一种聚（甲基）丙烯酸酯类嵌段聚合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种聚(甲基)丙烯酸酯类嵌段聚合物及其制备方法和应用，该聚(甲基)丙烯酸酯类嵌段聚合物如式Ⅰ所示；其中，R

【技术实现步骤摘要】
一种聚(甲基)丙烯酸酯类嵌段聚合物及其制备方法和应用
本专利技术属于黏指剂
，更具体地，涉及一种聚(甲基)丙烯酸酯类嵌段聚合物及其制备方法和应用。
技术介绍
黏度指数改进剂亦称增黏剂，是油溶性的链状高分子聚合物，其相对分子质量一般由几千到几百万不等，在不同温度下具有不同形态，并对油品黏度产生不同影响，以增加油品黏度和改进黏温性能。目前常用的黏度指数改进剂主要有聚异丁烯(PIB)、聚甲基丙烯酸酯(PMA)、乙丙共聚物(OCP)和氢化苯乙烯双烯共聚物(HSD)4种类型。聚甲基丙烯酸酯(PMA)黏温性能好，增稠能力强，很容易将油品的黏度指数提高到200以上；剪切稳定性好，能确保使用过程中油品黏度的稳定，避免黏度过低而造成压力不稳现象；低温性能很好，且具有降凝作用，提高油品的环境适应能力，做到冬夏通用。聚甲基丙烯酸酯(PMA)型黏度指数改进剂在液压油、齿轮油及传动系油中已得到广泛应用。传统的PMA生产主要以自由基聚合为主。自由基聚合是最常用的聚合物工业化生产方式，它具有可聚合的单体种类多、反应条件温和易控制等优点，但同时自由基聚合存在着活性链自由基易于偶合或歧化终止问题，导致聚合产物分子量和分子量分布难以控制，且在聚合过程中随着体系粘度的增加会伴随发生凝胶效应，使得分子量分布更难以控制。阴离子聚合是一种经典的活性聚合，反应中活性链快增长、无终止及无链转移，因而是一种有效合成指定分子量窄分布聚合物的方法。但阴离子聚合体系的引发剂的亲核基团往往会在链引发和链增长过程中与体系内活性质子或杂质发生反应而失活，因此进行阴离子聚合的操作条件比自由基聚合要苛刻很多。活性自由基聚合是结合自由基聚合和阴离子活性聚合各自的优点而衍生的一种新型聚合方式。它可以像自由基聚合一样在温和条件下进行而不容易发生副反应，同时又能够像阴离子聚合那样控制聚合物分子量，得到窄分子量分布的高性能聚合物。目前研究最多的活性自由基聚合有原子转移自由基聚合(ATRP)，可逆加成－断裂链转移自由基聚合(RAFT)以及氮氧调节自由基聚合(NMP)。可逆加成－断裂链转移自由基聚合(RAFT)适用的单体范围及反应条件更广，十分有利于含特殊官能团烯类单体的聚合反应，所得聚合物的分子量分布较ATRP聚合更窄(通常小于1.2，有时小于1.1)。更有意义的是，RAFT方法为合成嵌段共聚、梯度共聚、梳型刷型共聚、星型、超支化和网络状的共聚物等各种特定拓扑结构的聚合物提供了方便。目前随着聚(甲基)丙烯酸酯型黏度指数改进剂的广泛应用，具有更多附加功能的多功能黏度指数改进剂越来越得到人们的广泛关注，通过使用多功能黏度指数改进剂为油品配方的调整提供了更多的选择性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种多功能聚甲基丙烯酸酯型黏度指数改进剂，利用RAFT可逆加成－断裂链转移自由基聚合技术，合成了聚(甲基)丙烯酸烷基-(甲基)丙烯酸含氟烷基酯的嵌段聚合物，相比于聚(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物，采用本专利技术嵌段聚合物调制的润滑油具有更低的摩擦系数。为了实现上述目的，本专利技术的第一方面提供一种聚(甲基)丙烯酸酯类嵌段聚合物，该聚(甲基)丙烯酸酯类嵌段聚合物如式Ⅰ所示；其中，R1为C1-C22直链烷基或C1-C22支链烷基，R2为氢或甲基，R3为氢或甲基，R4为至少含一个氟原子取代的C1-C22直链烷基或C1-C22支链烷基，m和n各自独立的为不小于1的整数；本专利技术的第二方面提供一种聚(甲基)丙烯酸酯类嵌段聚合物的制备方法，该制备方法包括：(1)在保护气体和溶剂存在，将至少一种(甲基)丙烯酸烷基酯、链转移剂和引发剂进行聚合反应，得到聚(甲基)丙烯酸烷基酯大分子链转移剂；(2)在保护气体和溶剂存在，将至少一种(甲基)丙烯酸含氟烷基酯、所述聚(甲基)丙烯酸烷基酯大分子链转移剂和引发剂进行聚合反应，得到所述聚(甲基)丙烯酸酯类嵌段聚合物。本专利技术的第三方面提供上述制备方法制备的聚(甲基)丙烯酸酯类嵌段聚合物。本专利技术的第四方面提供上述聚(甲基)丙烯酸酯类嵌段聚合物作为黏度指数改进剂的应用。本专利技术的技术方案具有如下有益效果：本专利技术利用RAFT可逆加成－断裂链转移自由基聚合技术，合成了一种多功能聚(甲基)丙烯酸酯型黏度指数改进剂，相比于聚(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物，采用本专利技术的聚(甲基)丙烯酸烷基-(甲基)丙烯酸含氟烷基酯的嵌段聚合物，调制的润滑油具有更低的摩擦系数；即本专利技术的聚(甲基)丙烯酸烷基-(甲基)丙烯酸含氟烷基酯的嵌段聚合物兼具黏指剂和抗磨剂的性能，通过使用本专利技术的多功能黏度指数改进剂为油品配方的调整提供了更多的选择性。本专利技术的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式下面将更详细地描述本专利技术的优选实施方式。虽然以下描述了本专利技术的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本专利技术更加透彻和完整，并且能够将本专利技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。本专利技术的第一方面提供一种聚(甲基)丙烯酸酯类嵌段聚合物，该聚(甲基)丙烯酸酯类嵌段聚合物如式Ⅰ所示；其中，R1为C1-C22直链烷基或C1-C22支链烷基，R2为氢或甲基，R3为氢或甲基，R4为至少含一个氟原子取代的C1-C22直链烷基或C1-C22支链烷基，m和n各自独立的为不小于1的整数；本专利技术中，所述聚(甲基)丙烯酸酯类嵌段聚合物指聚甲基丙烯酸酯类嵌段聚合物和/或聚丙烯酸酯类嵌段聚合物。根据本专利技术，优选地，所述聚(甲基)丙烯酸酯类嵌段聚合物的数均分子量为1万-20万；聚(甲基)丙烯酸烷基酯嵌段和聚(甲基)丙烯酸含氟烷基酯嵌段的数均分子量比为2-10:1。本专利技术中，聚(甲基)丙烯酸烷基酯嵌段为聚甲基丙烯酸烷基酯嵌段和/或聚丙烯酸烷基酯嵌段；聚(甲基)丙烯酸含氟烷基酯嵌段为聚甲基丙烯酸含氟烷基酯嵌段和/或聚丙烯酸含氟烷基酯嵌段。本专利技术的第二方面提供一种聚(甲基)丙烯酸酯类嵌段聚合物的制备方法，该制备方法包括：(1)在保护气体和溶剂存在，将至少一种(甲基)丙烯酸烷基酯、链转移剂和引发剂进行聚合反应，得到聚(甲基)丙烯酸烷基酯大分子链转移剂；(2)在保护气体和溶剂存在，将至少一种(甲基)丙烯酸含氟烷基酯、所述聚(甲基)丙烯酸烷基酯大分子链转移剂和引发剂进行聚合反应，得到所述聚(甲基)丙烯酸酯类嵌段聚合物。本专利技术中，步骤(1)中所用的(甲基)丙烯酸烷基酯的各R1的碳原子数的平均值为6～15。本专利技术中，(甲基)丙烯酸烷基酯为甲基丙烯酸烷基酯和/或丙烯酸烷基酯；(甲基)丙烯酸含氟烷基酯为甲基丙烯酸含氟烷基酯和/或丙烯酸含氟烷基酯；聚(甲基)丙烯酸烷基酯大分子链转移剂为聚甲基丙烯酸烷基酯大分子链转移剂和/或聚丙烯酸烷基酯大分子链转移剂。根据本专利技术，优选地，所述至少一种(甲基)丙烯酸烷基酯如式Ⅱ所示化合物中的至少一种，其中，R2为氢或甲基，R1为C1-C22直链烷基或C本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚(甲基)丙烯酸酯类嵌段聚合物，其特征在于，该聚(甲基)丙烯酸酯类嵌段聚合物如式Ⅰ所示；其中，R

【技术特征摘要】
20201130 CN 20201137808441.一种聚(甲基)丙烯酸酯类嵌段聚合物，其特征在于，该聚(甲基)丙烯酸酯类嵌段聚合物如式Ⅰ所示；其中，R1为C1-C22直链烷基或C1-C22支链烷基，R2为氢或甲基，R3为氢或甲基，R4为至少含一个氟原子取代的C1-C22直链烷基或C1-C22支链烷基，m和n各自独立的为不小于1的整数；





2.根据权利要求1所述的聚(甲基)丙烯酸酯类嵌段聚合物，其中，所述聚(甲基)丙烯酸酯类嵌段聚合物的数均分子量为1万-20万；
聚(甲基)丙烯酸烷基酯嵌段和聚(甲基)丙烯酸含氟烷基酯嵌段的数均分子量比为2-10:1。


3.一种聚(甲基)丙烯酸酯类嵌段聚合物的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：
(1)在保护气体和溶剂存在，将至少一种(甲基)丙烯酸烷基酯、链转移剂和引发剂进行聚合反应，得到聚(甲基)丙烯酸烷基酯大分子链转移剂；
(2)在保护气体和溶剂存在，将至少一种(甲基)丙烯酸含氟烷基酯、所述聚(甲基)丙烯酸烷基酯大分子链转移剂和引发剂进行聚合反应，得到所述聚(甲基)丙烯酸酯类嵌段聚合物。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其中，所述至少一种(甲基)丙烯酸烷基酯如式Ⅱ所示化合物中的至少一种，其中，R2为氢或甲基，R1为C1-C22直链烷基或C1-C22支链烷基；
所述至少一种(甲基)丙烯酸含氟烷基酯如式Ⅲ所示化合物中的至少一种，其中，R3为氢或甲基，R4为至...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘功德，魏观为，孔令杰，
申请(专利权)人：大连同康新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21