Synthesis and characterization of multifunctional polymer additives for lubricating oils based on 2-ethylhexyl acrylate and N-isopropylmethacrylamide

• Autorzy: Siwan Ghofran Qasem , Mohammed Ameen Hadi

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2024.4.3

Warianty tytułu

PL

Synteza i charakterystyka wielofunkcyjnych dodatków polimerowych do olejów smarowych na bazie akrylanu 2-etyloheksylu i N-izopropylometakryloamidu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The long-chain acrylate monomer, 2-ethylhexyl acrylate (EHA), was obtained by esterification of acrylic acid with 2-ethylhexanol, and the copolymer by free radical polymerization with N-isopropylmethacrylamide (PMA) in various proportions using azobisisobutyronitrile (AIBN) as the initiator in a benzene solvent. High conversion polymers were obtained: polyEHM, polyPMA, 3EHM/1PMA, 1EHM/1PMA and 1EHM/3PMA, which were named P1, P2, P3, P4 and P5, respectively. The chemical structure was confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and proton nuclear mag¬netic resonance (1H-NMR). The percentage of nitrogen was used to determine the reactivity coefficient of EHA-co-PMA using the Kelin-Todosa method, rEHA = 1.14 and rPMA = 0.321. Based on the reactivity and solubility coefficients in the virgin SN 500 base oil, the performance of polymers, except P2, as additives to lubricating oils was assessed. Polymers with a high content of hydrophobic EHA monomer (P1 and P3) showed good performance as viscosity increasing and freezing point lowering agents, while P4 had the best anti-corrosion properties.

PL

Długołańcuchowy monomer akrylanowy, akrylan 2-etyloheksylu (EHA), otrzymano poprzez estryfikację kwasu akrylowego 2-etyloheksanolem, a kopolimer poprzez polimeryzację wolnorodnikową z N-izopropylometakryloamidem (PMA) w różnych proporcjach z użyciem azobisizobutyronitrylu (AIBN) jako inicjatora w rozpuszczalniku benzenowym. Otrzymano polimery o wysokiej konwersji: polyEHM, polyPMA, 3EHM/1PMA, 1EHM/1PMA i 1EHM/3PMA, które nazwano odpowiednio P1, P2, P3, P4 i P5. Strukturę chemiczną potwierdzono metodą spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera (FT-IR) i protonowego jądrowego rezonansu magnetycznego (1H-NMR). Zawartość procentową azotu zastosowano do określenia współczynnika reaktywności EHA-co-PMA metodą Kelina-Todosa, rEHA= 1,14 i rPMA = 0,321. Na podstawie współczynników reaktywności i rozpuszczalności w surowym oleju bazowym SN 500, oceniono działanie polimerów, z wyjątkiem P2, jako dodatków do olejów smarowych. Polimery o dużej zawartości hydrofobowego monomeru EHA (P1 i P3) wykazały dobre działanie jako środki zwiększające lepkość i obniżające temperaturę krzepnięcia, natomiast P4 miał najlepsze właściwości antykorozyjne.

Słowa kluczowe

EN

long chain acrylate monomers; copolymerization; reactivity ratios; lubricant additives

PL

długołańcuchowe monomery akrylanowe; kopolimeryzacja; współczynniki reaktywności; dodatki smarne

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2024
• Tom: Vol. 69, nr 4
• Strony: 229--235
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Siwan Ghofran Qasem

• Department of Chemistry, College of Science for Women, University of Baghdad, 10071 Baghdad, Iraq

autor

Mohammed Ameen Hadi

• Department of Chemistry, College of Science for Women, University of Baghdad, 10071 Baghdad, Iraq

• https://orcid.org/0000-0003-2323-198X

Bibliografia

• [1] Kukrety A., Sharma B., Senthilkumar T. et al.: Polymer Bulletin 2022, 79, 4827. https://doi.org/10.1007/s00289-021-03738-2
• [2] Hevus I., Kannaboina P., Qian Y. et al.: ACS Applied Polymer Materials 2023, 5(11), 9659. https://doi.org/10.1021/acsapm.3c02207
• [3] Kraśkiewicz A., Kowalczyk A., Kowalczyk K. et al.: Progress in Organic Coatings 2024, 187, 108141. https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2023.108141
• [4] Abdallah Z.S., Mohammed A.H.: Polimery 2023, 68(2), 86. https://doi.org/10.14314/polimery.2023.2.2
• [5] Faujdar E., Singh R.K.: Journal of Applied Polymer Science 2022, 139(21), 52195. https://doi.org/10.1002/app.52195
• [6] Khakimov F.S., Mukhtorov N.S., Maksumova O.S.: Journal of Polymer Research 2020, 27, 304. https://doi.org/10.1007/s10965-020-02268-1
• [7] Mohammed A.H., Mahmood T.A., Yousif, S.A. et al.: Materials Science Forum 2021, 1045, 109. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.1045.109
• [8] Corsaro C., Neri G., Santoro A. et al.: Materials 2021, 15(1), 282. https://doi.org/10.3390%2Fma15010282
• [9] Suhail M., Fang C. W., Chiu I. H. et al.: Gels 2022, 8(8), 521. https://doi.org/10.3390/gels8080521
• [10] Zheng H., Qiu Z., Li D. et al.: Journal of Polymer Science 2023, 61(23), 2987. https://doi.org/10.1002/pol.20230389
• [11] Bhanu V.A., Rangarajan P., Wiles K. et al.: Polymer 2022, 43(18), 4841. https://doi.org/10.1016/S0032-3861(02)00330-0
• [12] Hao J., Liu Y., Lu C.: Polymer Degradation and Stability 2018, 147, 89. https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2017.11.010
• [13] Karmakar G., Dey K., Ghosh P. et al.: Polymers 2021, 13(8), 1333. https://doi.org/10.3390/polym13081333
• [14] Mohammed A., Dhedan R.M., Mahmood W. A. et al.: Egyptian Journal of Chemistry 2021, 64(8), 4271. https://doi.org/10.21608/ejchem.2021.61665.3327
• [15] Ghosh, P., Hoque M., Karmakar G. et al.: International Journal of Industrial Chemistry 2017, 8, 197. https://doi.org/10.1007/s40090-017-0119-y
• [16] Al-Sabagh A.M., Sabaa M.W., Saad G.R. et al.: Egyptian Journal of Petroleum 2012, 21(1), 19. https://doi.org/10.1016/j.ejpe.2012.02.003
• [17] Du T., Wang S., Liu H. et al.: Petroleum Science and Technology 2012, 30(2), 212. https://doi.org/10.1080/10916461003662984
• [18] Erbil C., Terlan B., Akdemir Ö. et al.: European Polymer Journal 2009, 45(6), 1728. https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2009.02.023
• [19] Abbas N.N., Mohammed A.H.: Egyptian Journal of Chemistry 2022, 65(132), 719. https://doi.org/10.21608/ejchem.2022.142847.6239
• [20] Abbas N.N., Mohammed A.H., Ahmad M.B.: Egyptian Journal of Chemistry 2022, 65(9), 293. https://doi.org/10.21608/ejchem.2022.112096.5091
• [21] Al-Mokaram A.A., Mohammed A.H., Ghani H.A.: Polimery 2022, 67(10), 489. https://doi.org/10.14314/polimery.2022.10.3
• [22] Singh R.K., Kukrety A., Kumar A. et al.: Advances in Polymer Technology 2018, 37(6), 1695. https://doi.org/10.1002/adv.21826
• [23] Faujdar E., Negi H., Singh R.K. et al.: Journal of Polymers and the Environment 2020, 28, 3019. https://doi.org/10.1007/s10924-020-01815-7
• [24] Al-Shafy H., Ismail E.: IOSR Journal of Engineering 2014, 4(7), 54. https://doi.org/10.9790/3021-04715461
• [25] Cao Z., Xia Y., Chen C.: Tribology International 2018, 120, 446. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2018.01.009
• [26] Zhou C., Tan L., Hu W. et al.: Journal of Applied Polymer Science 2021, 138(14), 50134. https://doi.org/10.1002/app.50134