[发明专利]具有增强的破乳性能的官能聚(甲基)丙烯酸烷基酯

说明书

本发明涉及包含一定量的羟基官能化(甲基)丙烯酸烷基酯的新型聚(甲基)丙烯酸烷基酯(PAMA)聚合物,包含这些聚合物的润滑油组合物,和它们用于改进基于非极性基础油的高VI润滑油组合物，尤其是液压流体组合物的破乳性能的用途。

技术领域

本发明涉及包含一定量的羟基官能化(甲基)丙烯酸烷基酯的新型聚(甲基)丙烯酸烷基酯(PAMA)聚合物，包含这些聚合物的润滑油组合物，和它们用于改进基于非极性基础油的高VI润滑油组合物，尤其是液压流体组合物的破乳性能的用途。

背景技术

水和油分离的能力，也称为破乳能力，是许多工业油中的重要因素。水在油中的作用可能对机器表面非常有害并可极大降低机器寿命。必须密切监测这种油性质，尤其是在水侵入为常见的领域中(例如蒸汽轮机、造纸机等)。

水在油中有三种状态：溶解、游离和乳化。当分子逐一分散遍布在油中时，出现溶解的水。随着油中的水量增加，开始看见乳状液，或悬浮在油中的水，然后是游离水。游离水是从油中分离并沉降出的水。其通常出现于油底壳或贮槽的底部。

油中的水污染可能造成许多问题。其可能导致金属部件的严重腐蚀和油膜对机械设备的保护不足。水也可能对配制剂中使用的基础油和性能套装(performance packages)具有不利影响。可能加速油性混合物的老化。性能组分可能通过与水反应而失活，这将导致泵的防腐蚀和磨损的保护不足。

现在令人惊讶地发现，包含一定量的羟基官能化(甲基)丙烯酸烷基酯的基于聚(甲基)丙烯酸烷基酯的粘度指数改进剂当用作基于特定类别的基础油的润滑油组合物中的添加剂时导致优异的破乳性质。

聚(甲基)丙烯酸烷基酯(PAMA)可通过具有极性官能团的单体的共聚或接枝而官能化并通常用于给予聚合物分散剂功能性。分散力是润滑剂中经常要求的一种特征以防止烟灰和污垢沉降在机器元件上或堵塞过滤器。

分散剂是具有可吸附到极性粒子上的极性基团和使该分子可油溶的非极性部分的分子。PAMA提供优异的油溶性并以显著量用作润滑剂配制剂中的粘度指数改进剂。这些情况使得将极性官能团并入PAMA中以增加分散剂功能性非常有吸引力。

可用于向聚(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物中引入分散剂功能性的单体通常含有氮官能团，如N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)、二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺(DMAPMAm)或二甲基氨基乙基甲基丙烯酰基胺(DMAEMA)，但也可以使用具有OH官能团的单体，如甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)或甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)。氨基官能团通常提供优越的分散力性能，而OH官能团也充当增进该聚合物的粘度指数(VI)性能的性能成分。

WO 2011/006755涉及用于滚动接触或滚动和滑动接触系统，如滚柱轴承和齿轮的润滑组合物。其中描述的润滑组合物包含基础油(A)和增加了羟基的聚(甲基)丙烯酸酯(B)。增加了羟基的聚(甲基)丙烯酸酯(B)是其中基本构成单体是具有1至20个碳原子的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯和含羟基的乙烯基单体的共聚物。提到甲基丙烯酸2-羟乙酯和甲基丙烯酸2-或3-羟丙酯，它们必须以至少5％的量存在。

US 2004/0077509 A1涉及一种粘度指数改进剂，其包含共聚物(A)，共聚物(A)包含5-50重量％的具有至少一个羟基的不饱和单体(c)的单元。此类单体(c)可以是甲基丙烯酸2-羟乙酯(HEMA)。

WO 2010/142668 A1涉及一种具有优异的水相容性的润滑组合物，其包含基础油和含有在结构中具有羟基并具有22至37的羟值的PAMA的VI改进剂。提到以5-50质量％的量存在HEMA和HPMA(单体(b))。

WO 2008/053033描述了包含聚(甲基)丙烯酸烷基酯的润滑油组合物，特别是变速箱油，所述聚(甲基)丙烯酸烷基酯包含甲基丙烯酸甲酯(组分(a1))和含OH基团的(甲基)丙烯酸酯(组分(b))。提到甲基丙烯酸2-羟乙酯和甲基丙烯酸2-或3-羟丙酯作为优选的(甲基)丙烯酸羟烷基酯，其必须以至少5％的量存在。