
0-220», «Viscoplex 7-610» и вязкостно-дисперги-
НЕФТЕХИМИЯ том 61 № 6 2021
892
БОЛЬШАКОВА и др.
рующей присадки «Viscoplex 12-310» (производ-
ΔSЦ) оценивали по степени изменения показателя S
ства компании «Evonik RohMaX Additives GmbH»),
в результате центрифугирования термообработан-
диспергирующей сукцинимидной присадки С-40
ной пробы с использованием уравнения (2):
(ООО «НПП «Квалитет»), загущающей присадки
«Синтолюкс В-15» (ЗАО «СОВХИМТЕХ»), кото-
(2)
рая является гомополимером ВБЭ.
Молекулярно-массовые характеристики поли-
меров оценивали методом эксклюзионной хро-
где SЦ - показатель дисперсности масла после цен-
трифугирования; S0 - показатель дисперсности
матографии с использованием прибора «Хромос
масла до центрифугирования.
ЖХ-301» с УФ-детектором марки «Sapphire» и
колонками
«Phenogel»
10E4A,
10E6A фирмы
«Phenomenex». В качестве элюента использова-
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
ли тетрагидрофуран, для расчета молекулярной
Одной из причин отсутствия обобщающих дан-
массы применяли калибровку по полистирольным
ных по диспергирующим свойствам загущающих
стандартам.
полимерных присадок разного строения являлся
недостаточный уровень адекватности и воспроиз-
Для определения диспергирующих свойств при-
водимости применяемых методик количественной
садок использовали модифицированный вариант
оценки указанных свойств присадок в нефтяных
спектрофотометрического метода [25], основан-
маслах. В течение длительного времени применя-
ного на анализе раствора присадки в выбранном
лись варианты методик, использующих бумажную
масле, содержащем 1 мас. % антиокислительной
хроматографию [26, 27]. Они основаны на термо-
присадки ДФ-11 (диалкилдитиофосфата цинка), до
статировании масла с добавками при выбранной
и после высокотемпературной обработки. Указан-
температуре в течение определенного времени, с
ная зольная присадка, с одной стороны, снижает
последующим нанесением капли пробы на хрома-
скорость термоокисления углеводородов масля-
тографическую бумагу и сравнением (после пол-
ной основы (и заметного изменения их свойств), а
ного впитывания пробы) диаметров двух проявив-
с другой стороны, при использовании температур
шихся зон - центральной (ядра) и диффузионной.
выше 200°С ионы цинка выступают центрами об-
В масла в ряде случаев предварительно вводились
разования и роста нерастворимых в масле частиц.
загрязнители (сажа, битумы, асфальтены, осадки,
В представляемой работе для экспериментов ис-
выделенные из отработанных масел) и органиче-
пользовалось масло И-20А, испытуемые смеси вы-
ские растворители. Точность и воспроизводимость
держивались при перемешивании при температуре
таких методик была недостаточной и более адекват-
230°С в течение 2 ч. Затем при температуре 25°С до
ным являлся показатель S, предложенный в работе
и после центрифугирования испытуемого образца
[25] для оценки эффективности сукцинимидных
(которое осуществлялось при 3000 об/мин в тече-
диспергирующих присадок. Для его определения
ние 10 мин) определяли его оптическую плотность
использовались описанные в экспериментальной
на фотоэлектрическом колориметре КФК 2МП в
части условия обработки масел и уравнение (1).
Чем меньшее значение имеет данный показатель,
кюветах толщиной 3 мм. Измерения проводили
тем лучше диспергирующая способность присадки.
при использовании красного (ДК) и синего (ДС)
светофильтров, и по уравнению (1) рассчитывали
Проведенные нами эксперименты показали, что
показатели дисперсности (S) масла до и после цен-
при сравнительной оценке полимеров с различ-
трифугирования.
ной диспергирующей способностью этот метод не
всегда дает адекватные результаты. Например, по-
(1)
казатель S для вязкостной полиметакрилатной при-
садки «Viscoplex 0-220», не позиционируемой про-
Диспергирующую способность присадок (спек-
изводителем как диспергирующая добавка, был в
трофотометрический показатель диспергирования
1.7 раза ниже, чем для сукцинимидных присадок -
НЕФТЕХИМИЯ том 61 № 6 2021
ВЛИЯНИЕ СТРОЕНИЯ ПОЛИМЕРОВ ВЫСШИХ АЛКИЛ(МЕТ)АКРИЛАТОВ
893
основных применяемых для масел дисперсантов.
нефтяных масел. В частности, основное примене-
Однако степень изменения показателя S в результа-
ние в качестве загущающих присадок имеют по-
те центрифугирования пробы (спектрофотометри-
лиалкилметакрилаты С8-С15. При этом сочетание
ческий показатель диспергирования ΔSЦ) оказалась
в полимерах акриловых и метакриловых звеньев
гораздо более объективным показателем. Сукци-
может улучшать низкотемпературные свойства
нимидная присадка С-40 имела нулевой показа-
масел. В случае необходимости повышения загу-
тель ∆SЦ при концентрации полимера 1.4 мас. %
щающей способности увеличивают молекулярную
(выбранной с учетом интервала обычно использу-
массу полимеров, а при необходимости повысить
емых концентраций этого дисперсанта) по сравне-
стойкость полимеров к механодеструкции их моле-
нию со значением 34% для присадки «Viscoplex
кулярную массу понижают (частично жертвуя при
0-220» при той же концентрации. Не обладающие
этом загущающей способностью). Использование
диспергирующими свойствами полиметакри-
в полиалкил(мет)акрилатах звеньев с н-алкильны-
латные присадки «Viscoplex 0-220» и «Viscoplex
ми радикалами С16 и выше позволяет придать при-
7-610» показали высокие значения ∆SЦ и при гораз-
садкам дополнительные депрессорные свойства.
до более высоких концентрациях, необходимых для
Применяемые концентрации присадок также силь-
загущения масел до требуемых уровней. Напри-
но меняются в зависимости от их характеристик
мер, для низкомолекулярной присадки «Viscoplex
и предъявляемых к маслам требований. Поэтому
0-220» (Mn = 22 000) при концентрации 13.1 мас. %
представляло интерес оценить влияние всех этих
спектрофотометрический показатель диспергиро-
факторов на диспергирующие свойства присадок
вания составил 51%, а для более высокомолекуляр-
такого типа.
ной присадки «Viscoplex 0-220» (Mn = 38000) при
Представленные в табл. 1 результаты показыва-
концентрации 6.8 мас. % он был равен 64%.
ют, что варьирование всех перечисленных факто-
В то же время, для вязкостно-диспергирующей
ров, а также изменение концентрации полимеров
полиметакрилатной присадки «Viscoplex 12-310»
в масле не оказывают принципиального влияния
(Mn = 15000) значение ∆SЦ, как и для диспергирую-
на диспергирующую способность, которая во всех
щей сукцинимидной присадки, было практически
случаях была низкой (показатель ∆SЦ более 20%).
нулевым. Таким образом, указанный показатель хо-
Лучшие результаты были достигнуты для сополи-
рошо подходит именно для разделения полимеров
мера, содержащего и метакриловые, и акриловые
на «обладающие» или «не обладающие» хорошими
звенья (образец 1-4), что можно связать с несколько
диспергирующими свойствами. Кроме того, сте-
повышенной амфифильностью таких полимеров.
пень отклонения полученных результатов в парал-
лельных опытах составила не более 3%. Поэтому в
Как было указано во введении, основным при-
дальнейших сравнительных сериях экспериментов
меняемым методом придания полиалкил(мет)акри-
для поли(мет)акрилатов разного строения опреде-
латным загустителям диспергирующих свойств
лялся спектрофотометрический показатель диспер-
является введение в их состав различных азотсо-
гирования ∆SЦ. При анализе представленных ниже
держащих звеньев. Во второй серии экспериментов
результатов необходимо иметь в виду, что все по-
были проведены сравнительные испытания поли-
лимеры со значениями ∆SЦ более 20% проявляют
алкил(мет)акрилатов, содержащих только амидные
очень плохие диспергирующие свойства, а поли-
азотсодержащие звенья (NВП, НАА), только амин-
меры со значением данного показателя менее 3%
ные (ДЭАЭМ) или аминные в сочетании с амидны-
можно считать эффективными дисперсантами.
ми (ДМАПМА, ДБАММА), см. табл. 2. Массовое
В первой серии были испытаны полиалкил(мет)-
содержание азота, которое часто используется для
акрилаты, не содержащие звеньев другой струк-
оценки потенциальной эффективности дисперсан-
туры и имеющие разные молекулярные массы,
тов [26], в сравниваемых сополимерах существен-
акриловые или метакриловые звенья в основной
но отличалось. Например, в случае одинакового
цепочке и разную длину боковых н-алкильных
мольного содержания сомономерных звеньев раз-
групп (от С8 до С20). Такой выбор был связан с
ного строения, сополимеры со звеньями ДБАММА
применяемым на практике варьированием харак-
содержат в 1.5 раза больше азота, чем сополиме-
теристик полиалкил(мет)акрилатных присадок для
ры ДЭАЭМ, а сополимеры ДПАПМА - почти в
НЕФТЕХИМИЯ том 61 № 6 2021
894
БОЛЬШАКОВА и др.
Таблица 1. Характеристики и диспергирующая способность полиалкил(мет)акрилатов, не содержащих звеньев
другой структуры (С - концентрация полимера в масле)
Состав полимеров
№
Mn
Мw
С, мас. %
∆SЦ, %
сомономеры
содержание, мол. %
1-1
АМА8-10
100
122000
372000
1.4
49
1-2
АМА8-10
100
14000
34000
1.4
67
1-3
АМА10
100
29000
138000
1.4
43
1-4
АМА10
80
39000
155000
1.4
21
АА10
20
1-5
АМА12
100
38000
169000
1.4
32
1-6
АМА12-15
100
29000
45000
12.3
49
1-7
АМА12-15
88
17000
35000
12.5
34
ММА
12
1-8
АМА12-15
88
17000
35000
1.4
34
ММА
12
1-9
АА16-20
100
36000
102000
2.0
48
Таблица 2. Характеристики и диспергирующая способность сополимеров алкил(мет)акрилатов, содержащих
азотсодержащие звенья (С - концентрация полимера в масле)
Состав полимеров
№
Содержание азота, мас. %
Mn
Мw
С, мас. %
∆SЦ, %
сомономеры
содержание, мол. %
2-1
АМА12-15
78
0.63
15000
30000
1.4
1
ММА
12
NВП
10
2-1
АМА12-15
78
0.63
15000
30000
12.8
0
ММА
12
NВП
10
2-2
АМА12
95
0.28
48000
166000
1.4
1
НАА
5
2-3
АМА12
95
0.56
37000
143000
1.4
0
ДМАПМА
5
2-4
АА16-20
95
0.46
18000
44000
2.0
9
ДБАММА
5
2-5
АА16-20
90
0.92
18000
34000
2.0
2
ДБАММА
10
2-6
АМА10
95
0.31
32000
137000
1.4
11
ДЭАЭМ
5
2-7
АМА10
85
0.96
37000
160000
1.4
2
ДЭАЭМ
15
2 раза больше по сравнению с сополимерами НАА.
ция зависимости диспергирующей эффективности
Это связано, во-первых, с отличающейся молеку-
от содержания азота, в то же время в ряде случаев
лярной массой звеньев, а во-вторых, с тем, что в
прямой корреляции нет (см. образцы 2-2, 2-4 и 2-6).
каждом аминоамидном звене содержится два атома
Более показательным является сравнение дан-
азота. Как следует из табл. 2, наблюдается тенден- ных при одинаковых мольных содержаниях азот-
НЕФТЕХИМИЯ том 61 № 6 2021
ВЛИЯНИЕ СТРОЕНИЯ ПОЛИМЕРОВ ВЫСШИХ АЛКИЛ(МЕТ)АКРИЛАТОВ
895
содержащих звеньев разной структуры. Примеры
зависимостей значений ∆SЦ от мольного содер-
жания азотсодержащих звеньев разной структуры
(ДБАММА и ДЭАЭМ) представлены на рис. 2. По-
казано также, что введение 5-10 % звеньев NВП,
НАА, ДБАММА или ДМАПМА является доста-
точным для достижения показателя ∆SЦ, близкого
к нулю. В случае наличия в полимерах только ами-
ногрупп (как в звеньях ДЭАЭМ), для достижения
такого показателя потребовалось введение 15 мол. %
азотсодержащих звеньев. Следует отметить, что
не выявлено улучшение диспергирующих свойств
аминоамидных сополимеров по сравнению с амид-
ными (т.е. в результате дополнительного введения
аминных групп в амидные звенья).
В третьей серии экспериментов оценивалось
влияние введения в полиалкилметакрилаты звеньев
с одной (ВБЭ) или несколькими (АОЭГМ) просты-
Рис. 2. Зависимость показателя диспергирующей спо-
ми эфирными группами (см. табл. 3). Звенья АО-
собности ∆SЦ сополимеров АМА10-ДЭАЭМ (1) и
ЭГМ имели разное строение, для них в обозначени-
сополимеров АА16-20-ДБАММА (2) от содержания
азотсодержащих звеньев (N, мол. %). Концентрация
ях слева указано число атомов углерода в концевой
полимеров в масле И-20А, мас. %: 1.4 (1); 2.0 (2).
н-алкильной группе, а после буквы Э - среднее со-
держание этокси-групп (n) в полиэтиленгликолевом
фрагменте. Например, звенья C12-14Э7M содер-
обычно усиливаются, что показали исследования
жат в сложноэфирной группе концевой алкильный
для серии азотсодержащих полимеров. Сополи-
радикал С12-14 и цепочку из 7 этокси-групп. Оба
меры АОЭГМ содержат значительную долю по-
типа полимеров имели высокую степень чередова-
лярных фрагментов и являются амфифильными.
ния алкилметакрилатных и сомономерных звеньев
Возможной причиной низкой диспергирующей
[15, 24]. Но в сополимерах АМА-ВБЭ все атомы
способности большинства исследуемых полиме-
кислорода соединены с основной макромолеку-
ров такого типа является образование в неполяр-
лярной цепью непосредственно и сополимеры в
ных масляных средах мицеллоподобных структур
неполярной масляной среде должны образовывать,
типа ядро-оболочка, в которых компактное поляр-
в зависимости от температуры, свернутые или раз-
ное ядро образовано гидрофильными полиэтилен-
вернутые полимерные клубки. Такие полимеры не
гликолевыми фрагментами, а малополярная обо-
проявили улучшенных диспергирующих свойств
лочка - основной углеродной цепью и боковыми
по сравнению с гомополимерами алкилметакрилатов.
высшими н-алкильными группами обоих сомоно-
Аналогичные результаты были получены в
меров. В результате высокополярные фрагменты
большинстве случаев и для сополимеров высших
таких сополимеров имеют мало возможностей
алкилметакрилатов и АОЭГМ. Однако высокую
контактировать с полярными участками дисперги-
диспергирующую эффективность проявил сополи-
руемых твердых частиц. Можно предположить, что
мер додецилметакрилата, содержащий 30% звеньев
при высокой доле в сополимере звеньев АОЭГМ,
АОЭГМ с концевой н-алкильной группой С12-С14,
содержащих длинные полярные спейсеры, такие
которая соединена с основной гидрофобной макро-
мицеллы становятся менее стабильными, что при-
молекулярной цепочкой длинным гидрофильным
водит к росту числа контактов гидрофильных спей-
спейсером из 10 этоксильных групп (образец 3-10).
серов с полярными участками твердых частиц, что
По мере увеличения амфифильности органорас-
и является предпосылкой для проявления полиме-
творимых полимеров их диспергирующие свойства
рами диспергирующих свойств.
НЕФТЕХИМИЯ том 61 № 6 2021
896
БОЛЬШАКОВА и др.
Таблица 3. Характеристики и диспергирующая способность сополимеров, содержащих звенья с простыми эфирными
группами
Состав полимеров
№
Mn
Мw
С, мас. %
∆SЦ, %
сомономеры
содержание, мол. %
3-1
ВБЭа
100
13000
541000
1.4
51
3-2
АМА8-10
50
24000
39000
1.4
42
ВБЭ
50
3-3
АМА12
95
30000
103000
1.0
69
C12-14Э7M
5
3-4
АМА12
80
17000
28000
1.4
68
C12-14Э7M
20
3-5
АМА12
80
42000
185000
1.4
75
C12-14Э3M
20
3-6
АМА12
60
37000
53000
1.4
74
C1Э7M
40
3-7
АМА12
95
37000
65000
1.0
38
C12-14Э10M
5
3-8
АМА12
85
20000
33000
1.0
41
C12-14Э10M
15
3-9
АМА12
75
10000
17000
1.0
28
C12-14Э10M
25
3-10
АМА12
70
4000
11000
1.0
0
C12-14Э10M
30
a Присадка «Синтолюкс В-15».
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ
С использованием нового параметра (спектро-
Большакова Евгения Александровна, м.н.с.,
фотометрического показателя диспергирования)
установлено количественное влияние введения
Казанцев Олег Анатольевич, д.х.н., проф.,
амфифильных звеньев разного строения на дис-
пергирующую способность полимеров высших
Арифуллин Ильдар Раисович, н.с., ORCID:
алкил(мет)акрилатов в термообработанном нефтя-
ном масле И-20А. Показано, что введение в такие
Каморин Денис Михайлович, к.х.н., с.н.с.,
полимеры азотсодержащих (мет)акриловых зве-
ньев с амидными группами обеспечивает большее
Мойкин Алексей Анатольевич, к.х.н., ORCID:
усиление диспергирующих свойств по сравнению
с аминосодержащими звеньями. При повышении
Меджибовский Александр Самойлович, д.т.н.
амфифильности полиалкилметакрилатов путем
Симагин Александр Сергеевич, м.н.с., ORCID:
введения различных мономерных звеньев с про-
стыми эфирными группами высокая диспергирую-
щая способность была получена только для сопо-
лимера додецилметакрилата и АОЭГМ (70:30) при
ФИНАНСИРОВАНИЕ РАБОТЫ
сочетании в звеньях последнего алкильной группы
Представленные результаты, связанные с сопо-
С12-С14 и олигоэтиленгликолевого фрагмента из
лимерами АМА и АОЭГМ, были финансово под-
10 оксиэтильных звеньев.
держаны Российским научным фондом (проект
НЕФТЕХИМИЯ том 61 № 6 2021
ВЛИЯНИЕ СТРОЕНИЯ ПОЛИМЕРОВ ВЫСШИХ АЛКИЛ(МЕТ)АКРИЛАТОВ
897
№ 19-73-00273), работы по синтезу и анализам
10.
Liesen G., Srinivasan S. Dispersant(meth)acrylate co-
аминосодержащих сополимеров финансировались
polymers having excellent low temperature proper-
ties // Patent USA № 6323164 В1. Ethyl Corporation;
в форме стипендии Президента Российской Феде-
01.11.2000; public. 27.11.2011.
рации молодым ученым и аспирантам, осущест-
11.
Sivik M., Bryant C. Dispersant-viscosity improvers for
вляющим перспективные научные исследования и
lubricating oil compositions // Patent USA № 6639034
разработки по приоритетным направлениям модер-
В2. Lubrizol Corp.; 23.10.2001; public. 04.07.2002.
низации российской экономики (СП-4035.2021.1).
12.
Sivik M., Bryant C. Nitrogen containing acrylic copo-
lymers // Patent USA № 6331603 В1. Lubrizol Corp.;
16.07.1998; public. 18.12.2001.
КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ
13.
Bryant C.P., Grisso B.A., Cantiani R. Dispersant-viscos-
Авторы заявляют об отсутствии конфликта
ity improvers for lubricating oil compositions // Patent
интересов, требующего раскрытия в данной статье.
USA № 6881780 В2. Lubrizol Corp; 07.08.2001; public.
19.04.2005.
14.
Neveu C.D., Sondjaja R., Stöhr T., Iroff N.J. Lubricant
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
and fuel additives based on polyalkylmethacrylates //
1.
Rudnick L. Lubricant additives: chemistry and applica-
Polymer Science: A Comprehensive Reference. 2012.
tions. CRC Press, 2009. 779 p.
2.
Abdel Azim A., Nassar A.M., Ahmed N.S., Kamal R.S.
53349-4.00277-6
Preparation and evaluation of acrylate polymers as
15.
Семенычева Л.Л., Богатова Е.И., Винс В.В. Сопо-
pour point depressants for lube oil // Рetroleum Science
лимеры бутилакрилата с винилалкиловыми эфи-
рами как загущающие присадки к маслам // Журн.
org/10.1081/LFT-200041129
прикладной химии. 2008. Т. 81. № 9. С. 1563-1566
3.
Jukic A., Rogošic M., Janovic Z. Optimization of alkyl
[Semenycheva L.L., Bogatova E.I., Vins V.V. Copolymers
methacrylate terpolymer properties as lubricating oil
of butyl acrylate with vinyl alkyl ethers as thickening
rheology modifier // Industrial & Engineering Chemistry
additives to oils // Russian J. of Applied Chemistry.
org/10.1021/ie060890c
S1070427208090310]
4.
Jukic A., Kraguljac K., Jerbic S., Vidovic E., Barisic A.
16.
Koschabek R., Kuenzel S., Weber M., Bartels T.,
Viscosity and rheological properties of mineral lubricating
Wincierz C. (Meth)acrylate polymers for improving the
oils containing dispersive polymethacrylate additives //
viscosity index // Patent USA № 9200233 В2. Evon-
Goriva i maziva. 2010. V. 49. № 3. P. 239-249.
ik RohMaX Additives GmbH; 08.12.2010; public.
5.
Jerbic S., Vukovic P., Jukic A. Production and application
01.12.2015.
properties of dispersive viscosity index improvers //
17.
Orekhov D.V., Kamorin D.M., Rumyantsev M., Kazan-
Industrial & Engineering Chemistry Research. 2012.
tsev O.A., Sivokhin A.P., Gushchin A.V., Savinova M.V.
Assembly of oligo(ethylene glycol)- and amine-con-
ie301010n
taining methacrylic esters in water and water-hexane
6.
Cosimbescu L., Vellore A., Ramasamy U.S., Martini A.
mixtures // Colloids and Surfaces A: Physicochemical
Low molecular weight polymethacrylates s multi-func-
and Engineering Aspects. 2015. V. 481. P. 20-30. https://
tional lubricant additives // European Polymer J. 2018.
doi.org/10.1016/j.colsurfa.2015.04.018.
18.
Kazantsev O.A., Kamorin D.M., Orekhov D.V., Sivo-
mj.2018.04.029
khin A.P. Study of amphiphilic properties of amine- and
7.
Baum M., Qin H., Dohner B.R. Polymethacrylates as
oligo(ethylene glycol)-containing (meth)acrylic mono-
high VI viscosity modifiers // Patent USA № 8835367
mers // Designed Monomers and Polymers. 2015. V. 18.
В2. Lubrizol Corp; 02.06.2010; public. 16.09.2014.
8.
Kocsis J.A., Dohner B.R., Qin H., Baum M. Lubricating
15.1012627.
composition containing friction modifier and viscosity
19.
Fechner B., Schaefer C., Woerndle A. Non-anionic
modifier // Patent WO № 2010141530. Lubrizol Corp;
water-soluble additives // Patent USA № 8318881
04.06.2009; public. 09.12.2010.
B2. Clariant International Ltd; 29.04.2008; public.
9.
Eisenberg B., Janssen D., Suchert E., Stihulka M.K.,
27.11.2012.
Voigt L. Polyalkyl(meth)acrylate for improving lubricat-
20.
Kazantsev O.A., Samodurova S.I., Sivokhin A.P.,
ing oil properties // Patent USA № 9777098 B2. Evonik
Goncharova O.S., Kamorin D.M., Shirshin K.V.,
Oil Additives GmbH; 27.06.2011; public. 03.10.2017.
Orekhov D.V. Homopolymerization of higher alkyl-
НЕФТЕХИМИЯ том 61 № 6 2021
898
БОЛЬШАКОВА и др.
(meth)acrylates and N-alkyl acrylamides in toluene: An
the synthesis conditions on the compositional heteroge-
effect of monomer self-organization // J. of Polymer
neity of copolymers of higher N-alkylacrylamides and
butyl(meth)acrylate // Russian J. of Applied Chemistry.
org/10.1007/s10965-012-0052-x
21. Kazantsev O.A., Kamorina S.I., Rumyantsev M.,
S1070427212050217].
Kamorin D.M., Sivokhin A.P. Radical copolymerization
24. Orekhov D.V., Kamorin D.M., Simagin A.S., Ariful-
of higher alkyl methacrylates with acrylic esters and
lin I.R., Kazantsev O.A., Sivokhin A.P., Savinova M.V.
amides in toluene: influence of monomer association on
Molecular brushes based on copolymers of alkoxy-
copolymer composition // J. of Polymer Research. 2016.
oligo(ethylene glycol) methacrylates and dodecyl(meth)-
acrylate: features of synthesis by conventional free radi-
0991-8
22. Kazantsev O., Kamorin D., Sivokhin A.P., Samoduro-
org/10.1007/s00289-020-03390-2
va S., Orekhov D., Korotkova T. Copolymerization of
25. Чудиновских А.Л., Первушин А.Н., Звонцов А.А., Яку-
amine-containing monomers and dodecyl(meth)acrylate
бяк В.М., Противень С.В. Оценка эффективности
in toluene: controlling compositional heterogeneity // J.
действия детергентов в моторных маслах // Мир
of Polymer Research. 2014. V. 21. № 353. I. 2. https://
нефтепродуктов. Вестник нефтяных компаний. 2013.
doi.org/10.1007/s10965-013-0353-8
№ 6. С. 16-18.
23. Казанцев О.А., Сивохин А.П., Самодурова С.И.,
26. Главати О.Л. Физикохимия диспергирующих при-
Каморин Д.М., Орехов Д.В. Влияние условий син-
садок к маслам. Киев: Наукова. думка. 1989. 184 с.
теза на композиционную неоднородность сополи-
27. Гурьянов Ю.А. Способ определения диспергиру-
меров высших N-алкилакриламидов и бутил(мет)-
юще-стабилизирующих свойств и загрязненности
акрилата // Журн. прикладной химии. 2012. Т. 85.
масла // Патент РФ № 2312344 С1. ФГОУ ВПО
№ 5. С. 805-812. [Kazantsev O.A., Sivokhin A.P., Sa-
«Челябинский государственный агроинженерный
modurova S.I., Kamorin D.M., Orekhov D.V. Effect of
университет»; 09.11.2006; опубл. 10.12.2007.
НЕФТЕХИМИЯ том 61 № 6 2021
