聚烯烃衍生的分散剂制造技术

本文一般描述乙烯‑C3‑C10α烯烃共聚物、分散剂和并入分散剂的润滑油/燃料组合物，以及相关方法。所述共聚物能够包含乙烯衍生单元和C3‑C10α‑烯烃衍生单元。所述C3‑C10α‑烯烃衍生单元能够具有三至十的碳数。举例来说，所述C3‑C10α‑烯烃衍生单元能够为丙烯衍生单元。所述分散剂能够由具有低金属和/或氟含量的共聚物制备。

Dispersants Derived from Polyolefins

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚烯烃衍生的分散剂
技术介绍
润滑油在各种不同的操作条件下执行以下任务：(1)防止磨损和疲劳；(2)控制摩擦；(3)维持清洁系统；以及(4)提供适当的粘度以形成油膜来保护表面。为了获得特定的SAE油等级规格(例如SAE5W-30)，润滑油需要满足与其在不同温度下的粘度相关的一系列测试的一组基准。测试包括KV100、冷启动模拟器(CCS)、高温高剪切(HTHS)。最近添加的额外的测试为由ASTMD4684-14定义的微型旋转粘度计(MRV)测试。MRV测试为响应于1990年代中期在北达科他州苏福布斯(SiouxFalls，NorthDakota)看到的一组特定的现场问题而开发的，其中在经历特定的天气冷却循环后发生大量的发动机故障。在这些条件下，当用户发动汽车时，发动机按预期翻转，但不久之后发生灾难性的损坏。确定发动机故障的根本原因是在油槽中形成蜡/凝胶结构，并且油泵无法克服泵的吸入侧的高粘度，在所述吸入侧中存在低剪切速率。结果，没有润滑剂被进料到发动机部件，最终导致发动机卡住。之后开发MRV测试，以解决润滑剂中这种类型故障的可能性，所述润滑剂在当时以其他方式符合行业标准。MRV测试的方法由ASTMD4684-14提供，其以全文引用的方式并入本文中并且用于所有目的。此测试方法包括在超过45小时的时段内以受控速率冷却至-10℃和-40℃之间的最终测试温度之后测量发动机油的屈服应力和粘度。规定测试温度的精确度为-40℃至-15℃。粘度测量在0.4秒-1至15秒-1的剪切速率下在525Pa的剪切应力下进行。发现如在此剪切应力下测量的粘度在其中粘度达到临界值的温度与发动机中的临界泵送故障温度之间产生最佳相关性。当发动机油冷却时，冷却的速率和持续时间可影响其屈服应力和粘度。在此实验室测试中，将新鲜的发动机油缓慢冷却至已知发生蜡结晶的温度范围，然后相对快速地冷却至最终测试温度。这些实验室测试结果已经预测由于缺乏油可泵送性而在现场失效的已知发动机油为故障。这些记载的现场失效油均由通常在-25℃下测试的油组成。据信这些现场失效是由于油形成凝胶结构，这导致发动机油的过高的屈服应力或粘度，或两者。为了执行测试，将发动机油样品保持在80℃，并且然后以程序化的冷却速率冷却至最终测试温度并且保持指定的时间段。在此时段结束时，将一系列增加的低扭矩施加到转子轴上，直到发生旋转以确定屈服应力(如果有的话)。然后施加更高的扭矩以确定样品的表观粘度。润滑油的粘度等级由汽车工程师协会(SAE)确定。多级润滑油必须满足两种粘度规格，其粘度等级由两个数字组成，例如10W-40：10W(第一个数字)是指低温粘度(“冬季等级”)，40(第二个数字)是指高温粘度(“夏季等级”)。表1示出指定的SAE冬季等级和其中测试润滑油粘度的对应温度。为了获得特定等级，润滑油的粘度在列出的温度下必须小于60,000cP。表1
技术实现思路
本专利技术一般涉及乙烯-C3-C10α-烯烃共聚物、共聚物衍生的分散剂和并入共聚物衍生的分散剂的润滑油或燃料组合物，以及相关方法。在一些情况下，本专利技术的主题涉及相互关联的产物、特定问题的替代解决方案，和/或一个或多个系统和/或制品的多种不同用途。在一个方面，本专利技术一般涉及通过包含以下的方法来制备的分散剂：使衍生自乙烯和一种或多种C3-C10α-烯烃的共聚物官能化，其中如通过GPC测量，共聚物的数均分子量小于5,000g/mol；其中共聚物的乙烯含量小于80mol％；其中70mol％或更多的共聚物在末端单体单元中具有碳-碳双键，并且至少70mol％的具有碳-碳双键的末端单体单元具有选自亚乙烯基和亚乙烯基的三取代异构体的末端基团；并且其中如通过13CNMR光谱测定，共聚物具有小于2.6的平均乙烯连续链节长度nc2，平均乙烯衍生单元连续链节长度nc2定义为共聚物中乙烯衍生单元的总数除以共聚物中一个或多个顺序乙烯衍生单元的连续链节数，和平均乙烯衍生单元连续链节长度nc2，并且还满足由下面的表达式所示的关系：其中：EEE＝(xC2)3、EEA＝2(xC2)2(1-xC2)、AEA＝xC2(1-xC2)2，xC2为并入共聚物中的乙烯的摩尔分数，如通过1H-NMR光谱测量，E表示乙烯单体部分，和A表示α-烯烃单体部分。在另一个方面，本专利技术一般涉及衍生自乙烯和一种或多种C3-C10α-烯烃的共聚物，其中如通过GPC测量，共聚物的数均分子量小于5,000g/mol；其中共聚物的乙烯含量小于80mol％；其中至少70mol％的共聚物在末端单体单元中具有碳-碳双键，并且至少70mol％的具有碳-碳双键的末端单体单元具有选自亚乙烯基和亚乙烯基的三取代异构体的末端基团；并且其中共聚物的交叉温度为-20℃或更低。在又另一组实施例中，本专利技术一般涉及燃料组合物，其包含下式(III)的衍生共聚物：其中R1为衍生自根据权利要求1所述的共聚物的烃基，R4和R5中的每一个独立地为H、C1-C6烷基，或者与所述R4和R5所连接的N一起形成任选地与芳族或非芳族环稠合的5元或6元环；并且R6为H或C1-C6烷基。在再另一个实施例中，本专利技术一般涉及方法，其包含使用配位聚合催化剂使乙烯和C3-C10α-烯烃反应以产生包含乙烯衍生单元和C3-C10α-烯烃衍生单元的共聚物，其中α-烯烃衍生单元具有三至十的碳数；其中共聚物的数均分子量小于5,000g/mol；其中至少70mol％的具有末端单体单元的共聚物具有选自亚乙烯基和亚乙烯基的三取代异构体的末端基团；其中如通过NMR光谱测定，共聚物的平均乙烯衍生单元连续链节长度小于3；其中共聚物中总数少于80％的单元为乙烯衍生单元；并且其中共聚物的交叉温度为-20℃或更低。本文所述的添加剂可用作润滑油中的分散剂，以保持外来不溶性微粒分散在整个油中，并且防止其沉积和积累。分散剂的选择和设计可有助于改进性能。在各种实施例中，本文所述的分散剂可提供以下优点中的一个或多个：优异的分散性和/或粘度、燃料经济性和/或低温性能。当用于润滑油中时，分散剂可影响通过如本文所讨论的MRV测试。另外，本文所述的分散剂也可在燃料(包括但不限于汽油、生物柴油或柴油)中用作沉积物控制添加剂(也称为燃料洗涤剂)，以保持燃料喷射器清洁或清理火花和压缩型发动机的污染的喷射器。以下为描述本专利技术的额外的实施例的句子。1.一种分散剂，其通过包含以下的方法来制备：使衍生自乙烯和一种或多种C3-10α-烯烃的共聚物官能化，其中如通过GPC测量，所述共聚物的数均分子量小于5,000g/mol；其中所述共聚物的乙烯含量小于80mol％；其中70mol％或更多的所述共聚物在末端单体单元中具有碳-碳双键，并且至少70mol％的具有碳-碳双键的所述末端单体单元具有选自亚乙烯基和亚乙烯基的三取代异构体的末端基团；并且其中如通过13CNMR光谱测定，所述共聚物具有小于2.6的平均乙烯连续链节长度nc2，平均乙烯衍生单元连续链节长度nc2定义为所述共聚物中乙烯衍生单元的总数除以所述共聚物中一个或多个顺序乙烯衍生单元的连续链节数，和所述平均乙烯衍生单元连续链节长度nc2，并且还满足由下面的表达式所示的关系：其中：EEE＝(xC2)3、EEA＝2(xC2)2(1-xC2)、AEA＝xC2(1-xC2)2，x本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分散剂，其通过包含以下的方法来制备：使衍生自乙烯和一种或多种C3‑10α‑烯烃的共聚物官能化，其中如通过GPC测量，所述共聚物的数均分子量小于5,000g/mol；其中所述共聚物的乙烯含量小于80mol％；其中70mol％或更多的所述共聚物在末端单体单元中具有碳‑碳双键，并且至少70mol％的具有碳‑碳双键的所述末端单体单元具有选自亚乙烯基和亚乙烯基的三取代异构体的末端基团；并且其中如通过

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.13 US 15/377,7881.一种分散剂，其通过包含以下的方法来制备：使衍生自乙烯和一种或多种C3-10α-烯烃的共聚物官能化，其中如通过GPC测量，所述共聚物的数均分子量小于5,000g/mol；其中所述共聚物的乙烯含量小于80mol％；其中70mol％或更多的所述共聚物在末端单体单元中具有碳-碳双键，并且至少70mol％的具有碳-碳双键的所述末端单体单元具有选自亚乙烯基和亚乙烯基的三取代异构体的末端基团；并且其中如通过13CNMR光谱测定，所述共聚物具有小于2.6的平均乙烯连续链节长度nc2，平均乙烯衍生单元连续链节长度nc2定义为所述共聚物中乙烯衍生单元的总数除以所述共聚物中一个或多个顺序乙烯衍生单元的连续链节数，和所述平均乙烯衍生单元连续链节长度nc2，并且还满足由下面的表达式所示的关系：其中：EEE＝(xC2)3、EEA＝2(xC2)2(1-xC2)、AEA＝xC2(1-xC2)2，xC2为如通过1H-NMR光谱测量，并入所述共聚物中的乙烯的摩尔分数，E表示乙烯单体部分，和A表示α烯烃单体部分。2.根据权利要求1所述的分散剂，其中所述共聚物的交叉温度为-25℃或更低。3.根据权利要求1所述的分散剂，其中所述共聚物的交叉温度为-35℃或更低。4.根据权利要求1所述的分散剂，其中所述乙烯含量小于60mol％。5.根据权利要求1所述的分散剂，其中所述乙烯含量小于50mol％。6.根据权利要求1所述的分散剂，其中所述共聚物中至少10％并且少于80％所述总数的单元为乙烯衍生单元。7.根据权利要求1所述的分散剂，其中至少85mol％的具有所述碳-碳双键的所述末端单体单元具有选自所述亚乙烯基和所述亚乙烯基的所述三取代异构体的末端基团。8.根据权利要求1所述的分散剂，其中至少95mol％的具有所述碳-碳双键的所述末端单体单元具有选自所述亚乙烯基和所述亚乙烯基的所述三取代异构体的末端基团。9.根据权利要求1所述的分散剂，其中所述共聚物的平均乙烯连续链节长度小于2.4。10.根据权利要求1所述的分散剂，其中所述共聚物的平均乙烯连续链节长度小于2.2。11.根据权利要求1所述的分散剂，其中所述共聚物的多分散指数小于或等于4。12.根据权利要求1所述的分散剂，其中所述共聚物的多分散指数小于或等于3。13.根据权利要求1所述的分散剂，其中所述共聚物为乙烯-丙烯共聚物，其中所述乙烯含量为30至80mol％，并且所述丙烯含量为20至70mol％。14.根据权利要求1所述的分散剂，其中所述共聚物为乙烯-丙烯共聚物，其中所述乙烯含量为40至60mol％，并且所述丙烯含量为40至60mol％。15.根据权利要求1所述的分散剂，其中所述共聚物为乙烯-丙烯共聚物，其中所述乙烯含量为约40至50mol％，并且所述丙烯含量为约50至60mol％。16.根据权利要求1所述的分散剂，其中如通过GPC...

【专利技术属性】
技术研发人员：纳撒尼尔·凯恩，约翰·洛佩尔，劳伦斯·坎宁安，约瑟夫·W·鲁斯，
申请(专利权)人：雅富顿化学公司，
类型：发明
国别省市：美国,US