本发明专利技术涉及通过使α－烯烃进料与单中心金属茂催化剂在混流式或连续搅拌釜反应器中接触以制备高粘度润滑剂基料的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及高粘度聚α -烯烃(PAO)的制备。
技术介绍
润滑剂粘度是设备制造者和汽车生产者考虑的重要要素。润滑剂的粘度与使用中 形成的保护性润滑剂膜的厚度直接相关。润滑剂的粘度还影响其在被润滑的设备中小的通 路中的循环速率。设备组件因此被特定选择和设计以与特定粘度的润滑剂一起使用。因此 对于润滑的设备的合适工作而言，合适粘度的保持是极度重要的。希望使用中的润滑剂耐分解。润滑剂通过许多不同的机理或路径分解热、氧化和 水解机理是公知的。在热和水解分解期间，润滑剂通常分解成较小的碎片。在氧化分解期 间，通常形成较高分子量的污泥。在这些路径的每一种中，还形成副产物，通常是酸。这些 副产物可以催化进一步的分解，导致不断增加的分解速率。由于润滑剂粘度被多种分解路径影响，并且润滑剂粘度的保持是关键性的，因此 在几乎所有润滑剂应用中频繁检验润滑剂粘度。将使用中的粘度与新鲜油粘度比较以检测 分解的偏差指标。粘度增加和粘度降低均是潜在的润滑剂分解的迹象。在工业润滑剂应用中，润滑油粘度通过ISO粘度等级分类。ISO粘度等级标准具 有集中在指定粘度周围士 10%的范围。例如，具有198cSt和242cSt粘度的润滑剂将被认 为刚好处于ISO VG 220规格的等级内。落在ISO VG规格之外的润滑剂仍然可能是使用中 有效的润滑剂。然而，由于已知的分解机理导致粘度变化，因此许多设备所有者将更换落在 ISOVG范围之外的润滑剂。该决定也可能被一些因素例如设备担保或保险要求驱使。这些 考虑可能对于昂贵的工业设备而言非常重要。润滑剂相关的故障的停工期成本也可能在润 滑剂更换决定中起作用。如果停工期相对于润滑剂成本而言非常昂贵，则通常将使用更严 厉的标准用于润滑剂更换。其它润滑剂，例如汽车发动机润滑剂或传动液或汽车齿轮油或者车轴润滑剂或油 脂，也通过如SAE (汽车工程师协会)J300或J306规格或AGMA(美国齿轮生产者协会)规 格所述的不同粘度范围分类。这些润滑剂将具有与前面段落中所述的工业润滑剂相同的问题。优质润滑剂的一个优点是延长的寿命的潜能，减少了更换间隔。延长的润滑剂寿 命是弥补优质润滑剂的较高初始供应成本的一个特征。为了实现延长的润滑剂寿命，优质 润滑剂必须在使用中表现出更稳定的粘度。使用较高质量的基料和先进的添加剂体系，这 些润滑剂抵抗热、氧化和水解侵袭的影响。然而除了上述粘度变化的化学机理，粘度变化的另一种机理是机械性质。当润滑剂分子在设备中的高剪切区域中破裂时，由于润滑剂中严重的剪切应力而出现粘度损失。 这些区域存在于许多负载的齿轮、辊柱轴承或高rpm的发动机活塞中。当润滑剂循环通过 这些区域时，润滑剂基料分子的不同部分经受不同的机械应力，造成分子永久地分解成较 小的片段，导致润滑剂粘度降低。由于它们的高分子量组分，因此对于高粘度润滑剂基料而 言该剪切粘度分解特别有问题。剪切退化(Sheared-down)的润滑剂仍然可能保持优良的耐热分解性、耐氧化分 解性或耐水解分解性，然而出于之前描述的相同原因例如由于担保、保险或停工期预防，具 有范围外的粘度的润滑剂可能导致过早的更换。另一方面，剪切退化的润滑剂可能引发其 它不希望的分解过程例如氧化、水解等，导致减少的润滑剂寿命。因此希望避免由于机械机 理以及上述化学机理的粘度损失。需要长时间抵抗机械故障的一个重要例子在风轮机变速箱中。一般而言，这些采 用缓慢移动的高度负载的齿轮工作，并且因此非常容易遭受机械故障。另外，风轮机往往位 于不易接近的位置例如北海。机械故障的易受性和不易接近性也存在于许多液压应用中。 因此，将非常希望拥有用于风轮机变速箱、液压应用等的润滑剂，其中该润滑剂在非常长的 时间内具有高的耐机械故障性。由于润滑剂或润滑剂基料的机械剪切退化的粘度损失可以通过几种方法，包括根 据CEC L-45-T-93程序的锥形辊柱轴承(TRB)试验、Orbahn (ASTM D3945)或声速剪切试验 (ASTM D2603)，测量。与其它剪切试验相比，TRB试验被认为更好地与粘性流体的实际场地 剪切稳定性性能相关。确定基料的剪切粘度分解的易受性的一个重要变量是它的分子量分布(MWD)。分 子量分布(MWD)，被定义为重均丽与数均丽的比例(=Mw/Mn)，可以使用具有已知分子量 的聚合物作为校正标准通过凝胶渗透色谱(GPC)测量。一般而言，具有较宽MWD的基料比 具有较窄MWD的基料更容易剪切粘度分解。这是因为宽MWD基料通常具有较高的高分子量 级分，其比具有少得多的高分子量级分的窄MWD基料更容易在高应力区域中分解。因此为了获得剪切稳定的润滑剂，希望具有窄MWD。实现窄MWD的一种方式是使用 被Sirm和Kaminsky发现的基于早期过渡金属(Zr、Ti、Hf)与甲基铝氧烷(MAO)的金属茂 催化剂。在金属茂催化剂于1980年出现后不久，它们优于常规的多中心Ziegler-Natta和 铬催化剂的优点得到认可。因此，它们是表现出使烯烃单体聚合的特别能力、制得窄分子量 分布(小于或等于约2的MWD)和窄化学组成分布的均勻聚合物和共聚物、同时控制所得聚 合物链结构的高度活性催化剂。W01999067437公开了使用具有100 1-10,000 1的Al/金属茂摩尔比的MAO活化的金属茂，得到当在多级传动油配制剂中与聚甲基丙烯酸酯相比具有优良剪切稳定性 的聚-ι-癸烯。其中描述的产品以间歇模式制备，并且与使用其它加工方法改进流体的分 子量分布和剪切稳定性没有区别。单中心金属茂催化剂用于多种α-烯烃进料的低聚是本身已知的，例如在 W02007/011832、W02007/011459、W02007/011973 和 PCT/US2007/010215 中。之后高度寻求与目前获得的相比对上述各种分解机理具有更高稳定性，并且其本 身或者共混物能够符合工业规格例如ISO VG和SAE等级的润滑剂。本专利技术人惊奇地发现，通过使α -烯烃进料与单中心金属茂催化剂在混流式或连会卖(a mixed flow or continuous stirred tank reactor) Φ^ΜηΤ^,^^· 高剪切稳定的润滑剂基料。
技术实现思路
专利技术概述本专利技术涉及通过使α -烯烃进料与单中心金属茂催化剂在混流式或连续搅拌釜 反应器中接触制备高粘度润滑剂基料的方法。在实施方案中，获得具有窄MWD和改进的剪切稳定性中的至少一种的润滑剂基 料。当参考下面的详述、优选实施方案、实施例和附属的权利要求时，这些和其它目 的、特征和优点将变得明显。专利技术详述根据本专利技术，使单中心金属茂催化剂与进料在混流式或连续搅拌釜反应器(CSTR) 操作中接触以制备高粘度润滑剂范围的PAO基料。这里使用的术语“高粘度ΡΑ0”是指具有在100°C下测量的大于IOcSt至约10，000 的运动粘度(KVltltl)的聚α -烯烃，并且“低粘度ΡΑ0”是指具有至多IOcSt的KVltltl的聚 α -烯烃。在实施方案中，获得具有窄MWD和改进的剪切稳定性中的至少一种的润滑剂基 料。连续搅拌釜反应器连续搅拌釜反应器(CSTR)是本身公知的。以前研究了反应器设计和操作对分 子量分布的影响，但反应器操作将如何影响MWD没有本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：MP哈格米斯特，江培军，MMS乌，N杨，
申请(专利权)人：埃克森美孚化学专利公司，
类型：发明
国别省市：US
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