本发明专利技术涉及一种通式（Ⅰ）的具有分散剂和抗氧化剂特性的润滑油粘度指数改进剂及其制备方法及含有该改进剂的润滑油组合物，式（Ⅰ）各基团定义见说明书。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及具有分散剂和抗氧化剂性能的润滑油粘度指数改进剂(V.I.I)。加油溶性聚合物V.I.I到润滑油中能改进其温变时流变性能是本领域公知的，这样的聚合物的例子有丙烯酸的或甲基丙烯酸的烷基酯聚合物或共聚物，由于在烷基中含有大量的碳原子，使它们变得油可溶。将含氮可共聚单体引入到所述的油溶性聚合物中，以使得最终产品除了粘度指数得到改进外还改进了分散性，这也是本领域公知的。公知的作为分散剂单体的所述含氮可共聚单体通常选自乙烯基咪唑，乙烯基吡咯烷酮，乙烯基吡啶和N，N-二烷基-氨基乙基-甲基丙烯酸酯。这样的实施描述在如英国专利1，272，161和1，333，733，美国专利3，732，334和比利时专利874，068。用于内燃机中以便在发动机运转期间降低油泥生成和润滑油氧化的V.I.I共聚物同时具有分散剂和抗氧化剂性能，这也是已知的。例如，美国专利4，699，723描述了用含氮原子和硫原子的单体如4-甲基-5-乙烯基噻唑接技的乙烯-丙烯共聚物，除了具有粘度指数改进作用外还具有分散剂和抗氧剂特性。使用这些聚合物(通常称为多功能聚合物)也改进了含在润滑油中的特定添加剂(例如抗磨剂如二硫代磷酸锌，分散剂如多异丁烯基琥珀酰亚胺，降解剂如磺酸钙，抗氧化剂如空间位阻酚等)的性能且可能降低其所需用量。本专利技术提供用于润滑油的无硫聚合物添加剂，它能有效地改进润滑油粘度指数同时具有分散剂和抗氧化剂性能。也发现了制备所述添加剂的简单且方便的方法。因此，本专利技术首先提供衍生自不饱和酯共聚的通式如下的具有分散剂和抗氧化剂性能的聚合物粘度指数改进添加剂， 所述的通式(Ⅰ)代表反应的单体的类型和量但不表示其在最终聚合物链中的排列，其中，R1可相同或不同为氢原子或烷基;Ra是烷基或具有6到25个碳原子的直链或支链的一种混合烷基;Rb是具有1到4个碳原子的烷基或与Ra相同;Rc为有1或2个氮原子和4到20个碳原子的一个或多个直链、支链或环状烷基;X，y，z代表各种可聚合单体单元的重量百分数，x在80～95%之间，y在0到12%之间和z在2到8%之间。按照本专利技术优选的实施方案x在85～95%(重量，下同)之间，y在3到7%之间和z在4到6%之间;R′是甲基，因此由通式(Ⅰ)所表示的所有的可聚合酯都是甲基丙烯酸酯;Ra是衍生自具有10到20个碳原子的天然或合成的直链或支链伯醇混合物的烷基;Rb是甲基;Rc是2，2，6，6-四甲基-哌啶-4-醇基，因此可聚合单体CH2＝CR′-COORc是2，2，6，6-四甲基-哌啶-4-醇甲基丙烯酸酯。在本专利技术另一个优选的实施方案中，甲基丙烯酸酯Rc是如下物质组成的混合物50-85wt%的2，2，6，6-四甲基-哌啶-4-醇的甲基丙烯酸酯。15-50wt%的N，N-二甲基-氨基乙醇的甲基丙烯酸酯，或N-(3-羟基丙基)-N′-甲基-哌嗪的甲基丙烯酸酯或其混合物。本专利技术还提供一种制备通式(Ⅰ)的多功能添加剂的方法。该方法包括聚合(甲基)丙烯酸Ra，Rb和Rc酯的混合物，(甲基)丙烯酸Ra酯的量为80-95%(重量，下同)，(甲基)丙烯酸Rb酯为0-12%和(甲基)丙烯酸Rc酯为2-8%。在本专利技术优选的实施方案中，聚合混合物由下列物质组成85-90wt%的(甲基)丙烯酸Ra酯，即具有10到20个碳原子的天然或合成直链或支链伯醇混合物的(甲基)丙烯酸酯，3-7wt%(甲基)丙烯酸Rb酯，即甲醇的(甲基)丙烯酸酯。(甲基)丙烯酸Rc酯，即2，2，6，6-四甲基-哌啶-4-醇的(甲基)丙烯酸酯或50-85wt%的2，2，6，6-四甲基-哌啶-4-醇的(甲基)丙烯酸酯，余下的15-50wt%的是由N，N-二甲基-氨基乙醇的(甲基)丙烯酸酯或N-(3-羟基丙基)-N′-甲基哌嗪，或其混合物组成的物质。(甲基)丙烯酸Rc酯的总量占所有(甲基)丙烯酸酯混合物的4-6wt%。本专利技术也提供一种通式(Ⅱ)的新的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯 其中R′是氢原子或甲基，它属于(甲基)丙烯酸Rc酯类，因此当它与其它丙烯酸酯或丙烯酸烷酯聚合时可作为有用的分散剂功能的单体，它可通过通常的有机化学反应制备。为有效地聚合，这些单体可脱气(既可单独进行也可一起进行)，然后混合并用惰性有机溶剂稀释，该溶剂优选矿物油(如在100℃下为5.4cst的溶剂中性油(SN))。然后该反应混合物在无氧和游离基引发剂(加热前或加热后加入)存在下加热到70-130℃，直到60-100%的(甲基)丙烯酸酯转移到相应的共聚物中。适宜于这一目的游离基催化剂通常选自过辛酸叔丁基酯，过(2-乙基)已酸叔丁基酯，过异壬酸叔丁基酯，过苯甲酸叔丁基酯，偶氮-双-异丁腈，过氧化二苯(甲)酰，过氧化月桂酰和过氧二羧酸双(4-叔丁基环已基)酯且它的用量相对于每100份重量甲基丙烯酸酯为0.2到3份(重量)。在反应混合物中可有硫化物如脂肪族硫醇，硫代甘醇和硫代酚(如叔十二烷基硫醇和乙二硫醇)，它们的目的在于调节共聚物的分子量。当这些硫化物在反应混合物中相对于100份(重量)的(甲基)丙烯酸酯以0.01到0.5份(重量)存在时，通常呈现其活性。反应的进度可用红外分析来监测。在上述温度及其它条件下，在0.5到4小时内，单体转化通常达到所述值。用这样的方法，可获得通式(Ⅰ)的添加剂在惰性溶剂中的溶液。共聚物可通过已知方法如除去溶剂(减压下)来分离。这样的添加剂可加到润滑油中，但这种添加最好使用含25-95%(重量)且优选40-70的溶在稀释溶剂中的添加剂浓缩物更方便。在本专利技术优选的实施方案中可使用与制备通式(Ⅰ)的添加剂相同的惰性溶剂。本专利技术也提供一润滑油组合物，它含主要量的润滑油和某一有效量的所述添加剂作为V.I.I.，分散剂和抗氧化剂。相对于这样的聚合物，这一有效量通常在0.5到10%(重量)之间，优选在1.2到6%之间。本专利技术的添加剂可与其它常规的添加剂如分散剂、降解剂、抗磨剂、抗氧化剂等一起用于最终的润滑油中(如机动车使用的润滑油)。下列实施例旨在说明本专利技术。实施例1向一带导热油加热套和锚式搅拌器，测温热电偶及氮气注射器的反应器中加入148gSN150矿物油，130.31gC12-C18直链甲基丙烯酸醇单体和1.7g2，2，6，6-四甲基哌啶-4-醇的甲基丙烯酸酯，该系统在注入氮气的同时搅拌1小时。在反应进行的同时，将5gN-(3-羟基丙基)-N′-甲基-哌嗪的甲基丙烯酸酯，15g甲基丙烯酸甲酯和0.9g作为聚合引发剂的过辛酸叔丁基酯(TBPO)分别进行脱气。然后将脱气的单体加到反应器中，将其温度升到100℃并加入引发剂。聚合立即开始并急剧放热。因此温度控制系统必须维持这一温度不变直到反应完全(2-3小时)。反应进度用红外分析跟踪，甲基丙烯单体双键的谱带在1320-1340cm-1处消失。在SN150中的聚合物终溶液在100℃下运动粘度为783.83厘沲。对作为粘度指数改进剂的添加剂的评价在100℃下，在SN150中10%溶液的运动粘度14.77厘沲。在40℃下，在SN150中10%溶液的运动粘度84.74厘沲。在-20℃下，在SN150中10%溶液的运动粘度2900厘泊，粘度指数184。分散剂性能的评价添加剂的分散剂性能用所谓沥青质试验评价沥青质是在作为催化剂的环烷酸铜存在本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种添加剂浓缩物，它含有２５－９５％（重量）的在稀释剂中的通过（Ⅰ）的添加剂＊＊＊ （Ⅰ）所述的通式（Ⅰ）代表反应的单体类型和量但不表示在最终聚合物链中的排列，其中，Ｒ↑［′］可相同或不同为氢原子或烷基；Ｒａ是烷基或具有６到 ２５个碳原子的直链或支链的一种混合烷基；Ｒｂ是具有１到４个碳原子的烷基或与Ｒａ同；Ｒｃ为有１或２个氮原子和４到２０个碳原子的一个或多个直链、支链或环状烷基；ｘ，ｙ和ｚ代表各种聚合单体单元的重量百分数，ｘ在８０－９５％之间，ｙ在０ 到１２％之间和Ｚ在２到８％之间。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：P甘比尼，P科克，A桑塔布罗吉，
申请(专利权)人：联合科技研究部，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]
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