Polyisobutenylsuccinic anhydride(PIBSA), an intermediate for the lubricating oil additive, was prepared by the reaction of polyisobutylene(PIB) with maleic anhydride (MA). The functionality, which indicates the extent of reaction of PIB-a and MA, was determined in the various reaction conditions : fuctionality was 0.98 under the reaction conditions of no solvent for 12 hours at $190^{\circ}C$, 0.21 in benzyl alcohol solvent for 12 hours at $190^{\circ}C$, and 0.03~0.20 with various Lewis acids such as $AlCl_3$, $SnCl_4$, $Et_2AlCl$, and $TiCl_4$. The fuctionality also depended on the structure of PIBs. As ${\alpha}$-olefin content (exo-form) in PIB increased, the fuctionality had a higher value. The structure of PIBSA prepared from PIB and MA was determined with FT IR and $^1H$ NMR spectroscopy. Two strong anhydride IR bands at 1782 and $1855cm^{-1}$ were obserbed and two IR bands at 1639 and $897cm^{-1}$ for unsaturated groups of PIB disappeared. The presence of the anhydride was difficult to find by $^1H$ NMR spectroscopy because the anhydride protons gave relatively small peaks over a 2.0~3.0 range. Polyisobutenylsccinimide (PIBSI), a lublicating oil additive, was prepared by the reaction of PIBSA with diaminoethane.
윤활유 첨가제 중간체인 polyisobutenylsuccinic anhydride(PIBSA)를 polyisobutylene(PIB)과 maleic anhydride(MA)을 이용하여 합성하였다. PIB-a와 MA의 결합반응은 각각의 이중결합사이의 반응을 통하여 이루어지는데 반응조건에 따른 결합도를 측정하였다. 용매를 사용하지 않고 $190^{\circ}C$로 12시간 반응한 경우는 결합도가 0.98을 보였으며 같은 온도에서 벤질알코올 용매를 사용한 경우는 0.21, 그리고 루이스 산촉매인 $AlCl_3$ 및 $SnCl_4$, $Et_2AlCl$, $TiCl_4$을 사용한 경우는 0.03~0.20을 보였다. 또한 PIB의 종류에 따라 결합도의 차이를 보였다. MA의 결합도는 PIB에 ${\alpha}$-올레핀(ego)형이 많이 포함될 수록 증가함을 확인하였다. PIB과 MA가 결합된 PIBSA의 구조는 FT IR과 $^1H$ NMR을 통하여 결정하였다. 결합된 MA의 anhyhide IR 흡수대가 1782 및 $1855cm^{-1}$에서 강하게 나타나며, 1639 및 $897cm^{-1}$에서 보인 PIB의 이중결합의 흡수대가 사라진 것으로부터 알 수 있다. $^1H$ NMR을 통하여 결합된 MA를 확인하는 것은 상대적으로 anhydride peak의 양이 적어 거의 불가능하지만, 확대된 5.5~2.5영역에서 PIB과 다른 peak를 확인할 수 있다. 제조한 PIBSA와 diaminoethane를 반응시키어 윤활유첨가제인 polyisobutenylsuccimide(PIBSI)을 제조하였다.
Keywords
Acknowledgement
Supported by : 전남대학교 자동차연구소
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