具有改进的尺寸稳定性和提高的低温性能的润滑油添加剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种获得具有改进的尺寸稳定性和能够提高润滑油的低温流变性能的粘度指数改进剂化合物（Ｖ．Ｉ．Ｉ．）的方法，该方法包括处理与线型聚乙烯混合并任选地与半结晶ＥＰ（Ｄ）Ｍ混合的非晶态ＥＰ（Ｄ）Ｍ共聚物或三元共聚物，所述处理在一种或多种氢过氧化物类的物质存在下和任选地在少量多官能乙烯基单体存在下实现，并且所述处理在７５℃－２６０℃，优选１４０℃－２１０℃范围内的温度下、在高剪切条件下进行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有改进的尺寸稳定性和提高的低温性能的润滑油添加剂，和通过降解乙烯/丙烯共聚物或三元共聚物来制备它们的方法。更具体的，本专利技术涉及获得具有低分子量并且是通过在挤出机中降解较高分子量的聚合物而获得的乙烯/丙烯共聚物和三元共聚物的方法。本专利技术的方法可以挤出乙烯与丙烯的共聚物和三元共聚物(以下称为EP(D)M)，获得具有降低的分子量的产物，该产物可用于润滑油添加剂领域。作为本专利技术目标的所述添加剂完全是非晶态的，或由非晶态和晶态EP(D)M的共混物组成，其特征在于改进的尺寸稳定性和提高的低温性能，所述改进的尺寸稳定性使得可以使用塑料材料领域中采用的常规设备更好地回收所述产物。乙烯的弹性体共聚物和三元共聚物(在本领域中用术语OCP即烯烃共聚物表示)广泛地用于润滑油添加剂领域中，并且其性能已经被广泛地研究。在选择所述领域中使用的产品时，与添加剂的分子量、分子量分布和乙烯含量相关的方面是非常重要的。聚合物分子量的增加伴随着添加剂增稠能力或增加油基在高温下的粘度的能力提高的趋势。然而，为了确保在发动机的润滑部件的高剪切条件下分子链是稳定的，一般较低的分子量是优选的，而较低的分子量难以在聚合装置中获得。为此，可能优选在下游改变在聚合装置中在标准条件下获得的聚合物的分子量，并随后将它降解。关于OCP添加剂的组成，高水平的乙烯含量产生更好的高温流变性能(增稠)；然而，由于这些添加剂是部分结晶性的，在低温下它们倾向于形成过结构(overstructures)，这样会降低在发动机低温点火时油的性能，例如它的可泵吸性。然而，所述性能不能够通过中间乙烯组成平衡，因为这些组成具有能够干涉油的倾点下降剂，危害它的活性并导致润滑油的低温流变性进一步劣化的乙烯序列(平均)。因此，本领域中通常使用与非晶态产品混合以平衡其性能的半结晶产品(例如US4,507,515A和US3,697,429A)；更经常使用完全非晶态的产品。在间歇式素炼机中的降解技术是已知的，其中聚合物基础料经受间歇的氧化处理。然而，该方法没有提供最佳的生产率，并且聚合物随后还被溶解于油中并以浓溶液形式输送，结果增加了后勤费用。本领域技术人员所熟知的其它方法是基于标准聚合物在溶液中的剪切降解。然而，在该情况中，产率和后勤费用也受到影响。简言之，至少从理论的观点看，允许更有利地降低标准EP(D)M的分子量以获得固体OCP的方法是例如在专利CA911,792A中所提及的挤出工艺。然而，这篇文献没有提及当产品为非晶态时可以回收产品的技术解决方案。如果用在高乙烯半结晶产品或主要含有半结晶基础料的混合物的处理中，实际上可以使用并且事实上广泛使用CA911,792A的方法；然而，在非晶态产品的情况下，具有低的尺寸稳定性的产品的回收变得非常关键，尤其是在涉及低的最终分子量时。考虑到通过改变和调整螺杆和热曲线，在挤出中的降解方法可以在非专用设备中进行，该关键的方面变得甚至更明显。在这些情况下，如果在用于聚合物材料的常规挤出生产线中所使用的材料回收系统也能够处理降解产物，所述方法的经济的运行将变得更加有利和灵活，然而，如果最终产物是非晶态的或者主要是非晶态的，这种情况必然不会出现。为此，具有可用于VII区域的分子量的降解的非晶态产品的特征在于将聚合物直接溶解在油中的最终处理(如US4,464,493中所描述的)。然而，在这些情况下，由于随后需要运输大量液体而不是少量固体聚合物，并且这种类型的装置明显是专用于这些加工的，该方法失去了其自身的部分优势。在聚合过程中获得低分子量和非晶态的产物是有可能的。在这种情况下，由于如此获得的产物具有上述相同的问题，它们往往在各产物回收阶段(汽提塔、挤出等)产生问题。这些生产方法的特征通常在于低的生产率和频繁的运行中断。本领域技术人员也知道，通过将EP(D)M与晶态聚烯烃(聚丙烯和聚乙烯)混合，可以获得具有改进的尺寸稳定性的产物。然而，也已知这些产物不适合VII应用，因为它们在矿物油中具有低的溶解度，并且在最终复配物和在用作中间产物的OCP浓溶液中引起混浊和凝胶化。本申请人的意大利专利申请MI98A 002774，要求保护氢过氧化物类的产品用于降低乙烯-丙烯共聚物的分子量和获得难以在工业聚合装置中生产的聚合物的应用。在该情况下，非晶态和主要非晶态的OCP的回收也是关键的，即使已知由于引入到聚合物上的少量支链，任何情况下在尺寸稳定性上都有稍许改进。本申请人的意大利专利申请MI2004A 000751要求保护与氢过氧化物类的产品组合使用能够调节支化并因此调节由该方法生产的聚合物(或聚合物混合物)的流变性能的多官能单体。在关于聚合物共混物所提供的实验实施例(作为本专利技术的实施例和对比例)中显示(在意大利专利申请MI2004A 000751中也显示)，在有或没有多官能乙烯基单体的情况下，使用氢过氧化物在来自一种聚合物基础料的链和来自另一种聚合物基础料的链之间产生化学键。现已发现，通过将少量属于线型聚乙烯组的乙烯共聚物或均聚物与EP(D)M聚合物基础料或EP(D)M共混物一起供给到在挤出机中的降解过程中，并且在氢过氧化物存在下，获得了OCP添加剂，该OCP添加剂的特征在于改进的尺寸稳定性，没有混浊和凝胶化的问题，并具有提高的低温抗凝胶性能。这样，可以使用常规的用于塑料材料的精整机器处理非晶态的OCP，并回收产物，改进通过非晶态和晶态EP(D)M混合物的降解获得的产品的尺寸稳定性，并因此改进所述产品的处理。本专利技术的方法还可以在获得的最终润滑油的低温性能方面获得预料不到的改进。因此，本专利技术涉及获得具有提高的尺寸稳定性和能够改进润滑油的低温流变性能的粘度指数改进剂(V.I.I.)化合物的方法，该方法包括处理与线型聚乙烯混合并任选地与半结晶EP(D)M混合的非晶态EP(D)M共聚物或三元共聚物，所述处理在一种或多种氢过氧化物类的物质存在下和任选地在少量多官能乙烯基单体存在下实现，并且所述处理在75℃-260℃，优选140℃-210℃范围内的温度下、在高剪切条件下进行。被称作线型聚乙烯的组分是乙烯的均聚物或共聚物，其特征在于晶态结构和在0.88-0.94范围内的密度，优选在0.89-0.91范围内的密度。根据本专利技术可以采用的聚乙烯典型地被简称为HDPE、LLDPE、VLDPE、ULDPE，其中LLDPE、VLDPE和ULDPE是优选的。如果这些产品具有中等-高的流动性(MFI(E)大于5)，它们显示了对本专利技术目的方法的改进的适用性，然而也可以使用更高分子量的产品。在现有技术中被称为塑性体的产品以及EVA产品也可以使用，前提是它们具备上述特性。按照本专利技术用作非晶态基础料的乙烯-丙烯共聚物或乙烯-丙烯-非共轭二烯三元共聚物的特征在于，乙烯含量在62-35wt％范围内，优选在55-45wt％范围内。第三单体的含量在0-10wt％范围内，优选在0-3wt％范围内，更优选为0。用作非晶态基础料的EP(D)M的分子量不是本方法的关键方面。然而，自然优选具有高于150,000的重均分子量以避免在向挤出机进料中出现问题；另一方面，为了避免过多的能量消耗和达到挤出机马达所允许的最大力偶，超过250,000的分子量是不可取的。关于用作半结晶基础料的EP(D)M，其特征在于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种获得具有改进的尺寸稳定性和能够提高润滑油的低温流变性能的粘度指数改进剂化合物（Ｖ．Ｉ．Ｉ．）的方法，该方法包括处理任选与半结晶ＥＰ（Ｄ）Ｍ混合的线型聚乙烯与非晶态ＥＰ（Ｄ）Ｍ共聚物或三元共聚物的共混物，所述处理在一种或多种氢过氧化物类的物质存在下和任选地在少量多官能乙烯基单体存在下实现，并且所述处理在７５℃－２６０℃范围内的温度下、在高剪切条件下进行。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：T塔纳格里亚，
申请(专利权)人：波利玛利欧洲股份公司，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]