新型粘度指数改进剂制造技术

本发明专利技术涉及聚(甲基)丙烯酸烷基酯基聚合物，其包含(甲基)丙烯酸直链C

【技术实现步骤摘要】
新型粘度指数改进剂
本专利技术涉及聚(甲基)丙烯酸烷基酯基聚合物，其包含(甲基)丙烯酸直链C18-24烷基酯并具有7.0至7.5的平均碳数和300,000g/mol或更高的重均分子量，涉及它们的制备，包含这样的聚合物的润滑剂组合物，和它们用于改进润滑剂组合物，尤其是发动机油(EO)组合物的高温-高剪切性能的用途。
技术介绍
机油的配制剂一般由SAEJ300标准(SAE＝自动机工程师学会)限定。这个标准将机油分类成SAE粘度等级xW-y，其中x＝0、5、10、15、20、35和y＝8、12、16、20、30、40、50、60。这例如经由运动粘度KV和高温高剪切粘度HTHS进行，所述参数对于发动机保护是重要的。润滑剂性能通常通过将添加剂添加到润滑油中而改进。一般将粘度指数(VI)改进剂添加到润滑剂中以改进其增稠效率和保护发动机。VI改进剂的增稠效率由在给定处理率(treatrate)下其KV100(100℃下的运动粘度)明确说明。在相同的处理率下较高的KV100被认为是对性能标准和净处理成本有益的。本领域中公知的是，随着增稠效率的增加，高温高剪切稳定性HTHS100也上升，这意味着在新VI改进剂的开发方面需要小心的平衡。另外，应当增加在给定HTHS150下的增稠效率以降低VI改进剂的处理率。如果VI改进剂的增稠效率高，则所述处理率就低；即需要较少的聚合物达到目标HTHS150值。这导致如下对于最佳VI改进剂的假定：其应当在给定HTHS150条件下提供高增稠效率以保持处理率是低的，提供最小的KV40和HTHS100以实现最佳的燃油经济性结果，由此KV100应当远高于由所述J300技术规格要求的值。典型地，当开发用于优异燃油经济性性能的VI改进剂时，要将HTHS100值最小化，例如在0W20配制剂中在2.6mPa*s的给定HTHS150下。在这种情况下可看到的典型效果是KV100值的平行降低，因为在100℃下的增稠以与在100℃下高温高剪切(HTHS)增稠的降低平行的方式降低。再进一步需要改进VI改进剂的KV100、HTHS100和HTHS150性能，甚至更需要满足用于润滑油组合物的和尤其是发动机油配制剂的更强的配制剂标准。例如，根据SAEJ300，在用于充分发动机保护的2.6mPa*s的给定HTHS150下，0W20发动机油配制剂的KV100应当为至少6.9mm2/s。这意味着HTHS100和KV40应当被最小化以实现最佳燃油经济性，同时KV100应当被保持在>6.9cSt。此外，根据SAEJ300，在-40℃下，在没有屈服应力的情况下，0W20发动机油的低温泵送粘度(MRV)应当为最大60,000mPa*s。本领域中公知聚(甲基)丙烯酸烷基酯基聚合物是有效的VI改进剂。US5834408公开了包含甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸月桂酯和甲基丙烯酸硬脂酯的聚甲基丙烯酸烷基酯基聚合物，其具有1.0至2.0，优选1.0至1.5的多分散指数。这样的聚合物主要用作润滑油组合物中的倾点降低剂。然而，没有给出关于这样的聚合物在发动机油配制剂中的性能表现和它们对KV40、KV100和HTHS100的影响的细节。US6746993公开了包含在特定范围内的某种甲基丙烯酸烷基酯的聚甲基丙烯酸烷基酯基聚合物。重均分子量一般可在5,000至2,000,000g/mol范围内，但工作实施例仅在20,000至60,000g/mol的窄范围内。然而，没有给出关于这样的聚合物在发动机油配制剂中的性能表现和它们对KV40、KV100和HTHS100的影响的细节。
技术实现思路
现在令人惊奇地发现，包含(甲基)丙烯酸直链C18-24烷基酯并具有至少300,000g/mol的重均分子量Mw和7.0至7.5的平均碳数的聚(甲基)丙烯酸烷基酯基共聚物显示出在润滑油组合物中，尤其是在发动机油配制剂中作为粘度指数改进剂的改进的性能分布状况。专利技术详述本专利技术的第一个目的涉及聚(甲基)丙烯酸烷基酯基共聚物，其包含(甲基)丙烯酸直链C18-24烷基酯，并且其特征在于7.0至7.5的平均碳数和300,000g/mol或更高的重均分子量Mw。所述平均碳数对应于在形成所述聚(甲基)丙烯酸烷基酯基共聚物的每种(甲基)丙烯酸烷基酯的烷基残基中存在的所有碳原子的摩尔平均数，并且基于所述聚(甲基)丙烯酸烷基酯基共聚物的总组成计算，即通过计算在所述(甲基)丙烯酸烷基酯的烷基残基中存在的所有碳原子的摩尔平均数计算的。根据本专利技术的聚(甲基)丙烯酸烷基酯基聚合物的重均分子量优选在300,000至2,000,000g/mol范围内，更优选在300,000至1,000,000g/mol范围内，和尤其优选在500,000至1,000,000g/mol范围内。根据本专利技术的聚(甲基)丙烯酸烷基酯基聚合物的数均分子量优选在100,000至300,000g/mol范围内，更优选在100,000至200,000g/mol范围内，和尤其优选在110,000至150,000g/mol范围内。优选地，根据本专利技术的聚(甲基)丙烯酸烷基酯基聚合物具有在2至8范围内，更优选在3至7范围内的多分散指数(D)Mw/Mn。Mw和Mn是使用可商购聚甲基丙烯酸甲酯标准物通过尺寸排阻色谱法(SEC)测定的。所述测定是使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)校准，在40℃下，在四氢呋喃中，采用RI(折射率)检测器，通过凝胶渗透色谱法(GPC)进行的。本专利技术的优选的第一个目的涉及如上文提及的聚(甲基)丙烯酸烷基酯基共聚物，其包含：(a)20至35重量％的(甲基)丙烯酸直链或支化C1-4烷基酯；(b)50至65重量％的(甲基)丙烯酸直链或支化C10-16烷基酯；和(c)7至15重量％的(甲基)丙烯酸直链C18-24烷基酯。每种组分(a)、(b)和(c)的含量基于所述聚(甲基)丙烯酸烷基酯基聚合物的总组成。在一个特别的实施方案中，组分(a)和(b)的比例总计达100重量％。术语“(甲基)丙烯酸酯”指丙烯酸的酯和甲基丙烯酸的酯这两者。甲基丙烯酸酯是优选的。根据本专利技术使用的(甲基)丙烯酸C1-4烷基酯是由(甲基)丙烯酸和具有1至4个碳原子的直链或支化醇形成的酯。术语“(甲基)丙烯酸C1-4烷基酯”包括单个的与具有特定长度的醇形成的(甲基)丙烯酸酯，和同样包括与具有不同长度的醇形成的(甲基)丙烯酸酯的混合物。合适的(甲基)丙烯酸C1-4烷基酯包括例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯和(甲基)丙烯酸叔丁酯。特别优选的(甲基)丙烯酸C1-4烷基酯是(甲基)丙烯酸甲酯和(甲基)丙烯酸正丁酯；尤其优选甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸正丁酯。根据本专利技术使用的(甲基)丙烯酸C10-16烷基酯是由(甲基)丙烯酸和具有10至16个碳原子的直链或支化醇形成的酯。术语“(甲基)丙烯酸C10-16烷基酯”本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.聚(甲基)丙烯酸烷基酯基共聚物，其包含7重量％至15重量％的(甲基)丙烯酸直链C

【技术特征摘要】
20190311 EP 19161800.81.聚(甲基)丙烯酸烷基酯基共聚物，其包含7重量％至15重量％的(甲基)丙烯酸直链C18-24烷基酯，其特征在于7.0至7.5的平均碳数和300,000g/mol或更高的重均分子量Mw，其中所述平均碳数对应于在形成所述聚(甲基)丙烯酸烷基酯基共聚物的(甲基)丙烯酸烷基酯的烷基残基中存在的所有碳原子的摩尔平均数，和所述重均分子量Mw通过凝胶渗透色谱法(GPC)使用聚甲基丙烯酸甲酯校准测定。


2.根据权利要求1的聚(甲基)丙烯酸烷基酯基共聚物，其包含10至14重量％的(甲基)丙烯酸直链C18-24烷基酯。


3.根据权利要求1的聚(甲基)丙烯酸烷基酯基共聚物，其包含：
(a)20至35重量％的(甲基)丙烯酸直链或支化C1-4烷基酯；
(b)50至65重量％的(甲基)丙烯酸直链或支化C10-16烷基酯；和
(c)7至15重量％的(甲基)丙烯酸直链C18-24烷基酯。


4.根据权利要求2的聚(甲基)丙烯酸烷基酯基共聚物，其包含：
(a)20至35重量％的(甲基)丙烯酸直链或支化C1-4烷基酯；
(b)50至65重量％的(甲基)丙烯酸直链或支化C10-16烷基酯；和
(c)10至14重量％的(甲基)丙烯酸直链C18-24烷基酯。


5.根据权利要求1、2、3或4的聚(甲基)丙烯酸烷基酯基共聚物，其具有在300,000g/mol至1,000,000g/mol范围内的重均分子量Mw。


6.根据权利要求1、2、3或4的聚(甲基)丙烯酸烷基酯基共聚物，其具有在100,000g/mol至300,000g/mol范围内的数均分子量Mn。


7.根据权利要求1、2、3或4的聚(甲基)丙烯酸烷基酯基共聚物，其具有在100,000g/mol至200,000g/mol范围内的数均分子量Mn。


8.添加剂组合物，其包含：
(A)60至80重量％的基础油；和
(B)20至40重量％的聚(甲基)丙烯酸烷基酯基共聚物，其包含7重量％至15重量％的(甲基)丙烯酸直链C18-24烷基酯，其特征在于7.0至7.5的平均碳数和300,000g/mol或更高的重均分子量Mw，其中所述平均碳数对应于在形成所述聚(甲基)丙烯酸烷基酯基共聚物的(甲基)丙烯酸烷基酯的烷基残基中存在的所有碳原子的摩尔平均数，和所述重均分子量Mw通过凝胶渗透色谱法(GPC)使用聚甲基丙烯酸甲酯校准测定。


9.根据权利要求8的添加剂组合物，其进一步包含：
(C)基于所述添加剂组合物的总重量计0至3重量％的聚(甲基)丙烯酸烷基酯基共聚物，其特征在于12.0至13.0的平均碳数和10,000至100,000g/mol的重均分子量Mw。


10.根据权利要求8或9的添加剂组合物，其特征在于所述基础...

【专利技术属性】
技术研发人员：由岐刚，松田智博，博里斯·艾森伯格，
申请(专利权)人：赢创运营有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE