用于汽车应用中基础油的改善粘度指数的烷封端的油溶性聚合物添加剂制造技术

技术编号:15292942 阅读:199 留言:0更新日期:2017-05-11 01:54
汽车润滑剂基础油制剂包含:在40℃的运动粘度为100厘斯或更小的基础油、优选烃基础油,以及烷基封端的油溶性聚合物,其中所述烷基封端的油溶性聚合物具有式I的结构:R1[O(R2O)n(R3O)mR4]p(I),其中R1是具有1至30个碳原子的烷基,R2和R3独立地选自具有3个或4个碳原子的烷基并且可以为嵌段形式或无规组合,R4是具有1至18个碳原子的烷基,n和m独立地为0至20的数字,条件是n+m大于0,p是1至3的数字;在40℃为100厘斯或更小的运动粘度可用于机械装置的润滑剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2014年7月31日提交的美国临时专利申请号62/031,197的优先权,其全部内容通过参考并入本申请。
本专利技术涉及用于汽车润滑剂制剂的基础油制剂,所述基础油制剂包含基础油和烷基封端的油溶性聚合物,这样的基础油制剂在汽车润滑剂制剂中的用途,以及改善适宜用于汽车应用的基础油的粘度指数和低温粘度的方法。
技术介绍
机械装置使用润滑剂以便减少彼此相邻的部件的磨损。一种这样的机械装置是带有活塞的内燃机,所述活塞在气缸内移动并且用机油润滑。在内燃机行业越来越期望提高内燃机的燃料效率。实现该目标的一种方法是降低机油的粘度。但是,如果粘度变得过低,则润滑功效可能会削弱。另外的挑战是,内燃机在宽的温度范围内操作,在寒冷的冬天可能在远低于0摄氏度(℃)启动,在炎热的夏天在运行几小时之后会在超过100℃。机油在其使用过程中,粘度通常根据温度变化。机油随着温度变化改变其粘度的程度是油的粘度指数,其推导自根据机油在40℃至100℃的运动粘度的计算。较高的粘度指数值对应于在温度范围内较小的粘度变化。期望具有高粘度指数的润滑剂,由此可在宽的温度范围内保持所需粘度。如果粘度变得过高,则燃料效率受损。如果粘度变得过低,则润滑性能降低且可能发生发动机的过度磨损。粘度指数改进剂是用于机油的添加剂,其往往可降低油粘度在温度范围内的变化。典型的粘度指数改进剂包括,例如,聚甲基丙烯酸烷基酯(例如聚甲基丙烯酸甲酯)和烯烃嵌段共聚物。遗憾的是,尽管粘度指数改进剂可提高机油的粘度指数,但是它们也往往增加机油在低温(-10℃)的粘度。当在低温环境启动发动机时,需重点考虑低温粘度。尽管对于机油而言重要的是形成足够粘的膜以防止磨损从而保护发动机组件,但是对于机油也同样重要的是不要太粘以防由油带来的过度粘滞曳力而引起高摩擦耗损。汽车润滑剂包含在40摄氏度(℃)的运动粘度为100厘斯(cSt)或更小的基础油(“汽车润滑剂基础油”)并且在40℃的运动粘度可以低至20cSt。需要低粘度以容纳通常包含在汽车润滑剂制剂内的各种各样的添加剂,而又不会变的过粘而使它们不适于汽车润滑剂。汽车润滑剂通常包含大于10wt%的添加剂(包括共基础油(co-baseoils)),相对于基础油,从而实现以下目的,例如抗氧化、抑制铁腐蚀、黄色金属钝化、提高粘度指数、去垢、分散、防磨损、促成极端压力、降凝、改良摩擦和消泡。期望确定一种用于汽车润滑剂基础油的改善粘度指数的添加剂,其也降低基础油的低温(-10℃)运动粘度。特别有价值的是下述添加剂,其将汽车润滑剂基础油的粘度指数提高至少10个点和/或将粘度指数提高到130或更高的值,同时仍可降低低温粘度。
技术实现思路
本专利技术提供了对下述问题的解决方案,即,提供一种用于汽车润滑剂基础油的添加剂,该添加剂可提高基础油的粘度指数,同时又可降低基础油的低温(-10℃)运动粘度。此外,本专利技术提供一种用于汽车基础油的添加剂,该添加剂将基础油的粘度指数提高至少10个点和/或将粘度指数提高到130或更高的值,同时仍可降低低温粘度。汽车润滑剂基础油的特征在于在40℃的运动粘度为100cSt或更小。基础油的粘度指数和运动粘度的变化在本申请是指纯汽车基础油的那些性质相比于汽车基础油与烷基封端的油溶性聚合物(AC-OSP)的制剂的那些性质的比较,所述组合是汽车基础油制剂。本专利技术是以下出乎意料和预料不到的发现的结果:AC-OSP同时用作汽车润滑剂基础油的高效粘度指数改进剂和高效低温粘度降低剂。第一方面,本专利技术是汽车润滑剂基础油制剂,其包含:在40℃的运动粘度为100厘斯或更小的基础油、优选烃基础油,以及AC-OSP,其中AC-OSP具有式I的结构:R1[O(R2O)n(R3O)mR4]p(I)其中R1是具有1至30个碳原子的烷基,R2和R3独立地选自具有3个或4个碳原子的烷基并且可以为嵌段形式或无规组合,R4是具有1至18个碳原子的烷基,n和m独立地为0至20的数字,条件是n+m大于0,p是1至3的数字;其中所述汽车润滑剂基础油制剂在40℃的运动粘度为100厘斯或更小。汽车润滑剂基础油制剂在40℃的运动粘度可以为20cSt或更大、甚至50cSt或更大,且同时该运动粘度为100cSt或更小,并且在40℃的运动粘度可以为50cSt或更小。第二方面,本专利技术是提高在40℃的运动粘度为100厘斯或更小的基础油的粘度指数同时降低所述基础油在温度为-10℃的粘度的方法,所述方法包括:将AC-OSP共混到所述基础油中,由此得到第一方面的汽车润滑剂基础油制剂,其中AC-OSP具有式I的结构:R1[O(R2O)n(R3O)mR4]p(I)其中R1是具有1至30个碳原子的烷基,R2和R3独立地选自具有3个或4个碳原子的烷基,R4是具有1至18个碳原子的烷基,n和m独立地选自1至20的数字,条件是n+m大于0,p是1至3的数字。第三方面,本专利技术是使包括多个彼此相互运动的部件的汽车机械装置润滑的方法,所述方法包括将包含第一方面的基础油制剂的润滑剂引入到所述机械装置中,使得所述润滑剂进入彼此相互运动的部件之间的空隙。本专利技术的基础油制剂用于制备汽车润滑剂,例如用于使机械装置例如内燃机或传动系统润滑。具体实施方式“和/或”表示“同时,或者择一地”。除非另有说明,否则所有范围包括端点。测试方法是指截止到本文本优先权日的最新测试方法,除非是将日期与测试方法编号一起标示为带连字符的两位数。提及的测试方法包含提及测试协会和测试方法编号两者。测试方法组织是以下缩写之一:ASTM是指ASTM国际(之前称为美国试验与材料协会(AmericanSocietyforTestingandMaterials));EN是指欧洲标准(EuropeanNorm);DIN是指德国标准化学会(DeutschesInstitutfürNormung);ISO是指国际标准化组织(InternationalOrganizationforStandards)。根据ASTMD7042测定运动粘度。根据ASTMD2270测定基础油制剂的粘度指数。“汽车基础油”和“汽车润滑剂基础油”是可互换的术语,是指在40摄氏度(℃)的运动粘度(KV)为100厘斯(cSt)或更小的基础油。汽车基础油在40℃的KV也通常为20cSt或更大。期望地,汽车基础油在100℃的KV为10cSt或更小,优选为8cSt或更小,更优选为6cSt或更小。优选地,基础油是聚α烯烃。汽车基础油可以是或包含任一种下述基础油或多于一种下述基础油的组合,所述基础油为来自于美国石油协会(API)分类的第I组、第II组、第III组、第IV组和第V组基础油。认为第I-III组基础油是烃基础油,第IV组基础油是为聚α烯烃的合成基础油,认为第V组基础油是其它合成基础油。本专利技术的汽车基础油可以是烃基础油、合成基础油或其组合。第I组基础油由分馏石油构成,所述分馏石油用溶剂提取法进一步精炼以改善诸如抗氧化等性质以及除去蜡。第I组基础油的粘度指数为80至120。第I组基础油的硫含量高于0.03重量百分比(wt%)。第II组基础油由已经氢化裂解从而进一步精炼和提纯的分馏石油构成。第II组基础油的粘度也为80至120,但是硫含量小于0.03wt%。第III组基本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种汽车润滑剂基础油制剂,其包含在40℃的运动粘度为100厘斯或更小的基础油和烷基封端的油溶性聚合物,其中所述烷基封端的油溶性聚合物具有式I的结构:R1[O(R2O)n(R3O)mR4]p   (I)其中R1是具有1至30个碳原子的烷基,R2和R3独立地选自具有3个或4个碳原子的烷基并且可以为嵌段形式或无规组合,R4是具有1至18个碳原子的烷基,n和m独立地为0至20的数字,条件是n+m大于0,p是1至3的数字;其中所述汽车润滑剂基础油制剂在40℃的运动粘度为100厘斯或更小。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.31 US 62/031,1971.一种汽车润滑剂基础油制剂,其包含在40℃的运动粘度为100厘斯或更小的基础油和烷基封端的油溶性聚合物,其中所述烷基封端的油溶性聚合物具有式I的结构:R1[O(R2O)n(R3O)mR4]p(I)其中R1是具有1至30个碳原子的烷基,R2和R3独立地选自具有3个或4个碳原子的烷基并且可以为嵌段形式或无规组合,R4是具有1至18个碳原子的烷基,n和m独立地为0至20的数字,条件是n+m大于0,p是1至3的数字;其中所述汽车润滑剂基础油制剂在40℃的运动粘度为100厘斯或更小。2.权利要求1的汽车润滑剂基础油制剂,其中所述基础油是烃基础油。3.权利要求2的汽车润滑剂基础油制剂,其中所述基础油是聚α烯烃。4.前述权利要求任一项的汽车润滑剂基础油制剂,其中所述烷基封端的油溶性聚合物是1,2-环氧丁烷和1,2-环氧丙烷的无规共聚物。5.前述权利要求任一项的汽车润滑剂基础油制剂,其特征进一步在于R4是甲基。6.前述权利要求任一项的汽车润滑剂基础油制剂,其特征进一步在于p是1。7.前述权利要求任一项的汽车润滑剂基础油制剂,其特征进一步在于R1是具有8至12...

【专利技术属性】
技术研发人员:N·哈利德杰M·R·格雷夫斯
申请(专利权)人:陶氏环球技术有限责任公司道达尔销售服务公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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