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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于润滑油粘度指数改进剂,具体涉及一种嵌段共聚合物型润滑油粘度指数改进剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、粘度指数改进剂在润滑油当中起到非常重要的作用,对于粘度指数改进剂性能的理想预期是,能够在高温下具有较高的增稠能力,而在常温和低温下具有较低的粘度,提升能效。其中,聚烯烃类粘度指数改进剂ocp具有较为好的高温增稠能力而得到广泛应用。最常见的聚烯烃型粘度指数改进剂采用乙烯为主要单体,丙烯作为共聚单体的方法来制备,但是采用常规方法制备的ocp在低温下的体系稳定性较差,容易出现凝胶等问题。
2、本领域已知,嵌段结构的聚合物能够很好的兼顾粘指剂高温增稠效率,并改善低温絮凝的情况,提升的综合性能,因此,通常认为嵌段结构是本领域最理想的目标结构之一。然而,使用传统的乙烯丙烯共聚方法制备嵌段结构聚烯烃粘指剂的难度很大,对工艺精确控制要求很高。因此,如何采用简单的方法制备得到综合性能良好的嵌段共聚物,是本领域一致致力于研究的方向。
3、α-烯烃和乙烯相比具有较低的聚合效率,因此其聚合物结构相对乙烯更易控制,在特定的条件下可具有活性聚合的特征。但是,α-烯烃的引入通常将显著降低增稠效率,因此,在传统ocp制备过程中,需要控制α-烯烃的共聚用量来保持较好的增稠效率,例如,典型的ocp产品采用丙烯与乙烯共聚得到,其中丙烯的含量通常不超过50%,因此,通常不直接使用聚1-己烯,聚1-辛烯,聚1-癸烯等具有较大支链含量的α-烯烃聚合物作为粘度指数改进剂。
技术实现思路
2、本专利技术的专利技术人经过研究发现:本利用后过渡催化剂催化α-烃聚合形成的聚合物,由于具有活性聚合的特征,因此,通过分步加入不同的α-烯烃单体,可以得到具有不同结构和性质的a-b嵌段共聚合物,工艺简单,结构易调控。
3、本专利技术的专利技术人进一步发现,本专利技术通过控制两个阶段聚合反应的程度,可以使a嵌段和b嵌段具有特定的支化度和支链结构分布,使支链碳占比大幅降低,从而大幅提升增稠效率,使嵌段共聚物可以满足粘度指数该改进剂对增稠效率的要求。
4、本专利技术的专利技术人进一步还发现,本专利技术通过控制两个阶段聚合反应的程度,可以使其中一个链段具有一定结晶度,而另一个链段为非晶,从而得到结晶-非晶的嵌段结构,进一步提高增稠效率的同时保证溶解性和低温性能,从而提升综合性能。
5、与现有制备嵌段聚烯烃型粘度指数改进剂所采用的方法相比,本专利技术提供的方法操作简单,工艺易于调控,可精确控制两个嵌段的结构,通过该方法制备的递变链具有很好的增稠效率。
6、本专利技术的第一个目的是提供一种润滑油粘度指数改进剂,含有嵌段共聚合物,所述嵌段共聚合物含有a嵌段与b嵌段形成的双嵌段共聚物a-b,
7、a嵌段基于α-烯烃单体a聚合得到,b嵌段基于α-烯烃单体b聚合得到,其中na为a嵌段原料中α-烯烃单体a的碳数,且na≥3;nb为b嵌段原料中α-烯烃单体b的碳数,nb≥3且nb≠na;
8、所述嵌段共聚物中a嵌段的支化度≤1000/na*0.7;所述嵌段共聚物的数均分子量为10,000-250,000,pdi小于3。
9、根据本专利技术,所述嵌段共聚合物的数均分子量可以在较宽的范围内选择,在本专利技术一种优选的实施方式中,所述嵌段共聚合物的数均分子量为25000-150000。例如,25000、30000、50000、80000、100000、120000、150000,以及任意两数值或者任意两数值的任意区间。
10、根据本专利技术,所述嵌段共聚合物的pdi可以在较宽的范围内选择,在本专利技术一种优选的实施方式中,pdi<2。
11、根据本专利技术一种优选的实施方式中,所述a嵌段的支化度≤1000/na*0.65;更优选的,所述a嵌段的支化度≤1000/na*0.55。
12、在本专利技术一种更优选的实施方式中,所述嵌段共聚合物中,a链段为结晶链,结晶度>0;b链段为非晶链段,结晶度=0,且所述嵌段共聚合物有且具有唯一的熔点。
13、根据本专利技术,nb≠na;na≥3;nb,na各自为3-18,例如可以为3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13……优选地,各自为以下烯烃中的一种:丙烯、1-丁烯、1-戊烯,1-己烯、1-庚烯,1-辛烯,1-壬烯,1-癸烯,1-十二烯,1-十四烯,1-十六烯;各自优选为丙烯、1-丁烯,1-己烯,1-辛烯,1-癸烯,1-十二烯,且二者不同。
14、在本专利技术一种优选的实施方式中,将所述嵌段共聚合物作为润滑油粘度指数改进剂加入润滑油基础油时,按照sh/t 0622-2007附录a的方法测定,所述嵌段共聚合物的稠化能力为2-20mm2/s;优选为3-16mm2/s。例如3、6、8、10、12、14、16mm2/s,以及任意两数值或者任意两数值的任意区间。
15、本专利技术中上述参数的检测方法均可以采用本领域常规的方法进行检测,包括但不限于具体实施方式中记载的检测方法。
16、本专利技术的第二个目的是提供一种第一个目的所述的润滑油粘度指数改进剂的制备方法,包括在包含主催化剂、助催化剂、任选的溶剂在内的组分存在下,由碳数不小于3的α-烯烃单体进行第一阶段聚合反应;再加入第二种α-烯烃单体,进行第二阶段聚合反应;两种单体具有不同的碳数;所述主催化剂为后过渡金属催化剂。
17、根据本专利技术一种优选的实施方式,第一阶段聚合反应所得的链段为a嵌段,第二阶段聚合反应所得的链段为b嵌段。
18、根据本专利技术,第一阶段聚合反应的条件可以在较宽的范围内选择,在本专利技术一种优选的实施方式中,第一阶段聚合反应的条件包括:反应温度为(-40)℃-80℃,优选(-20)℃-60℃,更优选(-10)℃-40℃,例如,-20、-10、-5、0、10、20、40℃,以及任意两数值或者任意两数值的任意区间;反应时间为5min-24h,优选10min-24h,更优选为30min-24h,例如30min、60min、2h、4h、6h、8h、15h、20h、24h,以及任意两数值或者任意两数值的任意区间;和/或,单体浓度<3mol/l,优选<1mol/l,且单体的浓度不为0mol/l;相对于1摩尔用量的主催化剂,单体的用量为50-6000摩尔,优选100-4000摩尔,例如,100、500、1000、2000、3000、4000摩尔,以及任意两数值或者任意两本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种润滑油粘度指数改进剂,含有嵌段共聚合物,所述嵌段共聚合物含有A嵌段与B嵌段形成的双嵌段共聚物A-B,
2.根据权利要求1所述的润滑油粘度指数改进剂,其特征在于:所述嵌段共聚合物的数均分子量为25000-150000;和/或,PDI<2;和/或,
3.根据权利要求1所述的润滑油粘度指数改进剂,其特征在于:
4.根据权利要求1-3之一所述的润滑油粘度指数改进剂,其特征在于:
5.根据权利要求1-4之一所述的润滑油粘度指数改进剂的制备方法,包括在包含主催化剂、助催化剂、任选的溶剂在内的组分存在下,由碳数不小于3的α-烯烃单体进行第一阶段聚合反应;再加入第二种α-烯烃单体,进行第二阶段聚合反应;两种单体具有不同的碳数;所述主催化剂为后过渡金属催化剂;优选的,第一阶段聚合反应所得的链段为A嵌段,第二阶段聚合反应所得的链段为B嵌段。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于:
7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于:
8.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于:
9.根据权利要
10.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于:
11.根据权利要求5-10之一所述的制备方法制备的润滑油粘度指数改进剂。
12.一种润滑油,含有权利要求1-4、11之一所述的润滑油粘度指数改进剂和基础油;优选地,
...【技术特征摘要】
1.一种润滑油粘度指数改进剂,含有嵌段共聚合物,所述嵌段共聚合物含有a嵌段与b嵌段形成的双嵌段共聚物a-b,
2.根据权利要求1所述的润滑油粘度指数改进剂,其特征在于:所述嵌段共聚合物的数均分子量为25000-150000;和/或,pdi<2;和/或,
3.根据权利要求1所述的润滑油粘度指数改进剂,其特征在于:
4.根据权利要求1-3之一所述的润滑油粘度指数改进剂,其特征在于:
5.根据权利要求1-4之一所述的润滑油粘度指数改进剂的制备方法,包括在包含主催化剂、助催化剂、任选的溶剂在内的组分存在下,由碳数不小于3的α-烯烃单体进行第一阶段聚合反应;再加入第二种α-烯烃单体,进行第二阶段...
【专利技术属性】
技术研发人员:赖菁菁,郭子芳,王莹,苟清强,高榕,张然荻,李昕阳,顾元宁,安京燕,
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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