粘度指数改进剂及其制备方法技术

技术编号:22559841 阅读:131 留言:0更新日期:2019-11-16 09:30
本发明专利技术提供了一种粘度指数改进剂及其制备方法。该粘度指数改进剂的制备方法包括以下步骤:S1,将接枝引发剂、丙烯酸类化合物、乙丙橡胶聚合物和溶剂混合并进行接枝反应,得到包括丙烯酸类化合物接枝的乙丙共聚物的第一溶液;S2,将第一溶液与胺类化合物混合并进行胺化反应,得到粘度指数改进剂。由于丙烯酸类化合物属于有机酸,胺类化合物属于有机胺,很容易发生酸碱中和反应,从而使上述乙丙共聚物粘度指数改进剂的制备工艺能够在低温下进行,且通过实验证明,采用上述制备方法得到的乙丙共聚物粘度指数改进剂,低温稳定性、高温稠化能力、剪切稳定性均能够达到T‑615水平。

Viscosity index improver and its preparation

The invention provides a viscosity index improver and a preparation method thereof. The preparation method of the viscosity index improver includes the following steps: S1, mixing the grafting initiator, acrylic compound, ethylene propylene rubber polymer and solvent and carrying out the grafting reaction to obtain the first solution of the ethylene propylene copolymer including the grafting of acrylic compound; S2, mixing the first solution with amine compound and carrying out the amination reaction to obtain the viscosity index improver. As acrylic acid belongs to organic acid and amine belongs to organic amine, it is easy to have acid-base neutralization reaction, so that the preparation process of the above-mentioned viscosity index improver of ethylene propylene copolymer can be carried out at low temperature, and it is proved by experiments that the viscosity index improver of ethylene propylene copolymer obtained by the above-mentioned preparation method has low temperature stability, high temperature thickening ability and shearing ability The stability can reach t \u2011 615 level.

【技术实现步骤摘要】
粘度指数改进剂及其制备方法
本专利技术涉及石油化工领域,具体而言,涉及一种粘度指数改进剂及其制备方法。
技术介绍
粘度指数改进剂又叫增粘剂,主要用于内燃机油、液压油、自动传动液和齿轮油中,在润滑油添加剂范围内其用量仅次于清净剂和分散剂。粘度指数改进剂为油溶性链状高分子化合物,可溶在用于润滑剂的烃类基础油中,在低温时粘度指数改进剂的高分子线圈收缩,对基础油的内摩擦影响较小,因而对油品的粘度影响也相对较小;在高温时粘度指数改进剂的高分子线圈溶胀伸展,流体力学体积和表面积增大,使基础油的内摩擦显著增加,基础油粘度增大,从而改善了基础油的高温润滑性,达到了在不同温度下改善油品粘度性能的目的。粘度指数改进剂不仅能稠化基础油,而且可以改变油品的粘温性,使油品具有良好的高温润滑性和低温流动性,还可以降低燃料和润滑油的消耗,实现油品通用化。另外,不仅要求粘度指数改进剂对油品的抗氧化安定性、清净性不产生明显的有害影响,还要求稠化油在机械剪切作用下粘度损失适度。在实际应用中,一种好的粘度指数改进剂不仅要求稠化能力大剪切稳定性好,同时还要求具有良好的低温性能、热氧化安定性以及与其它油品添加剂(如:降凝剂等)具有良好的配伍性。因而,在润滑油的研制和生产过程中,要注意选好粘度指数改进剂。常用的粘度指数改进剂有加氢苯乙烯双烯(苯乙烯-异戊二烯)聚合物(HSD)、聚异丁烯(PIB)、乙烯-丙烯共聚物(OCP)、聚甲基丙烯酸酯(PMA)四大类。由于乙丙共聚物粘度指数改进剂(OCP)在发动机使用中呈现出综合性能优良、价格便宜等优点,因此得到广发应用和发展。乙丙共聚物可以通过两种途径获得,其一是将分子量较高的乙丙橡胶通过热氧化、机械降解到一定的分子量,满足使用要求;其二是直接聚合得到分子量适合的聚合物、或是将较高分子量的乙丙橡胶化学降解再进行官能化处理得到。乙丙橡胶化学降解工艺是将聚合物溶解在基础油中、再进行自由基断链、最后引入官能化物质,主要缺点:其一是聚合物溶解温度高,需要较长的溶解时间和较高的能耗;其二是基础油和乙丙聚合物粘度随温度变化较大,导致自由基接枝工艺也需要在较高的温度下进行;其三是官能化物质和反应残余物质必须在高温和真空条件下脱除;其四是产品中含有基础油,对不同的使用厂家而言,由于基础油来源的差异,导致使用工艺的调整。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种粘度指数改进剂及其制备方法,以解决现有的乙丙共聚物粘度指数改进剂的制备工艺中需要在高温下进行而导致的能耗高的问题。为了实现上述目的,根据本专利技术的一个方面,提供了一种粘度指数改进剂的制备方法,包括以下步骤:S1,将接枝引发剂、丙烯酸类化合物、乙丙橡胶聚合物和溶剂混合并进行接枝反应,得到包括丙烯酸类化合物接枝的乙丙共聚物的第一溶液;S2,将第一溶液与胺类化合物混合并进行胺化反应,得到粘度指数改进剂。进一步地,丙烯酸类化合物的用量为乙丙橡胶聚合物用量的0.2~3.0%。进一步地,丙烯酸类化合物选自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯中的任一种或多种。进一步地,乙丙橡胶聚合物为乙烯、丙烯共聚物,其中乙烯对应的分子链单元的含量为48~70%,优选乙丙橡胶聚合物的门尼粘度为5~60、优选乙丙橡胶聚合物的重量为乙丙橡胶聚合物与溶剂总重量的4~20%。进一步地,接枝引发剂为过氧化物,优选接枝引发剂包括过氧化苯甲酰和/或过氧化二异丙苯,优选接枝引发剂的用量为乙丙橡胶聚合物重量的0.01~2.0%。进一步地,溶剂包括芳烃类、环烷烃类和直链烷烃类中的任一种或多种,直链烷烃类包括己烷、庚烷和辛烷中的任一种或多种,优选溶剂为己烷。进一步地,在步骤S1中,接枝反应的反应温度为80~120℃,反应压力为0.1~0.2MPa,反应时间为1.0~4.0h。进一步地,第一溶液的固含量为5~40%。进一步地,胺类化合物为N,N,-二异丙基-1,4-苯二胺和/或N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基-1,4-苯二胺,优选胺类化合物的用量为乙丙橡胶聚合物重量的0.05~0.2%。进一步地,步骤S2包括以下过程:S21,将第一溶液加热至第一温度,优选第一温度为80~120℃;S22,在搅拌条件下向加热后的第一溶液中滴加胺类化合物,以使第一溶液与胺类化合物混合并进行胺化反应,得到包括粘度指数改进剂的第二溶液,优选胺化反应的反应压力为0.1~0.2MPa,反应时间为2~4h。进一步地,在过程S22之后,步骤S2还包括从第二溶液中分离提纯粘度指数改进剂的步骤;优选分离提纯步骤包括:将第二溶液进行降膜蒸发,以得到粘度指数改进剂。根据本专利技术的另一方面,提供了一种粘度指数改进剂,粘度指数改进剂为CH3-(CH2CH2)a-(CH2CH(CH3))b-CH2CRCOOR',a为500~1000,b为500~1200,a:b为0.9~1.5:1,R为H或CH3,R'为N,N,-二异丙基-1,4-苯二胺和/或N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基-1,4-苯二胺。进一步地,a为700~900;优选b为700~1000;优选a:b为0.95~1.2:1。应用本专利技术的技术方案,提供了一种粘度指数改进剂的制备方法,首先将包括接枝引发剂、丙烯酸类化合物、乙丙橡胶聚合物和溶剂的原料混合并进行接枝反应,得到包括丙烯酸类化合物接枝的乙丙共聚物的第一溶液,然后将第一溶液与胺类化合物混合并进行胺化反应,得到粘度指数改进剂。由于丙烯酸类化合物属于有机酸,胺类化合物属于有机胺,很容易发生酸碱中和反应,从而使上述乙丙共聚物粘度指数改进剂的制备工艺能够在低温下进行,且通过实验证明,采用上述制备方法得到的乙丙共聚物粘度指数改进剂,低温稳定性、高温稠化能力、剪切稳定性均能够达到T-615水平。具体实施方式需要说明的是,在不冲突的情况下,本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术。为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案,下面将结合本专利技术实施例,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本专利技术保护的范围。需要说明的是,本专利技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本专利技术的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。由
技术介绍
可知,现有技术中亟需提供一种具有高稠化能力、低剪切稳定性指数的乙丙橡胶润滑油粘度指数改进剂。本专利技术的专利技术人针对本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种粘度指数改进剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:/nS1,将接枝引发剂、丙烯酸类化合物、乙丙橡胶聚合物和溶剂混合并进行接枝反应,得到包括丙烯酸类化合物接枝的乙丙共聚物的第一溶液;/nS2,将所述第一溶液与胺类化合物混合并进行胺化反应,得到所述粘度指数改进剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种粘度指数改进剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1,将接枝引发剂、丙烯酸类化合物、乙丙橡胶聚合物和溶剂混合并进行接枝反应,得到包括丙烯酸类化合物接枝的乙丙共聚物的第一溶液;
S2,将所述第一溶液与胺类化合物混合并进行胺化反应,得到所述粘度指数改进剂。


2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述丙烯酸类化合物的用量为所述乙丙橡胶聚合物用量的0.2~3.0%。


3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述丙烯酸类化合物选自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯中的任一种或多种。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述乙丙橡胶聚合物为乙烯、丙烯共聚物,其中所述乙烯对应的分子链单元的含量为48~70%,优选所述乙丙橡胶聚合物的门尼粘度为5~60、优选所述乙丙橡胶聚合物的重量为所述乙丙橡胶聚合物与所述溶剂总重量的4~20%。


5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述接枝引发剂为过氧化物,优选所述接枝引发剂包括过氧化苯甲酰和/或过氧化二异丙苯,优选所述接枝引发剂的用量为所述乙丙橡胶聚合物重量的0.01~2.0%。


6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述溶剂包括芳烃类、环烷烃类和直链烷烃类中的任一种或多种,所述直链烷烃类包括己烷、庚烷和辛烷中的任一种或多种,优选所述溶剂为己烷。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的制备方法,其特征在于,在所述步骤S1中,所述接枝反应的反应温度为80~120℃,反应压力为0.1~0.2MPa,反应时间为1.0~4.0h。
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【专利技术属性】
技术研发人员:王刚单振国郑翔金春玉王萍陶青海孙文秀王怀宇
申请(专利权)人:中国石油天然气股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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