具有改进的在低操作温度下的粘度特性的润滑剂组合物制造技术

本发明专利技术涉及包含梳形聚合物和合成基础油的润滑剂组合物。所述润滑剂组合物具有改进的在低操作温度下的粘度特性。本发明专利技术还涉及梳形聚合物用于制备具有小于或等于8的R因子的润滑剂的用途，其中所述R因子被定义为‑20℃下运动粘度与+20℃下运动粘度的比率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改进的在低操作温度下的粘度特性的润滑剂组合物
本专利技术涉及具有改进的低温粘度特性的用于工业应用的润滑剂组合物。
技术介绍
用于工业应用的润滑剂典型地包含基础油和一种或多种添加剂，所述基础油例如矿物油或合成油。添加剂提供了例如降低的摩擦和磨损、提高的粘度、改进的粘度指数和对腐蚀、氧化、老化或污染的耐受性。润滑剂降低摩擦的能力取决于其粘度。一般来说，具有最小粘度但仍迫使两个移动的表面分开的流体是理想的。许多润滑剂应用要求在宽温度范围内良好的润滑剂性能，例如当发动机是冷的以及当它已经达到其操作温度时。因此，润滑剂粘度应当随着温度尽可能小地变化，以提供在宽温度范围内恒定的润滑剂性能。润滑剂粘度的温度依赖性是通过粘度指数(VI)测量的。粘度指数越高，粘度随着温度的相对变化就越小。粘度指数是由40℃下运动粘度(KV40)和100℃下运动粘度(KV100)确定的，其是大多数发动机的操作条件的良好反映。提高粘度指数的添加剂被称为粘度指数改进剂(VII)。(甲基)丙烯酸烷基酯的聚合物，和尤其是基于聚(甲基)丙烯酸烷基酯的梳形聚合物，在本领域中已知起到在润滑油中的良好粘度指数改进剂的作用。美国专利5,565,130和5,597,871例如公开了将包含聚丁二烯衍生的大分子单体的梳形聚合物用作粘度指数改进剂。其中没有公开低温性能。WO2007/003238A1描述了基于聚烯烃基大分子单体(尤其是聚丁二烯基甲基丙烯酸酯)和甲基丙烯酸C1-C10烷基酯的油溶性梳形聚合物。所述梳形聚合物可被用作润滑油的添加剂，以改进粘度指数和剪切稳定性。它们在润滑油中显示了特别高的粘度指数改进作用。其中没有公开低温性能。然而，粘度指数没有适当反映在低于40℃的温度下，例如在-20℃至+20℃的低温范围下的润滑剂性能。因此，在机器或发动机的操作温度下具有良好润滑剂性能的润滑剂不必定在发动机的冷启动阶段过程中具有同样良好的性能。然而，润滑剂的冷启动性能是贡献于发动机的改进的燃料效率的重要因素。润滑剂的低温性能可通过R因子测量，所述R因子被定义为-20℃下运动粘度与+20℃下运动粘度的比率。由于-20℃下运动粘度一般高于+20℃下运动粘度，因此R因子一般来说大于1。因此，低的R因子(接近1的R因子)反映了在-20℃和+20℃之间窄的粘度差异。提供在低操作温度下具有良好粘度性能的润滑剂组合物的问题在现有技术中尚未被充分解决。大部分情况是，现有技术报道了在40℃和100℃之间测量的VI，而没有给出关于在例如-20℃至+20℃下粘度特性的任何指示。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供具有良好低温粘度性能的润滑剂组合物。特别地，所述润滑剂组合物在-20℃和+20℃下运动粘度的差异应当是小的。本专利技术进一步的目的在于提供用于降低在-20℃和+20℃下运动粘度之间的差异的用于润滑剂组合物的添加剂。已经发现，将某些梳形聚合物用作润滑剂组合物的添加剂导致不能通过使用常规粘度指数改进剂实现的令人惊奇地低的R因子。也已经发现，包含合成基础油和特殊的梳形聚合物的润滑剂组合物表现出令人惊奇地良好的低温粘度特性，特别是令人惊奇地好的R因子。因此，本专利技术涉及一种润滑剂组合物，其包含：(A)合成基础油；和(B)梳形聚合物，其包含如下单体：(a)由(甲基)丙烯酸和羟基化的氢化聚丁二烯形成的酯；和(b)基于所述梳形聚合物的总重量计0.2重量％至15重量％的苯乙烯，其中所述润滑剂组合物的特征为8或更小的R因子，所述R因子是-20℃下运动粘度与+20℃下运动粘度的比率。所述润滑剂组合物优选由小于或等于8的R因子限定，其中所述R因子被定义为所述润滑剂组合物的-20℃下运动粘度(KV-20)与+20℃下运动粘度(KV+20)的比率，KV-20/KV+20，所述运动粘度是根据ASTMD445测量的。优选地，所述润滑剂组合物具有1至8的R因子。优选配制所述组合物以产生特定的根据ASTMD445的40℃下运动粘度。这可通过调整梳形聚合物、基础油和任选的添加剂的相对量实现。优选地，所述组合物具有10至120mm2/s，更优选40至100mm2/s，最优选70至80mm2/s的根据ASTMD445的40℃下运动粘度。在一种优选的实施方案中，所述润滑剂组合物包含：基于所述润滑剂组合物的总重量计的，(A)20至90重量％，优选30至80重量％，最优选35至80重量％的所述合成基础油，和(B)10至80重量％，优选20至70重量％，最优选20至65重量％的所述梳形聚合物。合适的合成基础油选自API第IV组油。特别优选的是聚α烯烃(PAO)。所述合成基础油典型地由其运动粘度，即没有任何添加剂的纯基础油的运动粘度表征。优选地，所述合成基础油具有1mm2/s至20mm2/s，更优选1至10mm2/s，最优选1至5mm2/s和尤其优选2至3mm2/s的根据ASTMD445的100℃下运动粘度。在一种实施方案中，所述合成基础油是具有1mm2/s至20mm2/s，更优选1至10mm2/s，最优选1至5mm2/s和尤其优选2至3mm2/s的根据ASTMD445的100℃下运动粘度的聚α烯烃。在本专利技术的上下文中的梳形聚合物包含第一聚合物，其也被称为骨架或主链，和多种另外的聚合物，其被称为侧链并共价键接于所述骨架。在本专利技术的情况下，所述梳形聚合物的主链是通过所提及的(甲基)丙烯酸酯的相互连接的不饱和基团形成的。所述(甲基)丙烯酸酯类的酯基团、所述苯乙烯类单体的苯基基团和另外的可自由基聚合的共聚单体的取代基形成所述梳形聚合物的侧链。术语“主链”不必定意味着所述主链的链长大于所述侧链的链长。本专利技术的一个重要方面是在所述梳形聚合物中苯乙烯的量。在本专利技术的上下文中，诸如苯乙烯的单体的量是以基于所述单体混合物的总重量计的重量百分比给出的。此处，术语“单体混合物的总重量”指单体的总重量，排除任何可能被添加到所述单体混合物中以便利于聚合的添加剂，例如聚合引发剂、聚合促进剂、链转移剂和稀释剂。条件是在所述单体混合物中存在的所有不同的单体都被同样好地并入到所述共聚物中，在所述单体混合物中的单体的相对量对应于在所述共聚物中的相应单体单元的相对量。在一种实施方案中，所述梳形聚合物(B)包含：基于所述梳形聚合物的总重量计的，(a)至少20重量％的由(甲基)丙烯酸和羟基化的氢化聚丁二烯形成的酯，(b)0.2重量％至15重量％的苯乙烯，和(c)任选的另外的共聚单体。根据本专利技术使用的羟基化的氢化聚丁二烯具有4,000至6,000g/mol，优选4,000至5,000g/mol的数均摩尔质量Mn。在本专利技术的上下文中，所述羟基化的氢化聚丁二烯由于它们的高摩尔质量而也可被称为大分子醇。数均分子量Mn是通过尺寸排阻色谱法，使用可商购聚丁二烯标准物测定的。所述测定是通过凝胶渗透色谱法，采用THF作为洗脱剂，根据DIN55672-1进行的。优选地，所述羟基化的氢化聚丁二烯具有至少99％的氢化水平。可对本专利技术的共聚物测定的氢化水平的另选量度是碘值。所述碘值指可被加成到100g共聚物上的碘的克数。优选地，本专利技术的共聚物具有每100g共聚物不超过5g碘的碘值。所述碘值是根据DIN53241-1:1995-05通过Wijs方法测定的。优选的羟基化的氢化聚丁二烯可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.润滑剂组合物，其包含：(A)20至90重量％的合成基础油；和(B)10至80重量％的梳形聚合物，其包含如下单体：基于所述梳形聚合物的总重量计的，(a)20至35重量％的由(甲基)丙烯酸和羟基化的氢化聚丁二烯形成的酯；和(b)0.2重量％至15重量％的苯乙烯，(c)0.2至20重量％的在烷基链中具有12至15个碳原子的甲基丙烯酸烷基酯，(d)50至70重量％的在烷基链中具有1至4个碳原子的(甲基)丙烯酸烷基酯。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.02 EP 16196796.31.润滑剂组合物，其包含：(A)20至90重量％的合成基础油；和(B)10至80重量％的梳形聚合物，其包含如下单体：基于所述梳形聚合物的总重量计的，(a)20至35重量％的由(甲基)丙烯酸和羟基化的氢化聚丁二烯形成的酯；和(b)0.2重量％至15重量％的苯乙烯，(c)0.2至20重量％的在烷基链中具有12至15个碳原子的甲基丙烯酸烷基酯，(d)50至70重量％的在烷基链中具有1至4个碳原子的(甲基)丙烯酸烷基酯。2.根据权利要求1的润滑剂组合物，其中所述润滑剂组合物的特征为所述润滑剂组合物的-20℃下运动粘度(KV-20)与+20℃下运动粘度(KV+20)的比率，KV-20/KV+20，为8或更小，其中所述运动粘度是根据ASTMD445测量的。3.根据权利要求1或2的润滑剂组合物，其中所述合成基础油(A)是具有1至20mm2/s的根据ASTMD445的100℃下运动粘度的聚α烯烃。4.根据权利要求1或2的润滑剂组合物，其中所述合成基础油(A)是具有1至10mm2/s的根据ASTMD445的100℃下运动粘度的聚α烯烃。5.根据权利要求1或2的润滑剂组合物，其中所述合成基础油(A)是具有1至5mm2/s的根据ASTMD445的100℃下运动粘度的聚α烯烃。6.根据权利要求1或2的润滑剂组合物，其中所述合成基础油(A)是具有2至3mm2/s的根据ASTMD445的100℃下运动粘度的聚α烯烃。7.根据前述权利要求的任一项的润滑剂组合物，其特征在于，它包含基于所述润滑剂组合物的总重量计30至80重量％的合成基础油(A)和20至70重量％的梳形聚合物(B)。8.根据前述权利要求的任一项的润滑剂组合物，其中组分(a)的羟基化的氢化聚丁二烯具有4,000至5,000g/mol的根据DIN55672-1的数均分子量Mn。9.根据前述权利要求的任一项的润滑剂组合物，其中所述梳形聚合物(B)包含：基于所述梳形聚合物的总重量计的，(a)2...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·桑德加加，FO·梅林，M·阿利贝尔特，J·霍尔青格，S·K·迈尔，
申请(专利权)人：赢创油品添加剂有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE