包括酰胺化或酰亚胺化聚合物的添加剂组合物制造技术

技术编号:8019030 阅读:167 留言:0更新日期:2012-11-29 01:41
本发明专利技术涉及包括酰胺化或酰亚胺化聚合物的添加剂组合物。本发明专利技术还涉及一种用于制备含有酰胺化或酰亚胺化聚合物的添加剂组合物的方法。本发明专利技术还涉及一种高度接枝的多官能润滑添加剂,其可用于改善润滑油组合物的粘度指数和分散性质。本发明专利技术还涉及延长润滑油换油期和改善燃料经济性和燃料经济耐久性的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于制备官能聚合物和添加剂组合物的方法,具体涉及一种用于制备包括酰胺化或酰亚胺化聚合物的添加剂组合物的方法。本专利技术还涉及高度接枝的多官能润滑添加剂,其可用于改善润滑油组合物的粘度指数和分散性。本专利技术还涉及延长润滑剂换油期并改善燃料经济性和燃料经济耐久性的方法。现有技术公开了制备润滑油组合物中的聚合物添加剂的方法。乙烯-丙烯共聚物和乙烯-a -烯烃-非共轭二烯烃三元共聚物为上述类型的油添加剂的例子,它们已被进一步衍生从而在润滑油组合物中提供双官能性。 美国专利No. 4089794公开了由乙烯与一种或更多种C3至C28 a -烯烃得到的乙烯共聚物,其溶液接枝了烯属不饱和羧酸材料,接着与羧基反应性多官能材料(诸如多胺、多元醇或羟基胺)发生反应,该反应产物可用作燃料油中的污泥和光泽控制添加剂。美国专利No. 4137185公开了一种经稳定的酰亚胺接枝的润滑剂用乙烯共聚物添加剂。美国专利No. 4146489公开了一种接枝共聚物,其中,主链聚合物为可油溶乙烯-丙烯共聚物或乙烯-丙烯-二烯烃改性三元共聚物,其带有C-乙烯基卩比唳或N-乙烯基吡咯烷酮接枝单体,从而提供了一种润滑油用分散剂VI的改进剂。美国专利No. 4320019公开了一种多用途润滑添加剂,该添加剂通过如下方法制备,将乙烯和C3-C8 a -单烯烃的互聚物与烯烃化羧酸酰化试剂反应,从而形成酰化反应中间体,然后与胺发生反应。美国专利No. 4340689公开了一种将有机官能团接枝到乙烯a -烯烃共聚物或乙烯-丙烯-二烯烃三元共聚物上的方法。美国专利No. 4357250公开了共聚物和烯烃羧酸经由“烯键(ene) ”反应接着与单胺/多胺混合物反应得到的反应产物。美国专利No. 4382007公开了一种分散剂VI改进剂,该改进剂通过如下方法制备,使经多胺衍生的分散剂与氧化的乙烯-丙烯聚合物或乙烯-丙烯-二烯烃三元共聚物进行反应。美国专利No. 4144181公开了燃料和润滑剂用聚合物添加剂,所述添加剂包括与多胺、多元醇或羟基胺发生反应并且最终与烷芳基磺酸发生反应的接枝乙烯共聚物。W096/39477教导了多级润滑油,所述润滑油包括低饱和油基质、小于3质量%的无灰分散剂和粘度调节剂。该文献未教导本专利技术高度接枝的多官能VI调节剂。W094/13763公开了混合的乙烯/ a -烯烃共聚物多官能粘度调节剂。该参考文献未教导本专利技术高度接枝的多官能VI调节剂。美国专利No. 4863623教导了一种多官能烯烃共聚物VI改进剂。该专利未教导本专利技术高度接枝的多官能VI改进剂中官能度与分子量之间的关系。美国专利No. 5075383公开了一种用于制备分散剂和抗氧化剂烯烃共聚物添加剂的方法,其中由于机械剪切的影响使共聚物的分子量降低而完成自由基接枝。美国专利No. 5556923公开了经加合衍生的EPR或EPDM的油溶液。该专利未教导本专利技术高度接枝的多官能VI改进剂中官能度与分子量之间的关系。
技术介绍
由US专利6107257已知用于制备高度接枝的多官能烯烃共聚物的方法,该文献描述了将烯属不饱和羧酸材料接枝到由乙烯和至少一种C3至C23Ci -烯烃和可选的多烯烃制备的共聚物上,其中中间体共聚物上接枝了 0. 3至0. 75个羧基/1000数均分子量单位的烯烃共聚物。接着,聚合物中间体与多胺化合物进行反应,得到酰亚胺化共聚物,其中所述共聚物的数均分子量为20000至150000g/mol。 这种用于制备高度接枝的多官能烯烃共聚物的已知方法的缺点在于,该方法需要从低分子量聚合物开始反应。这种已知方法的另一个缺点在于,形成酰亚胺化聚合物的转化率不超过约80%。这意味着,约20%的酸酐基团未转化成酰亚胺基团。存在水时,这些酸酐基团部分或全部转化成酸基。酸酐基团的另一部分可以转化成酰胺。这种低转化率为了获得足够的对油分散性,需要聚合物的含量更高,这对油的低温粘度不利。本专利技术的目的在于,提供一种用于制备固态、新型的高度接枝的多官能烯烃共聚物组合物的方法,而该方法不具有上述缺点。本专利技术的另一个目的在于,提供一种高度接枝的多官能润滑添加剂,其可有效地赋予润滑油组合物粘度指数、分散性和抗氧化性,以及能够延长润滑剂换油期并改善燃料经济性和燃料经济耐久性。另一个目的在于提供一种新型润滑油组合物,该组合物包含本专利技术的高度接枝的多官能烯烃共聚物添加剂,并提供一种本专利技术的新型添加剂的浓缩液。
技术实现思路
制备添加剂组合物的新型方法包括权利要求I所述的步骤。本专利技术的新型润滑组合物包括具有润滑粘度的油以及有效量的高度接枝的多官能烯烃共聚物。具体实施例方式在本专利技术的新型高度接枝的多官能烯烃共聚物添加剂中使用的烯烃共聚物可以由乙烯和丙烯来制备,或可由乙烯和至少一种高级烯烃(在C3至C23 a -烯烃的范围内)来制备。本专利技术中所用的优选聚合物是,乙烯与一种或更多种C3至C23 a -烯烃的共聚物。最优选乙烯和丙烯的共聚物。其他适于替代丙烯以形成共聚物或适于与乙烯和丙烯组合以形成二兀共聚物的ct -烯烃包括,I- 丁烯、I-戍烯、I-己烯、I-辛烯和苯乙烯;诸如4_甲基-I- 丁烯、5-甲基-I-戊烯和6-甲基-I-己烯的支化链a -烯烃;及其混合物。通常被称为互聚物的更复杂的烯烃共聚物可以利用第三组分来制备。通常用于制备互聚物底物的第三组分是选自非共轭二烯烃和三烯烃的多烯烃单体。非共轭二烯烃组分的链中具有5至14个碳原子。优选地,二烯烃单体的特征在于,其结构中存在乙烯基,并且可以包括环状化合物和双环化合物。具有代表性的二烯烃包括,1,4-己二烯、1,4_环己二稀、I,5-己二稀、I,6-庚二稀、I,7-羊二稀、二环戍二稀、5-亚乙基_2_降冰片稀、5-亚甲基-2-降冰片烯、1,5_庚二烯和1,6_辛二烯。一种以上二烯烃的混合物可用于制备互聚物。用于制备三元共聚物或互聚物底物的优选非共轭二烯烃是1,4_己二烯。三烯烃组分的链上具有至少两个非共轭双键,并具有至多约30个碳原子。可用于制备本专利技术互聚物的典型三烯烃是,I-异亚丙基-3 a,4,7,7 a -四氢茚、I-异亚丙基二环戍二烯、二氢-异二环戍二烯和2-(2-亚甲基-4-甲基-3-戍烯基)双环-5-庚烯。乙烯-丙烯或高级a -烯烃共聚物可以由约15至80摩尔%的乙烯和约85至20摩尔%的C3至C23 a -烯烃组成;优选的摩尔比为约35至75摩尔%的乙烯和约65至25摩尔%的C3至C23 a -烯烃;更优选的摩尔比为约50至70摩尔0Z0的乙烯和约 50至30摩尔0Z0的C3至C23 a -烯烃;最优选的摩尔比为约55至65摩尔%的乙烯和约45至35摩尔%的C3M C23 a -烯烃。前述聚合物中的三元共聚物的例子可以包括约0. I至15wt%的非共轭二烯烃或三烯烃。烯烃共聚物或三元共聚物是可油溶、线性或支化聚合物,其数均分子量为约20000至500000g/mol,优选的数均分子量为30000至400000g/mol,所述数均分子量通过凝胶渗透色谱测定并通过通用标定标准化。上位术语聚合物和共聚物通常包括乙烯-a -烯烃共聚物、三元共聚物或互聚物。这些材料还可以包含次要量的其它烯烃单体,前提是乙烯-a -烯烃共聚物的基本特性未发本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种通过如下方法制备的高度接枝的多官能烯烃共聚物,还包括0.2至20个官能团/1000个C原子,所述官能团由酰胺基团或酰亚胺基团组成,其特征在于,所述酰胺基团或酰亚胺基团与所述官能团之间的比大于0.85,所述方法包括如下步骤:(A)将乙烯和至少一种C3至C23α?烯烃和可选的选自非共轭二烯烃和三烯烃的多烯烃的烯烃共聚物与烯键式羧酸酰化试剂进行反应,所述烯烃共聚物包括15至80摩尔%的乙烯,20至85摩尔%的所述C3至C23α?烯烃和0至15wt%的所述多烯烃,具有在1000至500000范围内的数均分子量,所述方法包括,将所述烯烃共聚物加热至温度在60℃至240℃范围内的熔融状态,在第一挤出机中将所述烯键式羧酸酰化试剂接枝到所述烯烃共聚物上,从而制备接枝的、分子量降低的酰化共聚物,所述酰化共聚物具有1000至80000g/mol范围的数均分子量且每1000个所述烯烃共聚物的C原子接枝有至少0.2至20个接枝的所述羧酸酰化试剂的分子;并且(B)(A)中制备的所述酰化共聚物在第二挤出机或第二混合装置中在酸的存在下与多胺化合物进行反应,所述多胺化合物选自:(a)下式所代表的化合物所述式(a)中,Ar是芳基,R1是?H、?NH2、?(?NH?芳基)n?H、?(?NH?烷基)n?H、?NH?芳基烷基,具有4至24个碳原子的为烷基、链烯基、烷氧基、芳烷基、烷芳基、羟基烷基或氨基烷基的支化链或直链基团,R2是?NH2、?(NH(CH2)n?)m?NH2、?(CH2)n?NH2、?芳基?NH2,其中,n和m的数值为1至10,R3是氢、具有4至24个碳原子的烷芳基、烷基、链烯基、烷氧基、芳烷基;(b)下式所代表的氨基咔唑所述式(b)中,R和R1代表氢,或具有1至14个碳原子的烷基、链烯基或烷氧基;(c)下式所代表的氨基吲哚所述式(c)中,R代表氢,或具有1至14个碳原子的烷基;(d)下式所代表的化合物所述式(d)中,R是氢,或具有1至14个碳原子的烷基;(e)下式所代表的化合物所述式(e)中,R不存在,或为C1?C10直链或支化链烃,选自由烷基、芳基、烷芳基或芳烷基组成的组;(f)下式所代表的化合物所述式(f)中,R代表氢,或具有1至14个碳原子的烷基或烷氧 基。FSA00000754267500011.tif,FSA00000754267500021.tif,FSA00000754267500022.tif,FSA00000754267500023.tif,FSA00000754267500024.tif,FSA00000754267500025.tif...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:帕特里克·米斯森格哈德·威勒特范格拉尔杜斯·阿诺尔德斯·瑞德马科斯约翰内斯·汉德里克·杰森克照耀·乔·邱弗拉其苏斯·维克托瓦尔·保卢斯·霍特瓦斯特
申请(专利权)人:帝斯曼知识产权资产管理有限公司
类型:发明
国别省市:

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