[发明专利]一种用于润滑油的星形黏度指数改进剂及其制备方法

说明书

本发明涉及润滑油的黏度指数改进剂，特别是涉及一种用于润滑油的氢化星形苯乙烯丁二烯‑b‑异戊二烯丁二烯三元共聚物黏度指数改进剂及其制备方法。星形黏度指数改进剂为氢化星形三元聚合物，所述氢化星形三元聚合物的氢化前体的结构为：(S/B‑I/B)_n‑C，其中：S/B为苯乙烯丁二烯无规共聚物或苯乙烯丁二烯渐变嵌段共聚物，I/B为异戊二烯丁二烯无规共聚物或异戊二烯丁二烯渐变嵌段共聚物，C为聚二乙烯基苯残基，n为平均臂数，n为2‑15的自然数；星形黏度指数改进剂的总数均分子量为5×10⁴‑8×10⁵，臂数均分子量为1×10⁴‑1×10⁵，分子量分布为1‑1.5。本发明三元共聚物经氢化后是一种性能优异的润滑油黏度指数改进剂，具有优异的增稠能力、剪切稳定性和低温性能，能满足润滑油在不同场合对聚合物的性能需求。制备方法简单，操作方便，产率高，聚合物结构与分子量可控，分子量分布窄。

技术领域

本发明涉及润滑油的黏度指数改进剂，特别是涉及一种用于润滑油的氢化星形苯乙烯丁二烯-b-异戊二烯丁二烯三元共聚物黏度指数改进剂及其制备方法。

背景技术

苯乙烯（S）、异戊二烯（I）、丁二烯（B）三种单体经阴离子聚合制成的无规共聚物，被称为“集成橡胶”。集成橡胶除了适用于制备轮胎胎面胶外，还可以氢化后用作先进的润滑油黏度指数改进剂。目前，文献报道过多种星形苯乙烯-异戊二烯-丁二烯共聚物，合成手段主要包括以下三种：1.先臂后核法，先合成聚合物臂，随后通过添加偶联剂进行偶联反应，制得星形苯乙烯-异戊二烯-丁二烯共聚物，这种方法的难点是偶联效率的控制；2.先核后臂法，先合成多官能度引发剂，然后再加入所需单体从而合成星形苯乙烯-异戊二烯-丁二烯共聚物，这种方法由于多官能度引发剂的强缔合作用导致聚合物的分子量比较宽，也比较复杂；3.混合法，这种方法通常用于合成星形杂臂共聚物，一般是采用先臂后核法合成大分子多官能度引发剂，再通过添加单体合成星形杂臂共聚物。星形聚合物具有核壳结构，并且不同的核和壳结构对聚合物的性能影响很大。此星形黏度指数改进剂在剪切稳定性、溶解性、加工性、增稠效率和低温性能上难以达到很好的平衡。

美国专利No.4116917所述的星形黏度指数改进剂的聚合物臂为氢化聚（丁二烯/异戊二烯）递变臂，其中丁二烯质量百分含量为44.3wt%。专利中所述为仲丁基锂引发阴离子聚合时丁二烯的竞聚率大于异戊二烯，先生成聚丁二烯嵌段，随丁二烯含量减少而生成一段丁二烯和异戊二烯加成产物的递变链段，最后是聚异戊二烯嵌段，再由二乙烯基苯偶联成星形聚合物。丁二烯含量较大且存在较长的均聚段，加氢产物必将含有较长的聚乙烯段，降低了低温溶解性，影响了润滑油低温性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于润滑油的氢化星形苯乙烯丁二烯-b-异戊二烯丁二烯三元共聚物黏度指数改进剂及其制备方法。

为实现上述目的，采用技术方案为：

一种用于润滑油的星形黏度指数改进剂，星形黏度指数改进剂为氢化星形三元聚合物，所述氢化星形三元聚合物的氢化前体的结构为：(S/B-I/B)_n-C，其中：S/B为苯乙烯丁二烯无规共聚物或苯乙烯丁二烯渐变嵌段共聚物，I/B为异戊二烯丁二烯无规共聚物或异戊二烯丁二烯渐变嵌段共聚物，C为聚二乙烯基苯残基，n为平均臂数，n为2-15的自然数；星形黏度指数改进剂的总数均分子量为5×10⁴-8×10⁵，臂数均分子量为1×10⁴-1×10⁵，分子量分布为1-1.5。