接枝共聚物的形成方法技术

一种接枝聚合物的制备方法，包括使基底聚合物与含氮的接枝单体在自由基引发剂和在所述接枝反应过程中减少聚合物交联的酰胺偶合抑制剂存在下进行接枝反应。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种改进的。更具体地，本专利技术涉及在减少交联的情况下在线型、径向或星形共聚物上接枝含氮单体的方法；和包含所得聚合物的润滑油组合物。
技术介绍
用于曲轴箱机油的润滑油包含用于改善机油的测量粘度性能的组分，即提供多效机油如SAE 5W-30、10W-30和10W-40。这些粘度性能增强剂(通常称为粘度指数(VI)改进剂)包括烯烃共聚物、聚甲基丙烯酸酯、和苯乙烯/氢化二烯嵌段和星形共聚物。此聚合材料通常称为“非分散剂VI改进剂”，因为它们不防止油中的漆和/或淤渣沉积在内燃发动机的内表面上。为防止淤渣沉积在发动机部件上，在机油中加入分散剂(常称为“无灰分散剂”。这些分散剂通常有与油中的淤渣缔合的含氮极性首基和使所述淤渣和漆料悬浮在油中而防止其在发动机内形成沉积物的油溶性长尾部分。VI改进剂可设有给VI改进剂赋予分散剂能力的含氮官能团。一种工业趋势是在润滑油中用此“多功能”VI改进剂代替一部分或全部分散剂。可通过在VI改进剂的聚合物骨架上接枝含氮部分将含氮官能团加至聚合物VI改进剂中。在聚合物上接枝含氮部分的方法为本领域已知，包括例如在自由基引发剂(纯的或在溶剂存在下)存在下使所述聚合物与含氮部分接触。所述自由基引发剂可通过剪切(如在挤出机中)或加热自由基引发剂前体如过氧化氢产生。然而，含氮部分在聚合物骨架上的接枝特别是挤出接枝时，既使所述聚合物降解而且导致聚合物链之间交联。交联的聚合物链在配制的机油中产生许多不符合要求的性质。高度交联的聚合物链不溶于油，在用于配制润滑油之前必须从油溶性聚合物中滤去所述交联聚合物。所述不溶于油的滤出材料没有经济价值。而且，包含交联聚合物的浓缩物在室温下通常是胶状的。由于此流体在低剪切条件下不流动或难以流动而造成处理问题。此交联的链还对剪切敏感，从而提供粘度与所述油所经受的剪切强度关系很大的润滑油。US5 141 996公开了一种接枝的星形聚合物的制备方法，其中在矿物油溶剂中，在自由基聚合引发剂和链转移剂、π-电子给体或共聚单体存在下，使含氮的可聚合极性有机化合物(例如2-乙烯基吡啶或4-乙烯基吡啶)与氢化的星形聚合物接触，所述星形聚合物包含核(例如聚(-多乙烯基芳族偶联剂))，有氢化的共轭二烯均聚物和共聚物；氢化的共轭二烯-单链烯基芳烃共聚物；或上述的混合物的聚合物臂。据称所述链转移剂、π-电子给体或共聚单体起偶联抑制剂的作用。适用的链转移剂描述为包含活性氢原子的化合物如长链烷基硫醇。茴香醚和N-乙烯基吡咯烷酮分别被描述为适用的π-电子给体和共聚单体。据称存在链转移剂、π-电子给体或共聚单体导致含氮部分之间的交联度下降。WO98/13443描述了一种用于润滑油组合物的多功能粘度指数改进剂，包括含有聚(-多链烯基偶联剂)核和至少四个与所述核相连的聚合物臂的氢化星形聚合物。每个臂上接枝五至十个N-乙烯基咪唑官能团，所述臂包括氢化的共轭二烯的均聚物和共聚物、氢化的共轭二烯-单链烯基芳烃共聚物、及其混合物。所述星形聚合物是通过所述核和聚合物臂在溶剂中在自由基引发剂存在下接触的方法形成的。还暗示如果所述N-乙烯基咪唑在所述自由基引发剂之前引入可使所述N-乙烯基咪唑基之间的交联减至最低。WO99/21902公开了N-乙烯基咪唑至乙烯/丙烯共聚物的挤出机接枝。该方法的特征之一是所用接枝单体或引发剂使用极性或非极性溶剂。宣称使用极性溶剂(优选水)抑制“不希望的副聚合反应”。US4 146 489所公开的方法中，通过在齿轮泵、挤出机、或优选均化器中使产品后降解控制因乙烯基吡啶或乙烯基咪唑的接枝所致交联。US4 292 414描述了一种在减少胶凝的情况下形成马来酐接枝的嵌段共聚物的方法，其中在“自由基阻聚剂”存在下进行接枝，所述自由基阻聚剂可以是酚化合物、含磷化合物、萘酚化合物、胺化合物、醌化合物或含硫化合物。优选的自由基阻聚剂是萘胺化合物、苯二胺化合物、巯基烷基胺化合物、N-亚硝胺化合物、喹啉化合物、和吩噻嗪化合物。US4 506 056建议在含羧基的聚合物(具体地接枝有马来酐的甲基丙烯酸甲酯)的制备方法中，可通过使甲基丙烯酸甲酯、马来酐、自由基引发剂和抑制马来酐的均聚但不抑制甲基丙烯酸甲酯的均聚的添加剂混合减少交联。适用的“添加剂”包括各种含氮、含磷、和含硫化合物。适用的含氮化合物包括丙酰胺、硬脂酰胺、亚乙基双硬脂酰胺、N-甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二乙基十二碳酰胺、N，N-二乙基间甲苯酰胺、己内酰胺、2-吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基苯胺和2，6-二甲基-N-氧化吡啶。(参见J Polymer Science，Part APolymer Chemistry，Vol.26，1189-1198(1988)；J.Polymer Science，Polymer Letters，Vol.20，481-486(1982)和J.Polymer Science，Polymer Letters，Vol.21，23-30(1983)，都是Gaylord和Mehta的“与马来酐和/或过氧化物反应时乙烯-丙烯共聚物橡胶的降解和交联”；Gaylord，Mehta and Mehta，J.Appleid Polymer Science，Vol.33，2549-2558(1987)。)专利技术概述简言之，本专利技术涉及在减少交联的情况下在基底聚合物上接枝含氮接枝单体的方法。具体地，本专利技术涉及以下发现在含氮接枝单体接枝过程中存在某些酰胺化合物降低所述主链交联的趋势。此外，已发现存在某些酰胺通过减少粘连改善所得接枝聚合物颗粒的处理。还发现存在某些酰胺使所述接枝聚合物在油中的浓缩物的粘度降低，使此浓缩物在室温下更可浇注/可泵送，从而减少此浓缩物伴生的浊雾(haze)。所述改善的油浓缩物还不在环境温度下胶凝。更具体地，本专利技术提供一种接枝聚合物的制备方法，所述方法包括使含氮的可聚合极性有机化合物或接枝单体与基底聚合物在自由基引发剂、酰胺偶合抑制剂、和可选的稀释剂或溶剂油存在下接触。第二方面，本专利技术涉及含多功能粘度指数改进剂的润滑油组合物，所述改进剂包括接枝有含氮官能团的聚合物骨架。专利技术详述适用于通过本专利技术方法官能化和氨基化的基础聚合物或基底聚合物包括含1至约10个碳原子的α-烯烃的均聚物和共聚物、氢化的含4至约12个碳原子的二烯烃的均聚物和共聚物、氢化的一或多种共轭二烯烃和一或多种含8至约16个碳原子的单链烯基芳烃的共聚物等。所述基础聚合物可以是星形或线型结构的。氢化聚合物可以是选择性、完全或部分氢化的。选择氢化意指其中所述烯属不饱和大部分被氢化而所述原始的芳族不饱和全部或大部分未被氢化的过程。氢化的共轭二烯聚合物和共轭二烯-单链烯基芳烃共聚物优选被选择氢化以致通过氢化除去所述原始烯属不饱和的大于约95％、优选大于约98％。优选所述氢化聚合物基本上不含烯属不饱和。在递变聚合物的情况下(见下文所述A-A/B-B实例)，除所述95％、优选大于98％氢化除去烯属不饱和之外，优选还使约5％至约35％的芳族不饱和氢化。在能赋予高机械剪切的共混设备中完成官能化时，含有低于上述量的烯属不饱和的聚合物在某些条件下在官能化反应过程中出现过度交联。此外，取决于工艺条件，聚合物链的断本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接枝聚合物的制备方法，包括使基底聚合物和含氮的接枝单体在自由基引发剂和选自饱和和不饱和脂肪酸的伯酰胺的酰胺偶合抑制剂存在下进行接枝反应，其中所述偶合抑制剂的存在量足以在所述接枝反应过程中减少聚合物交联。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：EM德格鲁特，ML赫斯，RB罗狄斯，
申请(专利权)人：EM德格鲁特，ML赫斯，RB罗狄斯，
类型：发明
国别省市：GB[英国]