用于润滑油的粘度指数改进剂制造技术

提供一种聚合物粘度指数改进剂，其包括结晶度最小化的具有至少一种控制分布嵌段共聚物的氢化嵌段共聚物。另外提供包含至少一种基础油和上述粘度指数改进剂的油组合物。进一步提供包含上述粘度指数改进剂的聚合物浓缩物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及粘度指数改进剂(VII)、含有这种粘度指数 改进剂的油组合物和含有这种粘度指数改进剂的聚合物浓缩物。更具 体地，本专利技术涉及用作粘度指数改进剂的具有最小化结晶度的控制分 布嵌段共聚物、含有该控制分布嵌段共聚物作为粘度指数改进剂的油 组合物和含有该控制分布嵌段共聚物作为粘度指数改进剂的聚合物浓 缩物。
技术介绍
润滑油的粘度随着温度变化。 一般而言，通过粘度指数鉴 别油料，该粘度指数是在给定的较低温度和给定的较高温度下的油粘 度的函数。这些年来给定的较低温度和给定的较高温度已经发生了变 化，但任何给定时候在ASTM测试规程(ASTMD2270 )中是固定的。目 前，所述测试中规定的较低温度是40。C和较高温度是IOO'C。对于100 。C下的运动粘度相同的两种发动机润滑油，在4(TC下的运动粘度较低 的润滑油将具有较高的粘度指数。粘度指数较高的油在4(TC与IOO'C 温度之间经历较小的运动粘度变化。 一般而言，添加到发动机油中的 粘度指数改进剂可提高所述粘度指数和所述运动粘度。 SAE标准J300粘度分类体系没有规定使用粘度指数来分 类多级油料。然而，SAE标准曾经确实要求某些等级满足从在较高温 度下获得的运动粘度测量值外推得到的低温粘度，因为认识到低温下 极其粘稠的油造成会发动机在寒冷气候下起动困难。为此，优选具有高粘度指数值的多级油。这些油产生最低的低温外推粘度。自此，ASTM 开发出冷起动模拟器(CCS) ， ASTM D5293,(以前是ASTM D2602 )， 一种与发动机起动转速和在低温下起动相关的中等高剪切速率粘度 计。当今由CCS确定的起动粘度范围在SAE J300标准中有规定并且没有使用粘度指数。因此，改善润滑油的粘度特性的聚合物有时被称为 粘度改进剂而不是粘度指数改进剂。现在，还认识到起动粘度(cranking viscosity )不足以 全面评估发动机中润滑油的低温性能。SAE J300也要求在称为微型旋 转粘度计的低剪切速率粘度计中测定泵送粘度(pumping viscosity )。 这种仪器可以用来测量粘度和凝胶形成，后者是通过屈服应力的测量 来进行。在该测试中，油料经过两天时间緩慢冷却至规定温度，然后 确定粘度和屈服应力。屈服应力观察构成了该测试中的自动故障，而 泵送粘度必须低于规定限度以确保油料不会导致发动机在寒冷气候条 件下经历泵送故障。该测试有时称为TP1-MRV测试，ASTM D4684。众多材料被用于完全配制的多级发动机油的配方中。除了 可以包括链烷、环烷和甚至合成来源的液体的基础油料以及聚合物粘 度指数改进剂以外，存在许多添加的润滑油添加剂，它们充当抗磨剂、 防锈剂、清净剂、抗氧化剂、分散剂和倾点下降剂。这些润滑油添加 剂通常结合在油中而且一般被称为分散剂-抑制剂包，或称为"DI"包。配制多级油中的通常实践是共混至目标运动粘度和起动 粘度，其通过SAE J300中的规定SAE等级要求确定。将DI包与粘度 指数改进剂油浓缩物以及与一种基础油料或者具有不同粘度特性的两 种或更多种基础油料组合。例如，对于SAE 10W-3Q多级油，DI包的 浓度可以保持不变，但是HVI 100中性和HVI 250中性或HVI 300中 性基础油料的量可以随着所述VI改进剂一起调整直至达到目标粘度 为止。 —旦获得具有目标运动粘度和起动粘度的配制物，测定 TPl-MRV粘度。相对低的泵送粘度以及不存在屈服应力是理想的。对 低温泵送粘度或屈服应力贡献很少的粘度指数改进剂的使用在多级油的配制中是非常合意的。它使配制出可能造成发动机泵送故障的油的 风险最大限度地最少而且它在对泵送粘度有贡献的其他组分的使用方 面为油品制造商提供额外的灵活性。先前在美国专利4， 116， 917中描述了粘度指数改进剂，它 们是氢化的星形聚合物，其含有共轭二烯共聚物的氢化聚合物臂，其 中包括由丁二烯的高1，4-加成所制得的聚丁二烯。美国专利 5,460,739描述了作为粘度指数改进剂的具有(EP-EB-EP，)臂的星 形聚合物。上述聚合物产生良好的增稠特性，但是难以修整(f inish )。 美国专利5,458，791描述了作为粘度指数改进剂的具有(EP-S-EP，) 臂的星形聚合物。上述聚合物具有优异的易修整特性而且产生具有良 好低温性能的油料，但是增稠特性降低。另外，基于氢化聚丁二烯聚 合物的粘度指数改进剂通常无法良好地发挥作用，因为它们是部分结 晶的。结晶链段会与基础油料中的蜡共结晶，将蜡晶体连在一起。这 会抑制倾点下降剂降低机油倾点的能力而且机油倾向于在基础油料的 天然倾点、通常是-18。C至-7。C下变成固体。美国专利6， 034， 042提供了作为粘度指数改进剂的氩化异 戊二烯和丁二烯的星形聚合物。虽然这些聚合物为油组合物提供了优 异的低温性能和增稠功效，但是这些聚合物的制造比上述氢化聚丁二 烯聚合物更昂贵。能够制备具有良好增稠特性和优异修整特性、还具有比氢 化异戊二烯和丁二烯聚合物更低的生产成本的聚合物是有利的。本发 明提供了这样的聚合物。专利技术概述本专利技术提供了在配制用于高性能发动机的油组合物中可 用作粘度指数改进剂的具有最小化结晶度的低成本固体共聚物。本文 所述的共聚物可以与基础油 一起用来制备粘度改进的油组合物。还可 以制备浓缩物，其将含有至少约75wt。/。的基础油和约5-约25wt。/。的本 专利技术的共聚物。7共聚物是包含单链烯基芳烃和共轭二烯 的至少一种控制分布嵌段的氢化嵌段共聚物。更具体地，用于本专利技术 的氢化嵌段共聚物具有至少一个聚合物嵌段B和任选地至少一个聚合 物嵌段A，其中a. 在氢化前，每一 A嵌段为单链烯基芳烃均聚物嵌段，和每一B 嵌段为至少一种共轭二烯和至少一种单链烯基芳烃的控制分布共聚物 嵌段；b. 在氬化后，约0-约10%的芳烃双键已被还原，和至少约90%的 共轭二烯双键已被还原；c. 每一 A嵌段的数均分子量为约3, 000-约60， 000，每一 B嵌段 的数均分子量为约30， 000-约300， 000;d. 每一B嵌段包含与A嵌段相邻的富含共轭二烯单元的末端区域 和一个或多个不与A嵌段相邻的富含单链烯基芳烃单元的区域；e. 所述氢化嵌段共聚物中单链烯基芳烃的总量为约20wt"/。-约 80wt%;和f. 在每一B嵌段中单链烯基芳烃的重量百分比为约10°/。-约75%， 条件是当不存在A嵌段时，则每一 B嵌段包含富含共轭二烯单元的末端区域和一个或多个富含单链烯基芳烃单元的非末端区域，和另 外的条件是当存在多于一个A嵌段时，则每一 A嵌段的分子量小于约 5000。用于本专利技术的嵌段共聚物的一般结构是(Bh、 A-B、 A-B-A、 (A-B)n、 (A-B-A)n、 (A-B)n-A、 (A-B-A)JL (A-B)nX、 (B-A-B)n、 (B-A-B) nX 或其混合物，其中n是2-约60、优选2-约30、更优选2-约15的整 数，X是本领域技术人员公知的偶联剂残基，ra是l-约60、优选1-约 30、更优选1-约15的整数。专利技术详述如上所述，本专利技术提供用于油组合物中的粘度指数改进 剂，其包括具有最小化结晶度的氢化阴离子嵌段共聚物。"最本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合物粘度指数（Ⅵ）改进剂，其包含具有至少一个聚合物嵌段Ｂ和任选地至少一个聚合物嵌段Ａ的氢化嵌段共聚物，并且其中：　ａ．在氢化前，每一Ａ嵌段为单链烯基芳烃均聚物嵌段，和每一Ｂ嵌段为至少一种共轭二烯和至少一种单链烯基芳烃的控制分布共 聚物嵌段；　ｂ．在氢化后，约０～约１０％的芳烃双键已被还原，和至少约９０％的共轭二烯双键已被还原；　ｃ．每一Ａ嵌段的数均分子量为约３，０００～约６０，０００，每一Ｂ嵌段的数均分子量为约２０，０００～约３００，０００；　ｄ． 每一Ｂ嵌段包含与Ａ嵌段相邻的富含共轭二烯单元的末端区域和一个或多个不与Ａ嵌段相邻的富含单链烯基芳烃单元的区域；　ｅ．所述氢化嵌段共聚物中单链烯基芳烃的总量为约２０ｗｔ％～约８０ｗｔ％；和　ｆ．在每一Ｂ嵌段中单链烯基芳烃的重量百分 比为约１０％～约７５％，　条件是当不存在Ａ嵌段时，则每一Ｂ嵌段包含富含共轭二烯单元的末端区域和一个或多个富含单链烯基芳烃单元的非末端区域，以及另外的条件是当存在多于一个Ａ嵌段时，则每一Ａ嵌段的分子量小于约５０００。

【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：DJ圣克莱尔，
申请(专利权)人：科腾聚合物美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]