Polymetacrylat có nhiều ứng dụng khác nhau trong công nghiệp và cuộc sống. Nó cũng là loại polyme được sử dụng nhiều cho mục đích giảm nhiệt độ đông đặc cho dầu thô và dầu bôi trơn. Phân tích các tài liệu cho thấy có 2 cách sử dụng loại polyme này làm PPD. Cách thứ nhất là sử dụng chúng dưới dạng copolyme của các alkylacrylat có số nguyên tử cacbon khác nhau để có được một copolyme
gradient thích hợp nhất. Cách thứ hai là sử dụng các đồng trùng hợp của metacrylat có các mạch alkyl dài (từ C14 trở lên) với styren, maleic anhydrit hoặc 1-anken v.v.
Việc sử dụng polyalkylacrylat làm PPD theo cách thứ hai được rất nhiều nhà nghiên cứu trên thế giới quan tâm. Ví dụ, Pranab Ghosh và các cộng sự đã nghiên cứu chế tạo copolyme metylmetacrylat với styren cũng như với 1-decene để sử dụng làm phụ gia PPD [8, 9]. Cụ thể các homopolyme của alkylacrylat chứa C18, C20 và C22 và của các copolyme với styren, maleic anhydrit, alpha-olefin v.v. đã được thông báo [14-16].
Copolyme của alkyl acrylat, metacrylat với vinylaxetat được nghiên cứu điều chế và sử dụng làm phụ gia hạ nhiệt độ đông đặc trong bơm dầu thô, dầu bôi trơn và dầu nhiên liệu [7].
B. Subrahamanyam và các cộng sự đã sử cho hỗn hợp của ba acrylat C18, C20 và C22 đồng trùng hợp với nhau và tính tỷ lệ hoạt tính của chúng [23].
Sheng Han và các cộng sự đã đồng trùng hợp alkyl metacrylat (C14) với maleic anhydrit rồi nghiên cứu quá trình kết tinh trong nhiên liệu diesel khi sử dụng chúng làm phụ gia [24]. Rasha và các cộng sự cũng đã đồng trùng hợp maleic anhydrit với các alkyl acrylat terpolyme với các tỷ lệ giữa chúng khác nhau và sử dụng chúng làm phụ gia PPD, đánh giá hiệu quả giảm nhiệt độ đông đặc của chúng cho các loại dầu khác nhau [20]. Còn có rất nhiều nghiên cứu khác liên quan đến phụ gia copolyme của alkyl acrylat với các monome khác.
Đối với copolyme của acrylat loại một, cho thấy có ít nghiên cứu hơn. Tuy nhiên cấu trúc hóa học của loại copolyme này hứa hẹn nhiều thành công trong nghiên cứu tổng hợp và sử dụng chúng làm PPD cho các loại dầu.
Nguyên nhân của thành công liên quan đến cấu trúc phân tử như chỉ ra trên hình 1.10, và độ mềm dẻo hóa học vốn có của nó do mạch polyme dài, nhưng quan
Tuy nhiên, các mạch phụ là hỗn hợp phức tạp của các nhóm alkyl cấu thành ngẫu nhiên từ 1 đến hơn 20 nguyên tử cacbon. Các mạch phụ cacbon dài hơn có xu hướng tương tác với sáp, để làm được như vậy, chúng phải là những mạch thẳng và chứa ít nhất 14 nguyên tử cacbon. Sự tương tác này càng mạnh khi mạch phụ polyme càng dài. Tuy nhiên, các mạch ngắn hơn sẽ bổ sung cấu tử tan và trơ, bảo đảm mức độ tương tác có kiểm soát hoặc đóng vai trò cầu nối giữa các mạch dài hơn để phù hợp tốt hơn với cấu trúc tinh thể của latex. Sự tương tác tối ưu với sáp đòi hỏi có sự điều chỉnh các nhóm alkyl sáp cả về chủng loại và nồng độ.
CH2 C CH3 COOR1
CH2 C CH3
COOR2
x y
Hình 1.10. Chất phụ gia copolyme PMA
Sử dụng copolyme acrylat theo phương pháp thứ hai này có những thuận lợi không nhỏ. Thứ nhất, có thể tiến hành phản ứng đồng trùng hợp gốc, trong dung dịch, một phản ứng dễ tiến hành, hóa chất nguyên liệu có sẵn, dễ mua. Phản ứng thường cho hiệu suất cao, sản phẩm dễ tinh chế; không gặp nhiều khó khăn để đạt được khối lượng phân tử mong muốn. Thứ hai, các tài liệu cho thấy, nếu có sự phối hợp tốt, thích hợp giữa mạch cacbon dài và ngắn, tìm được khối lượng phân tử copolyme thích hợp, nghĩa là có được copolyme gradient hợp lý, ta sẽ có phụ gia copolyme làm PPD rất hiệu quả.
Xuất phát từ các phân tích ở trên, chúng tôi chọn phương án 2 để nghiên cứu chế tạo copolyme làm PPD cho dầu mỡ bôi trơn, nghĩa là nghiên cứu chế tạo các copolyme của các alkyl acrylat trong đó mạch alkyl có độ dài khác nhau.