[发明专利]不饱和酰化试剂和多环芳烃接枝的粘度改进剂

说明书

发明领域

本发明涉及用于润滑油的性能改进添加剂。具体地说，本发明涉及适用于润滑油组合物中使用的可改进粘度、分散性和磨损特性的聚合物型添加剂。

背景

烃聚合物、特别是乙烯-α-烯烃共聚物广泛用作油组合物、特别是润滑油组合物的粘度指数(V.I.)改进添加剂。已有大量先有技术针对将这些乙烯-α-烯烃共聚物V.I.改进剂进一步反应以形成多功能的V.I.改进剂。此多功能V.I.改进添加剂不仅用于改进油的V.I.性质，且通常还赋予其分散性以使发动机润滑剂操作或使用过程中形成的烟炱或油泥悬浮。还有一些其它多功能V.I.改进剂已报道可赋予抗磨和抗氧化剂性能，这对长期发动机操作都非常有用。

制备分散剂V.I.改进剂的最常用的方法包括首先将乙烯-α-烯烃共聚物用烯属不饱和组分、一般为马来酸酐进行接枝，接着将接枝聚合物与多胺反应。用于赋予多功能特性的多胺在性质上可以是多变的且包括使用既有脂族性质又有芳族性质的多胺。

许多专利公开了使用具有接枝共聚物的亚烷基多胺。1967年4月25日授予Dorer的美国专利3316177教导了使用具有接枝马来酸酐的乙烯-丙烯共聚物的亚烷基多胺。此组合物被教导说适用于燃料、润滑剂和石油馏分的添加剂以抑制有害沉积物的形成。

1979年7月10日授予Stambaugh等人的美国专利4160739公开了一种接枝共聚物，其中骨架聚合物是聚合物烃如基本为线性的乙烯-丙烯共聚物且接枝单元是包括马来酸或酸酐和一或多种可与其共聚的其它单体在内的单体体系残基的接枝共聚物。将接枝共聚物体系与包含伯或仲胺的多胺化合物进行后反应。据称所述接枝共聚物能赋予润滑油和烃发动机燃料以组合的清净剂、粘度指数改进及其它有用性能。

1988年4月5日授予Chung的美国专利4735736公开了可用作V.I.改进剂的油溶性乙烯-α-烯烃聚合物，优选用不饱和酸材料例如马来酸酐接枝的乙烯-丙烯共聚物，之后与多胺、优选叔-伯胺进行反应并用脂族单胺进行处理和/或反应。所得材料用于在油组合物如润滑油中作为具有油泥分散性能的粘度指数改进剂。据称单胺处理能抑制添加剂在存储期间粘度增加。

含芳族官能团的多胺在专利文献中也有充分描述。1989年9月5日授予Nalesnik的美国专利4863623公开了包括接枝和胺衍生的共聚物的添加剂组合物，所述共聚物是由乙烯和至少一种C₃-C₁₀α-单烯烃制备的，已经与至少一种烯属羧酸酰化试剂反应形成一或多种特征在于其结构中有羧酸酰化基团的酰化反应中间体，将反应中间体与氨基-芳族多胺化合物反应以形成所述的接枝和胺衍生的共聚物。还公开了含胺衍生的共聚物的润滑油组合物。

发布于1995年7月4日授予Mishra等人的美国专利5429757和发布于1996年10月8日授予Mishra等人的美国专利5563118中公开了一种添加剂组合物，其包括由已经与至少一种烯属羧酸酰化试剂反应形成一或多种酰化反应中间体并将所述反应中间体与氨基-芳族化合物进行反应的乙烯-α-烯烃共聚物制备的接枝和衍生的共聚物。还提供了含所述添加剂组合物的润滑油组合物。

1999年8月24日授予Kapuscinski等人的美国专利5942471公开了兼具抗氧剂性能的分散剂烯烃共聚物的制备方法。该实例使用特定的芳族多胺如吩噻嗪和N-苯基-对-亚苯基二胺，与接枝烯属不饱和基团的乙烯-丙烯共聚物进行组合反应。据说所述添加剂组合物用于润滑油中能赋予其V.I.改进剂、分散性、抗磨性和抗氧化性。

还描述了含接枝烯属不饱和基团的共聚物的单胺的应用，虽然其功能性比多胺的程度要小。发布于2010年9月7日授予Covitch等人的美国专利7790661B2教导了使用数种芳族单胺来制备润滑油所用的具有改进烟炱处理性能的官能化聚合物。

概述

本发明部分涉及可添加到润滑油中且当例如用于机械设备的润滑油配方时有助于改进粘度特性、分散和改善烟炱增稠以及改进磨损特性的聚合物添加剂。