[发明专利]一种高抗剪切性能粘度指数改进剂的制备方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种高抗剪切性能粘度指数改进剂的制备方法。本产品可以广泛应用于高档内燃机油、液压油和齿轮油产品中，属于润滑油领域。

(二)背景技术

汽车行业的发展，对车用润滑油提出了越来越高的要求。为了满足高速、高负荷、低温等苛刻运转条件，对润滑油中加入的各种添加剂性能、添加剂评价手段以及添加剂产品的使用性能等基础性研究提出了越来越高的要求。随着发动机的不断更新和节约资源的要求，内燃机油正在快速向高档化和多级油的方向发展。在研制多级油时，为了满足油品的高、低温性能，需要在所使用的较低粘度的基础油中加入油溶性链状高分子聚合物，即粘度指数改进剂，也叫增粘剂。主要用于内燃机油、液压油、自动传动液和齿轮油中。粘度指数改进剂不仅能稠化基础油，改善油品的粘温性能，使油品具有良好的高温润滑性和低温流动性，而且可降低燃料和润滑油的消耗，实现油品通用化。在调制多级油时，一般都会加入4％-9％左右的粘度指数改进剂，其用量约占油品添加剂总量的22％左右。

常用的粘度指数改进剂有聚甲基丙烯酸酯(PMA)、聚异丁烯(PIB)、乙丙共聚物(OCP)、氢化苯乙烯双烯共聚物(HSD)、苯乙烯聚酯和聚正丁基乙烯基醚(BB)等。虽然各种类型的粘度指数改进剂都具有改善油品粘温性能的作用，但是其增稠能力、剪切稳定性、热氧化安定性、低温性能和经济性却有着较大的差异。在诸多的粘度指数改进剂产品中，OCP型粘度指数改进剂具有增粘能力和剪切稳定性较好、高温性能好及现场使用性能好等特点，价格也适中，是目前世界上用得较多的一个品种。OCP在内燃机油中得到广泛应用，特别是柴油机油，在内燃机油粘度指数改进剂的用量中，占到80％以上。是目前用量最大的一类。自70年代首次推出OCP粘度指数改进剂以来，该产品获得了迅速发展，销售量已占整个粘度指数改进剂(VII)的60％以上。据统计，2008年我国润滑油产量约为640万吨，各类粘度指数改进剂需求约6万吨左右。2009年我国润滑油产量约为740万吨，各类粘度指数改进剂需求约为7万吨。可以推算，其中OCP粘度指数改进剂的需求应在4万吨以上，市场前景非常广阔。针对粘度指数改进剂用量大的特点，全球各大润滑油公司如Mobil、Exxon、Rohm-hass等都对粘度指数改进剂的生产及发展非常重视。

目前生产性质优良的OCP型粘度指数改进剂的工作主要集中在两个方面：

一方面是直接合成，严格控制聚合物分子量。

乙丙聚合的实验过程包括配气、聚合、闪蒸、脱催化剂、凝聚、挤压干燥等步骤。首先聚合级的乙烯、丙烯及氢气分别经过干燥(乙烯还经过脱氧)，计量后经二段压缩、冷凝成液体，进入混合单体罐中，供聚合进料用。聚合时将原料与配置好的催化剂及防老剂、活化剂加入到聚合釜中，在一定压力、温度下经一定时间的反应得到聚合胶液。此胶液经上述闪蒸等后处理后得到成品。

另一方面是将分子量较高的乙丙胶，通过热氧化或机械降解到一定分子量。市售乙丙胶主要来自国外的一些大公司，例如：美孚、杜邦、荷兰DSM、日本三井化学等，国内仅有吉林石化生产。目前，国内各添加剂厂主要采用降解工艺生产各类OCP型粘度指数改进剂，其相关工艺已经比较成熟，但降解程度很难控制，必需在反应结束后补加基础油进行二次调节，势必造成不同批次产品内在质量的差异，产品质量不易控制，产品的剪切稳定性相对较差，柴油喷嘴间剪切指数(SSI)均在20以上，多用于中、低档内燃机油产品中。在很大程度上制约了此类粘度指数改进剂应用范围和发展前景。

(三)发明内容

本发明提供了一种高抗剪切性能粘度指数改进剂的制备方法。

本发明的目的是要提供一种高抗剪切性能粘度指数改进剂的制备方法。

本发明提供的方法包括：向指定反应器内加入定量的基础油，开启反应器搅拌，从反应釜顶部固体加料口缓慢加入定量促进剂，对反应器升温。待反应釜温度上升至40-80℃，开始匀速加入定量乙丙共聚物胶块，加胶加完毕后，继续升温至120-200℃，保持温度稳定，开启气体阀门，向反应器通空气，反应1-10h。反应结束后，停止通空气，降温，终止反应。产品的稠化能力为3.0-8.0mm²·s^-1，柴油喷嘴剪切稳定性指数SSI(100℃)为0-20。

所述的促进剂为不同碳数烷基胺中的一种或多种的组合物。烷基胺碳数为4-48，优选为8-24，更优为12-18。促进剂加入量为0.01-8wt％。优选为0.05-6wt％。