[发明专利]烷基丙烯酸酯共聚物VI调节剂及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种润滑油添加剂，在用于润滑油组合物时，其可用作改进的多官能分散剂粘度指数改进剂。

背景技术

聚甲基丙烯酸酯粘度指数改进剂(PMA VII’s)在润滑工业中是广为人知的。已经尝试生产具有理想的高温和低温粘度测量平衡，以及特定应用所需要的剪切稳定性的PMA VII’s。在远离API Group I基油和增加对GroupII和GroupIII基油应用的情况下，获得适宜的低温性能已经变得甚至更加困难。此外，混合不同基油的精炼机理论上会产生能在所有这些不同的基油中都有效发挥作用的单一产物。

丙烯酸酯基化学品已经被用作倾点降低剂，如英国专利No.1,559,952，美国专利No.4,867,894，美国专利Nos.5,312,884，欧洲专利No.0,236,844B1中所描述的那样。美国专利No.6,255,261B1中描述了具有优良的低温性能的聚烷基(甲基)丙烯酸酯共聚物，以及它们作为润滑油倾点降低剂的应用。所述聚烷基(甲基)丙烯酸酯共聚物包含源自大约5-大约60wt％的C11-C15烷基(甲基)丙烯酸酯和大约95-大约40wt％的C16-C30烷基(甲基)丙烯酸酯的单元。美国专利No.4,146,492公开了润滑油组合物，该润滑油组合物包含大约0.5-30wt.％的特定定义的乙烯-丙烯共聚物和大约0.005-10wt.％的(A)C1-C15烷基丙烯酸酯和(B)C16-C22烷基丙烯酸酯的纯互聚聚烷基丙烯酸酯，其中A∶B的重量比为大约90∶10到50∶50，分子量为1000到25,000，平均烷基侧链长度为大约11到16个碳。

发明内容

本发明涉及一种新型聚烷基丙烯酸酯共聚物，该聚烷基丙烯酸酯共聚物包含通过如下方式制备的加成反应产物：使i)包含含有三种不同亚类的烷基丙烯酸酯的第一套单体，其中三种不同亚类包括其中烷基基团具有1到4个碳原子的第一亚类烷基丙烯酸酯，烷基基团具有8到16个碳原子的第二亚类，和烷基基团具有17到30个碳原子第三亚类，与ii)包含烯属羧酸酰化剂(olefiniccarboxylic acylating agent)的第二单体，在使第一和第二单体能够有效发生自由基聚合的条件下反应，以提供包含酰化的烷基丙烯酸酯共聚物的基础聚合物，其任选进一步与胺化合物反应以提供官能化的聚烷基丙烯酸酯共聚物粘度调节剂。

所述基础聚合物是稳定的化合物，其在进一步官能化之前可以储存和处理。而且，作为有益的润滑剂添加剂，根据特定应用，其本身无须进一步官能化而可直接使用。所述官能化的聚烷基丙烯酸酯共聚物粘度调节剂是所述新型基础聚合物(即非胺化共聚物)的一种增强形式。

除了其它的优点以外，根据本发明制备的基础聚合物和官能化的聚烷基丙烯酸酯共聚物粘度调节剂具有好的增稠效率、低温性能、分散性和/或抗氧化性。它们还具有抗沉淀和抗沉降能力，不会在加入它们的最终流体中引起或促进形成沉淀或沉降。它们是聚合物结合型抗氧化剂，具有提高受常规较低分子量抗氧化剂的热和氧化稳定性限制的润滑剂的氧化稳定性和分散性的潜力。它们还可以用于发动机油应用中，以与常规琥珀酰亚胺类联合并且在成品油中在更低的烯烃共聚物(OCP)加入量下改善或提高氧化性、分散性、高温高剪切(HTHS)/燃料经济性，和低温粘度性质(如冷启动模拟器(CCS)和小型旋转粘度计(MRV)性能)。特别地，它们在用于如曲轴箱润滑剂和自动变速箱流体应用的润滑油中表现出出众的低温性能。它们在多种的基油中表现出优异的低温性能。它们还在完全不含或包含相对低含量的乙烯-丙烯聚合物VI调节剂的润滑剂组合物中提供良好的VII性能。

作为用于合成基础聚合物的共聚反应中的反应物，第一套单体包含三种亚类的具有1a的通式结构的烷基(烷基)丙烯酸酯单体：

其中R¹可以是氢或烷基，而X代表未取代或取代的正烷基，条件是烷基丙烯酸酯单体反应物包括第一亚类的烷基(烷基)丙烯酸酯，其中X是具有1到7个碳原子并且优选地为1到4个碳原子的烷基(即“短”链长基团)，第二亚类烷基(烷基)丙烯酸酯，其中X具有的碳原子数为8到16(即“中”链长基团)，和第三亚类烷基(烷基)丙烯酸酯，其中X具有的碳原子为17到30(即“长”链长基团)。共聚反应中采用的三个亚类即短/中/长烷基丙烯酸酯单体的重量比分别可以在大约5∶95∶0.05到大约35∶55∶10的范围之内。取代的烷基可包括，例如环氧官能烷基、酮官能烷基或氨基烷基。

在特定实施方案中，第一单体包含具有2a通式结构的三个亚类的烷基(烷基)丙烯酸酯：