[发明专利]用于润滑剂添加剂应用的聚二烷基硅氧烷聚(甲基)丙烯酸酯刷状聚合物

说明书

本公开涉及梳状或刷状聚合物，和在一些方法中，适用作润滑油组合物中的粘度指数改进剂的梳状或刷状聚合物。本公开进一步涉及包含这类聚合物的油组合物。本公开还涉及衍生自硫官能化聚二烷基硅氧烷主链和各种(甲基)丙烯酸酯单体的刷状聚合物组合物。

技术领域

本公开涉及梳状或刷状聚合物，和在一些方法中，适用作润滑油组合物中的粘度指数改进剂的梳状或刷状聚合物，并且进一步涉及包含这类聚合物的油组合物。本公开还涉及衍生自硫官能化聚二烷基硅氧烷主链和各种(甲基)丙烯酸酯单体的刷状聚合物组合物。

背景技术

矿物或合成油润滑剂，如传动系统流体、发动机油或自动变速箱流体(ATF)在广泛温度变化上不一定起相同作用。举例来说，因为热量降低这类润滑剂的粘度和成膜能力，所以这类润滑剂在高温下可变得不太有效。替代地，随着润滑剂的粘度增加，润滑剂在低温下也可变得不太有效。此问题对许多油润滑剂是常见的并且可由术语“粘度指数”(VI)进行表征，所述粘度指数为润滑油的粘度随温度变化的改变的任意度量。VI越低，油的粘度随温度改变的改变越大，并且反之亦然。润滑剂的粘度与其减少摩擦的能力密切相关。一般来说，期望最少粘性的仍迫使两个移动表面相隔的润滑剂。如果润滑剂过粘，那么其将需要大量能量使表面移动；如果润滑剂过薄，那么表面将接触并且摩擦将增加。许多润滑剂应用(如发动机油、传动系统流体或自动变速箱流体的润滑)需要润滑剂在广泛范围的温度内一致地执行。然而，许多润滑剂本质上不具有足够高的VI以便在由汽车所需要的广泛范围的温度内保持恒定。

试图解决此缺点，可将粘度指数改进剂(“VII”)添加到润滑剂。粘度指数改进剂通常为聚合物，并且经添加以减少在高温和低温下的润滑剂粘度改变。当将粘度指数改进剂添加到低粘度油时，粘度指数改进剂使油随着温度升高而有效变稠。这意指矿物油的润滑效果可在较宽的温度范围内延伸。

在一些例子中，自动变速箱流体(ATF)有助于最小化颤动(即抗颤动特性)，其被认为是摩擦系数随变速时间推移而改变(dμ/dt＜0)的函数。此外，自动变速箱的换档特征主要取决于ATF的摩擦特征。ATF流体通常需要在流体的使用寿命内具有高和稳定的摩擦性能、良好抗颤动性能和在广泛温度范围内的抗磨损特征。这些特征通常为与现今的ATF润滑剂组合物也需要在设备的使用寿命期间使服务间隔增至最大，或甚至更好地避免油服务的要求平衡的挑战。这在行业中被称为使用寿命填充或“终身填充”流体。因此，随时间推移维持ATF的摩擦特性(即摩擦耐久性)还可为流体的期望特性。

已尝试若干改进润滑油的摩擦特性的先前努力，包括添加润滑剂组分(如粘度指数改进剂)或增加其含量水平。添加组分或增加其含量水平可逐步增加制造复杂性并且增加产品成本。虽然聚(甲基)丙烯酸酯(PMA)添加剂已经用作VII，但是已知实例具有高级结构，依赖于抬高制造成本的高级技术，并且仅对粘度指数具有适度影响。

发明内容

在一个实施例中，本文描述聚合物，其包含式I的烷基硫醇官能化聚二烷基硅氧烷和(甲基)丙烯酸酯单体的无规聚合反应产物。

其中R独立地选自C₁到C₆烷基烃或烃基；X为C₁到C₁₀亚烷基；m为正整数并且n为0或正整数，其中m+n为1到500的整数，其中m为量m+n的至少约3％(优选地至少3摩尔％)，并且相连m和n部分在式I的聚二烷基硅氧烷内无规聚合；并且每个Q独立地为巯基或有机硫基团。在一个实施例中，(甲基)丙烯酸酯单体包括约20到约35摩尔％的烷基链长为1到4个碳的短链(甲基)丙烯酸烷基酯单体和约60到约80摩尔％的烷基链长为12到20个碳的长链(甲基)丙烯酸烷基酯单体。在其它实施例中，聚合物具有大于5千克/摩尔的重均分子量，约1.1到约4.0的分散性指数，和约0.02到约10重量％的硅。