衍生自选择性氢化聚合物的分散剂和分散剂粘度指数改进剂:加氢甲酰化/还原胺化反应产品制造技术

技术编号:1624878 阅读:231 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供分散剂和分散剂粘度指数改进剂,包括已氢化、官能化、非必要地改性和后处理的共轭二烯烃聚合物。这些分散剂物质包括两种不同共轭二烯烃的共聚物。将这些聚合物选择性氢化生产具有高度控制量的不饱和度的聚合物,其中所述不饱和度允许高度选择性官能化。可通过加氢甲酰化接着还原胺化将这些聚合物官能化。还提供了已借助本发明专利技术分散剂物质对其分散性和/或粘度性能进行改进的润滑流体,如矿物油和合成油。还提供改进润滑流体如矿物和合成润滑油的分散性和/或粘度性能的方法。这些分散剂物质还可包括一种载体流体以提供分散剂浓缩物。(*该技术在2019年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及分散剂,具有改进发动机性能的分散剂,具有粘度指数(Ⅵ)改进性能的分散剂,和衍生自官能化二烯烃聚合物的分散剂Ⅵ改进剂,及其使用方法。本专利技术更具体涉及分散剂,具有Ⅵ改进性能的分散剂,和衍生自用共轭二烯烃制备的选择性氢化共聚物的分散剂Ⅵ改进剂。本专利技术还涉及分散剂、具有Ⅵ改进性能的分散剂,和衍生自上述聚合物的化学改性衍生物的分散剂Ⅵ改进剂。液体弹性体是公知的并被用于各种领域。例如,已经知晓很多官能封端聚丁二烯液体弹性体。这些物质通常是高度不饱和的,且通常形成聚氨酯配料的基础聚合物。羟基封端聚丁二烯的制备方法和用途由J.C.Brosse等人详细描述于通过自由基聚合获得的羟基封端聚合物-合成。表征和用途,聚合物科学进展(Advances in PolymerScience)81,Springer-Verlag,Berlin,Heidelberg,1987,pp167-220中。此外,已知具有丙烯酸酯基、羧基-或巯基端基的液体聚合物。除丁二烯外,已知使用异戊二烯作为液体弹性体的基础单体。这些液体弹性体可含有另一些用于在共混物中控制与极性材料如环氧树脂的相容性的单体,如苯乙烯或丙烯腈。在先有技术中纯烃非官能化液体橡胶也是已知的。这些液体弹性体含不同程度的用于硫化的不饱和度。典型的高度不饱和液体弹性体是聚丁二烯,例如由Ricon Resins,Inc.以名称RICON出售的。已进行氢化使其原来的双键饱和90%的液体聚异戊二烯由KurarayIsoprene Chemical Co.Ltd.以LIR-290出售。更高度饱和的液体橡胶是购自Hardman Rubber Co.的液体丁基橡胶,和购自UniroyalChemical Co.的Trilene,一种液体乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)。这种更高度饱和的液体弹性体显示良好的抗氧化和臭氧性能。Falk,聚合物科学期刊(Journal of Polymer Science)PART A-1,92617-23(1971),公开了一种在1,4-聚异戊二烯存在下氢化1,4-聚丁二烯的方法。更具体地,Falk公开了氢化1,4-聚丁二烯-1,4-聚异戊二烯-1,4-聚丁二烯嵌段共聚物和丁二烯与异戊二烯的无规共聚物中的1,4-聚丁二烯嵌段链段的方法,这两种共聚物都具有显著1,4-微观结构的聚合单体。氢化在氢和催化剂存在下进行,所述催化剂由有机铝或锂化合物与2-乙基己酸的过渡金属盐反应制得。Falk,DieAngewandte Chemie,21(286):17-23(1972),公开了氢化1,4-聚丁二烯-1,4-聚异戊二烯-1,4-聚丁二烯嵌段共聚物中的1,4-聚丁二烯链段的方法。Hoxmeier,公开的欧洲专利申请88202449.0(申请日1988年11月2日),公开号0315285(公开日1989年5月10日),公开了一种选择性氢化由至少两种不同共轭二烯烃制备的聚合物的方法。这两种二烯烃中的一种在2、3和/或4个碳原子中比另一种更多地被取代,且在聚合后生成三-或四-取代双键。选择性氢化在这样的条件下进行,即氢化由较低取代的共轭二烯烃引入聚合物中的烯属不饱和度,同时留下不饱和的至少部分通过更多地取代的共轭二烯烃引入聚合物中的三-或四-取代不饱和度。Mohajer等人,丁二带与异戊二烯的氢化线性嵌段共聚物组成和链序结构变化对性能的影响,聚合物(Polymer)23:1523-35(1982),公开了一种基本完全氢化的丁二烯-异戊二烯-丁二烯(HBIB)、HIBI和HBI嵌段共聚物,其中丁二烯主要为1,4-微观结构。Kuraray K.K.,日本专利申请公开JP-328 729(申请日1987年12月12日,公开日1989年7月4日)披露了一种树脂组合物,包括70-99 wt%聚烯烃(优选聚乙烯或聚丙烯)和1-30wt%的通过氢化异戊二烯/丁二烯共聚物的至少50%不饱和键获得的共聚物。无灰分散剂是润滑流体如燃料和润滑油的添加剂,该添加剂用于改进流体的分散性能或改进其粘度性能。通常,这些分散剂是改性聚合物,它们具有亲油聚合物主链以确保良好的溶解度并保持颗粒悬浮于油中,并具有极性官能度以使其与氧化产品和淤渣结合或粘附。分数剂当与淤渣活性键合时,通常具有增溶亲油性(疏水性)尾和极性(亲水性)头,由此形成胶束。常规分散剂包括通过烯位反应(ene reaction)改性以包括官能团如丁二酰亚胺、羟乙基酰亚胺、丁二酸酯/酰胺和噁唑啉的聚异丁烯。其它分散剂包括聚丁烯的曼尼希碱衍生物、乙烯丙烯聚合物和丙烯酸系聚合物。分散剂通常为在分子中的一个位置通过与马来酸酐进行烯位反应接着用多胺酰亚胺化而官能化的聚丁烯。这些聚丁烯的分子量一般为500-2,000,且由于在其生产中使用聚合工艺,因此每个聚丁烯分子具有不多于一个双键。这样,每个链的可能官能团被限制为一个。通常该位置在分子的末端部分。此外,一般可接受的是,为获得有益的分散剂性能,一个分子必须具有至少一个官能团/约2000分子量。因此,若要保持合适的官能度/烃比例,则常规聚丁烯分散剂的分子量不能超过2,000。此外,常规分散剂具有限制官能团位置的分子结构,通常要求这些官能团处于分子的末端区域。用于常规丁烯聚合物的聚合方法还生成具有不能接受的宽分子量分布(即不能接受的重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)的高比例)的产品。通常,该分布为Mw/Mn≥2.5,生产的组合物不具有良好的分散剂性能。此外,在这些聚合物中官能化反应通常生成大量的不合适的副产品如各种分子量的不溶性改性聚合物。官能化反应还生成含不合适化学部分如氯的化合物。Holder等人的US 4,007,121描述了一种润滑剂添加剂,包括聚合物如具有N-烃基羧酰胺基团的乙烯丙烯聚合物(EPT)。Meinhardt等人的US3,868,330和4,234,435公开了用于改进润滑剂添加剂的羧酸酰化试剂。描述了改性聚链烯,如具有Mn1300-5000和Mw/Mn1.5-4的聚异丁烯-取代丁二酸酰化试剂。这些方法采用氯化以提供更大的官能度。迄今,本领域未生产出在其聚合物结构中具有选择性的和可控制量的极性官能度的分散剂和分散剂Ⅵ改进剂。同时,本领域未提供开发具有较高分子量和/或在每个分子中具有较高官能化量的分散剂和分散剂Ⅵ改进剂的任何方法。本领域也未提供具有合适窄分子量分布(以避免存在降低分散剂性能的副产品)的分散剂聚合物。本领域也未提供显示良好热稳定性的分散剂和Ⅵ改进组合物。因此,本专利技术的一个目的是提供具有允许高选择性地控制不饱和度和后官能化的聚合物结构的分散剂和分散剂Ⅵ改进剂。还可通过对本专利技术的聚合物进行化学改性获得独特的材料,因为这些聚合物可在分子的可控制部位,如在任意部位或在末端选择性改性。本专利技术的另一目的是提供一种由具有控制量的无规引入饱和主链的不饱和度的聚合物生产分散剂和分散剂Ⅵ改进剂的方法。与EPDM基分散剂相反,可经济且容易地控制不饱和程度,例如将其控制在1-50%,由此提供宽范围的官能化性能。本专利技术的再一目的是提供具有窄分子量分布且无共存的不合适副产品的分散剂和分散剂Ⅵ改进剂,由此提供更精确调节的分散剂和/或Ⅵ改进性能。本专利技术的再一目的是提供具有改进的发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于改进流体的分散性或粘度性能的分散剂物质,包括:第一种共轭二烯烃与第二种共轭二烯烃的共聚物,其中:第一种共轭二烯烃包括至少一种相对更多取代的具有至少5个碳原子和下式(1)的共轭二烯烃:*** (1)其中R↑[1]-R↑[6 ]各自为氢或烃基,条件是R↑[1]-R↑[6]中至少一个为烃基,和条件是聚合后已聚合的式(1)共轭二烯烃具有下式(2)的不饱和度:*** (2)其中R↑[Ⅰ]、R↑[Ⅱ]、R↑[Ⅲ]和R↑[Ⅳ]各自为氢或烃基,条件是R↑[Ⅰ]和R↑ [Ⅱ]同时为烃基或R↑[Ⅲ]和R↑[Ⅳ]同时为烃基;和第二种共轭二烯烃包括至少一种不同于第一种共轭二烯烃并具有至少4个碳原子和下式(3)的相对低取代的共轭二烯烃:*** (3)其中R↑[7]-R↑[12]各自为氢或烃基,条件是聚 合后已聚合的式(3)共轭二烯烃具有下式(4)的不饱和度:*** (4)其中R↑[Ⅴ]、R↑[Ⅵ]、R↑[Ⅶ]和R↑[Ⅷ]各自为氢或烃基,条件是R↑[Ⅴ]或R↑[Ⅵ]中一个为氢,R↑[Ⅶ]或R↑[Ⅷ]中一个为氢,以及R↑[Ⅴ]、R↑[ Ⅵ]、R↑[Ⅶ]和R↑[Ⅷ]中至少一个为烃基;其中该共聚物已通过包括如下步骤的方法官能化:将共聚物选择性氢化以提供选择性氢化的共聚物;通过加氢甲酰化将该选择性氢化的共聚物官能化以提供具有至少一个极性官能基团的官能化共聚物;和 将该官能化共聚物还原胺化。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:TS库尔鲍夫FC拉夫利斯JE马林二世DN马修斯
申请(专利权)人:埃克森美孚石油公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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