低粘度润滑聚烯烃制造技术

技术编号:14646735 阅读:118 留言:0更新日期:2017-02-16 03:34
本发明专利技术涉及一种低粘度油,含有超过50wt%的9‑甲基‑11‑辛基‑二十一烷,还涉及一种润滑组合物,含有所述基础油和任意另一种基础油或添加剂。本发明专利技术所述油的运动粘度在100℃下根据ASTM D445标准测量,取值范围为3到4mm2.s‑1。本发明专利技术还涉及根据茂金属催化剂的特定方法制备的低粘度油以及所述油作为与发动机、齿轮、制动器、液压流体、冷却剂和润滑脂行业中的高性能润滑剂的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】说明书本专利技术涉及一种低粘度油,含有超过50重量百分比的9-甲基-11-辛基-二十一烷,还涉及一种润滑组合物,含有该基础油和任意另一种基础油或添加剂。本专利技术所述油的运动粘度在100℃下根据ASTMD445标准测量,取值范围为3到4mm2.s-1。本专利技术还涉及下述使用茂金属催化剂的特定方法制备的低粘度油以及该油作为与发动机、齿轮、制动器、液压流体、冷却剂和润滑脂有关行业中的高性能润滑剂的用途。在基础油的API分类中,聚-α-烯烃(PAO)被称为第IV族的基础油。由于在粘度、挥发性和冷起动性能之间具有良好的折衷性,因此这些PAO在越来越多的用于最好的润滑剂配方中。尤其是与第III族的矿物基料相比,这种更好的折衷性更具优势。一般情况下,PAO通过酸催化作用或在茂金属催化剂存在的情况下通过不同的烯烃单体,尤其是通过C6到C14单体合成。一般情况下,要制备2到10级的低粘度产品,可使用酸性催化剂。人们熟知的通过茂金属催化剂制备PAO的方法通常会生成高粘度产物,其在100℃下根据ASTMD445标准测得的运动粘度为40到150mm2.s-1(40到150级)。对高性能润滑剂的需求日益增加。尤其是,产生这种需求的原因是日益严重的极高温或机械应力等使用状况。换油的时间与减少润滑系统尺寸还会增加对高性能润滑剂的需求。由于能源效率,特别是润滑剂改进的燃料经济性(FE)或发动机尤其是车辆发动机燃料消耗量的降低是更为重要的目标,并因此增加了对高性能润滑剂的使用。因此,高性能润滑剂必须具有改进的特性,尤其是关于运动粘度、粘度指数、挥发性、冷起动粘度或冷倾点的性质。热稳定性和抗氧化性也是高性能润滑剂需要提高的性质。其他润滑剂或其他材料降低的毒性和良好的溶混性也是高性能润滑剂所寻求的性质。另外,还必须开发改进的制备PAO的方法,尤其是提高采用这些方法的产量或选择性。提高催化活性是另一个目标。制备PAO的方法还应允许回收利用所有或部分由齐聚反应衍生的副产品。制备PAO的方法还应允许控制摩尔质量和多分散指数以及所形成的PAO的分布。特别是当定性或定量分析形成的产物时,也在寻找这一种对PAO合成过程中形成的不同产物的表征技术的改进。WO-2013/055480描述了可以作为车辆发动机润滑剂的PAO的制备。该文件描述了一种润滑组合物,该组合物包含与另一种基础油和提高粘度指数的添加剂有关的润滑油。然而,本专利申请未公开9-甲基-11-辛基-二十一烷或其特定的性质。EP-1950278公开一种发动机润滑组合物,该组合物特别包含通过茂金属催化作用得到的烯烃的饱和低聚物。然而,本专利申请未公开9-甲基-11-辛基-二十一烷或其特定的性质。WO-2007/01973描述了PAO的催化制备。该专利申请描述了非桥联茂金属催化剂的用途。该文件未描述9-甲基-11-辛基-二十一烷的制备或其特定的性质。WO-2007/011459描述了在C5-C24-烯烃的聚合作用下得到的PAO。本专利申请未公开9-甲基-11-辛基-二十一烷或其特定的性质。WO-02/14384描述了一种通过茂金属催化聚合烯烃的方法。所述方法只使用了氟化环戊二烯催化剂。本文件未描述9-甲基-11-辛基-二十一烷的制备。WO-89/12662描述了一种含有甲基/亚甲基比低于0.19的C30-C300烃类的液态润滑组合物。该文件未公开油中含有的大于50重量百分比的9-甲基-11-辛基二十一烷。EP-283922涉及一种含有聚有机硅氧烷和氢化PAO的混合物。本文所公开的产物Synfluid4cS在油中不含大于50重量百分比的9-甲基-11-辛基二十一烷。因此,需要一种高性能润滑剂,其允许在现在技术中找到所有或部分润滑剂问题的解决方案。所以,本专利技术提供一种油,其运动粘度在100℃下根据ASTMD445标准测量,取值范围为3到4mm2.s-1,该油含有式(I)中大于50重量百分比的1-癸烯三聚物本专利技术的油的特殊优势在于具有3到4mm2.s-1的运动粘度。更有利的是,本专利技术所述油的运动粘度的范围是从3.2到3.8mm2.s-1。本专利技术所述油的运动粘度优选为3.4mm2.s-1、3.5mm2.s-1或3.6mm2.s-1。同样有利的是,本专利技术所述油具有大于120或介于120与140或125与135之间的粘度指数。本专利技术所述油的粘度指数优选为130或更大。通常,根据本专利技术,该粘度指数根据ASTMD2270标准计算。同样有利的是,本专利技术所述油具有根据ASTMD6375标准测量的小于10.8%(以质量计)的挥发性。本专利技术所述油的挥发性优选小于10.5%(以质量计)。同样有利的是,本专利技术所述油具有在-35℃下根据ASTMD5293标准测量的小于900mPa.s的冷起动粘度(CCS)。本专利技术油的冷起动粘度优选小于800mPa.s。根据本专利技术,本专利技术所述油的冷起动粘度在旋转动态粘度计(CCS冷起动模拟装置)上测量。同样有利的是,本专利技术所述油具有300到1000g/mol的平均分子量,优选为350到450g/mol。通常,在本专利技术中,平均分子量根据ASTMD2502标准计算。同样有利的是,本专利技术所述油的流动点为-50℃或更低,优选-55或-57℃或更低。通常,根据本专利技术,该流动点根据ENISO3016标准测量。有利的是,本专利技术提供一种油,结合:(a)该油的运动粘度在100℃下根据ASTMD445标准测量,取值范围为3.2到3.8mm2.s-1;(b)大于120的粘度指数;(c)根据ASTMD6375标准测量的小于10.8%(以质量计)的挥发性;和(d)在-35℃下根据ASTMD5293标准测量的小于900mPa.s的冷起动粘度(CCS)。同样有利的是,本专利技术提供一种结合了这些特性的油:(a)和(b);(a)和(c);(a)和(d);(b)和(c);(b)和(d);(c)和(d);(a)、(b)和(c);(a)、(b)和(d);(a)、(c)和(d);(b)、(c)和(d)。本专利技术优选提供一种油,该油结合:(a)在100℃下根据ASTMD445标准测得的3.4mm2.s-1、3.5mm2.s-1或3.6mm2.s-1的运动粘度;(b)130或更大的粘度指数;(c)根据ASTMD6375标准测量的小于10.5%(以质量计)的挥发性;和(d)在-35℃下根据ASTMD5293标准测量的小于900mPa.s的冷起动粘度(CCS)。同样,本专利技术优选提供一种结合了这些特性的油:(a)和(b);(a)和(c);(a)和(d);(b)和(c);(b)和(d);(c)和(d);(a)、(b)和(c);(a)、(b)和(d);(a)、(c)和(d);(b)、(c)和(d)。有利的是,本专利技术所述油包括至少65重量百分比的式(I)的1-癸烯三聚物或至少70重量百分比的式(I)的1-癸烯三聚物。更为有利的是,本专利技术所述油包括至少80重量百分比的式(I)的1-癸烯三聚物或至少90重量百分比的式(I)的1-癸烯三聚物。本专利技术所述油优选包括50到99重量百分比的式(I)的1-癸烯三聚物。更优选地,本专利技术所述油包括60到90重量百分比的式(I)的1-癸烯三聚物。进一步优选的是,本专利技术所述油包括70到90重量百分比的式(I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油,具有在100℃下根据ASTM D445标准测量,取值范围为3到4mm2s‑1的运动粘度,含有大于50重量百分比的式(I)的1‑癸烯三聚物:

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.30 FR 14549191.一种油,具有在100℃下根据ASTMD445标准测量,取值范围为3到4mm2s-1的运动粘度,含有大于50重量百分比的式(I)的1-癸烯三聚物:2.根据权利要求1所述的油,含有50到99重量百分比、或60到90重量百分比或70到90重量百分比的式(I)的1-癸烯三聚物。3.根据权利要求1和2所述的油,含有至少65重量百分比、或至少70重量百分比或至少80重量百分比或至少90重量百分比的式(I)的1-癸烯三聚物。4.根据权利要求1到3所述的油,还含有至少一种1-癸烯的其它饱和低聚物:■选自1-癸烯的其它三聚物;或■选自1-癸烯二聚物、1-癸烯的其它三聚物、1-癸烯的四聚物、1-癸烯的五聚物。5.根据权利要求1到4所述的油,还含有1-癸烯的至少一种其它饱和低聚物,选自9-甲基-十九烷和9-甲基-11,13-二辛基-二十三烷。6.根据权利要求1到5所述的油,含有51到99.9重量百分比的式(I)的1-癸烯三聚物和0.1到49重量百分比的1-癸烯的至少一种其他饱和三聚物。7.根据权利要求1到6所述的油,含有:■51到99.6重量百分比的式(I)的1-癸烯三聚物;■0.1到1重量百分比的1-癸烯的至少一种饱和二聚物或9-甲基-十九烷;■0.1到25重量百分比的1-癸烯的至少一种其它饱和三聚物;■0.1到20重量百分比的1-癸烯的至少一种饱和四聚物或9-甲基-11,13-二辛基-二十三烷;■0.1到1.5重量百分比的至少一种1-癸烯的饱和五聚物。8.根据权利要求1到7所述的油,其中,(a)在100℃下根据ASTMD445标准测量的运动粘度,其取值范围为3.2到3.8mm2s-1或为3.5mm2s-1;或其中,(b)所述粘度指数大于120或为130或更大,或介于120与140或125与135之间;或其中,(c)根据ASTMD6375标准测量的挥发性低于10.8%(以质量计)或低于10.5%(以质量计);或其中,(d)在-35℃下根据ASTMD5293标准测量的冷起动粘度(CCS)小于900mPa.s或小于800mPa.s。9.根据权利要求1到8所述的油,其中,(a)在100℃下根据ASTMD445标准测量的运动粘度取值范围为3.2到3.8mm2s-1或为3.5mm2s-1;和其中,(b)所述粘度指数大于120或为130或更大,或介于120与140或125与135之间;和其中,(c)根据ASTMD6375标准测量的挥发性低于10.8%(以质量计)或低于10.5%(以质量计);和其中,(d)在-35℃下根据ASTMD5293标准测量的冷起动粘度(CCS)小于900mPa.s或小于800mPa.s。10.根据权利要求1到9所述的含有式(I)的1-癸烯三聚物的油,使用以下方法制备,所述方法包括■在氢气(H2)、茂金属催化剂和活化剂存在的情况下,或在氢气(H2)、茂金属催化剂、活化剂以及助活化剂存在的情况下,进行1-癸烯的齐聚反应;■在氢气(H2)和催化剂存在的情况下,对齐聚反应的产物进行催化加氢,其中所述催化剂选自加氢催化剂和含钯加氢催化剂;■减压下通过蒸馏分离三聚物馏分,所述三聚物馏分包含大于50重量百分比的式(I)的1-癸烯三聚物。11.根据权利要求1到9所述的含有式(I)的1-癸烯三聚物的油,使用权利要求10所述的方法制备,所述方法还包括:■通过乙烯的催化齐聚反应预先制备1-癸烯;或■在1-癸烯齐聚反应之后,或在齐聚反应产物催化加氢之后,使催化剂失活;■回收减压蒸馏分离的1-癸烯的二聚物馏分(例如,9-甲基-十九烷),在氢气(H2)、茂金属催化剂和活化剂存在的情况下,或在氢气(H2)、茂金属催化剂、活化剂以及助活化剂存在的情况下,使回收的1-癸烯二聚物馏分与1-癸烯进行齐聚反应;■在氢气(H2)和催化剂存在的情况下,对所述三聚物馏分进行最终的氢化步骤,所述三聚物馏分含有大于50重量百分比的式(I)所示的1-癸烯三聚物,所述催化剂选自加氢催化剂和含钯加氢催化剂。12.根据权利要求1到9所述的含有式(I)的1-癸烯三聚物的油,使用权利要求10或11所述的方法制备,其中,■1-癸烯的齐聚反应在2到300分钟或5到180分钟或30到140分钟的时间内进行;或■在氢气(H2)存在的情况下于0.1到20巴或1到6巴的分压下进行1-癸烯的齐聚反应;或■以氢气/1-癸烯重量比大于100ppm或小于600ppm或介于100与600ppm之间进行齐聚反应;或■1-癸烯的齐聚反应在50到200℃或70到160℃或80到150℃或90到140℃或100到130℃的温度范围内进行;或■所述茂金属催化剂为式(II)所示的外消旋化合物L(Q1)(Q2)MR1R2(II)其中,○M为选自钛、锆、铪和钒的过渡金属,或为锆;○取代或未被取代的Q1和Q2为单独的环状四氢茚基,或Q1和Q2为单独的环状四氢茚基并键合成多环结构;○L为桥联C1-C20二价烷基的Q1和Q2,或L为选自亚甲基(-CH2-)、乙烯(-CH2-CH2-)、甲基亚甲基(-CH(CH3)-)、1-甲基-乙烯(-CH(CH3)-CH2-)、n-丙烯(-CH2-CH2-CH2-)、2-甲基丙烯(-CH2-CH(CH3)-CH2-)、3-甲基丙烯(-CH2-CH2-CH(CH3)-)、正-丁烯(-CH2-CH2-CH2-CH2-)、2-甲基丁烯(-CH2-CH(CH3)-CH2-CH2-)、4-甲基丁烯(-CH2-CH2-CH2-CH(CH3)-)、戊二烯及其异构体、己烯及其异构体、庚烯及其异构体、辛烯及其异构体、壬烯及其异构体、癸烯及其异构体、十一碳烯及其异构体、十二碳烯及其异构体的基团;○取代或未被取代的R1和R2为选自氢、卤素(例如,Cl和I)、烷基(例如Me、Et、nPr、iPr)、烯基、炔基、卤代烷基、卤代烯基、卤代炔基、甲硅烷基烷基、甲硅烷基烯基、甲硅烷基炔基、甲锗烷基烷基、甲锗烷基烯基、甲锗烷基炔基的单独的原子或基团;或R1和R2与M形成含有3到20个碳原子的金属环状物;或茂金属催化剂选自外消旋-乙烯双(四氢茚基)二甲基锆和外消旋-乙烯双(四氢茚基)二氯化锆;或■1-癸烯的齐聚反应在选自直链或支链烃、环状或非环状烃、芳香族烷基化合物以及它们的混合物的溶剂或选自丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、环戊烷、环己烷、甲基环戊烷、甲基环己烷、甲基环庚烷、甲苯、二甲苯以及它们的混合物的溶剂中进行;或■所述活化剂选自离子活化剂和包含式–Al(R)-O-中残留物的低聚化合物,其中R为单独的环状或直链C1-C20烷基;或所述活...

【专利技术属性】
技术研发人员:玛丽昂·库尔蒂亚德朱利安·桑松亚历山大·韦勒马蒂尼·斯拉文斯基杰伦·瓦塞纳尔
申请(专利权)人:道达尔销售服务公司
类型:发明
国别省市:法国;FR

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