一种聚（甲基）丙烯酸酯类粘度指数改进剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种聚(甲基)丙烯酸酯类粘度指数改进剂及其制备方法和应用。该制备方法包括：在保护气体和有机溶剂的存在下，将第一(甲基)丙烯酸酯类单体混合物、可逆链转移剂、引发剂和任选的第一其他烯类单体进行接触反应；然后加入偶联剂，继续进行接触反应；最后加入第二(甲基)丙烯酸酯类单体混合物和任选的第二其他烯类单体，再进行接触反应，得到聚(甲基)丙烯酸酯类粘度指数改进剂。本发明专利技术的粘指剂能改变目前所有添加了粘指剂的润滑油在剪切工况中粘度和粘度指数总是不断下降的趋势，在很长的使用时间内，油品粘度和粘度指数(VI)上升或者基本不变。充分保持油品的粘度性能和粘温性能。

【技术实现步骤摘要】
一种聚(甲基)丙烯酸酯类粘度指数改进剂及其制备方法和应用
本专利技术属于粘度指数改进剂
，更具体地，涉及一种聚(甲基)丙烯酸酯类粘度指数改进剂及其制备方法和应用。
技术介绍
粘度指数改进剂(VII)是指用于润滑油当中，能提高油品粘度，并改善成品油的粘温性能的高分子油溶性聚合物，主要产品有以下几种：聚异丁烯(PIB)、聚甲基丙烯酸酯(PMA)、乙丙共聚物(OCP)、氢化苯乙烯双烯共聚物(HSD)、苯乙烯聚酯、聚正丁基乙烯基醚。目前市场上，OCP、PAMA、HSD的用量占绝大多数。粘度指数改进剂的分子量与组成差异较大，分子量范围10000～800000。加入粘指剂形成多级油的目的主要是提高油品粘度以降低磨损、省油、实现油品通用化、增产高粘度油品等。评价粘度指数改进剂的指标主要有以下5个方面：(1)增稠能力，是指加入粘度指数改进剂后，提高油品粘度的大小的能力。增稠能力越强，加入量越少，越经济。增稠能力主要与粘指剂的化学组成和相对分子质量大小有关，相对分子质量越大，增稠能力越强。(2)改善粘温性能的能力，指加入粘指剂之后的油品相比相同级别的基础油，高低温的粘度差异较小。改善粘温性能的能力常用提高粘度指数(VI)的大小来标定，一般认为提高的粘度指数越大，改善粘温性能的能力越强。主要也与粘指剂的化学组成和相对分子质量大小有关，相对分子质量越大，提高粘度指数的能力也越强。(3)剪切稳定性，指添加粘指剂的油品使用中被机械剪切后保持粘度的能力。一般来说，在有机械剪切的工况下使用，油品粘度有一定程度和速度的下降。以特定剪切方法下的剪切稳定指数(SSI)表示剪切稳定性，SSI越小，剪切稳定性越好，粘指剂分子越不容易被剪断，最直观的表现就是造成使用后的油品的粘度下降得较小较慢。一般来说，组成结构相同的粘指剂，分子量越大，高分子链越容易被剪断，使用后的油品的粘度下降得较大较快。另外，相同平均分子量的粘指剂，分子量分布越窄抗剪切越好，即SSI越低。(4)低温性能，主要指倾点、在内燃机油中的低温起动性和泵送性、低温动力粘度、扫描布氏粘度等低温粘度指标。低温性能取决于在其使用温度和剪切条件下的粘度，后者又与所用的粘度指数改进剂有密切关系。粘指剂的种类、加入量、与基础油的溶度参数、与降凝剂的配伍等因素都影响油品的低温性能。(4)热氧化安定性，主要指粘度指数改进剂在经受热氧化分解后导致粘度下降，酸值增加，环槽积碳增多和粘环等系列问题。最理想的粘度指数改进剂，不仅要求增粘能力高，改善粘温性能的能力强，剪切稳定性好，同时还要求具有良好的低温性能和热氧化安定性。但至今为止还没有一种粘度指数改进剂能满足上述全部要求。黏指剂的选择，主要是根据不同种类油品的实际工况，对于粘指剂功能要求的侧重点不同来选择。目前为了提高粘指剂的剪切稳定性，目前的粘指剂产品都是通过降低聚合物产品的相对分子量、降低分子量分布、调整分子组成和结构等手段，来减缓润滑油的粘度下降，但是添加了粘指剂的润滑油，在剪切工况下使用，粘指剂的高分子链或多或少被剪断，总体趋势都是油品粘度和粘度指数(VI)不断下降的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种特殊性能的聚(甲基)丙烯酸酯类粘度指数改进剂结构，能改变目前所有添加了粘指剂的润滑油在剪切工况中粘度和粘度指数总是不断下降的趋势，在很长的使用时间内，油品粘度和粘度指数(VI)上升或者基本不变。充分保持油品的粘度性能和粘温性能。为了实现上述目的，本专利技术的第一方面提供了一种聚(甲基)丙烯酸酯类粘度指数改进剂的制备方法，该制备方法包括：在保护气体和有机溶剂的存在下，将第一(甲基)丙烯酸酯类单体混合物、可逆链转移剂、引发剂和任选的第一其他烯类单体进行接触反应；然后加入偶联剂，继续进行接触反应；最后加入第二(甲基)丙烯酸酯类单体混合物和任选的第二其他烯类单体，再进行接触反应，得到所述聚(甲基)丙烯酸酯类粘度指数改进剂。本专利技术的制备方法采用可逆加成断裂链转移(RAFT)自由基聚合，反应分3步，第一步，先将含有不同碳数侧基的丙烯酸酯单体和/或甲基丙烯酸酯单体的混合物(第一(甲基)丙烯酸酯类单体混合物)以一定比例共聚，得到聚(甲基)丙烯酸烷基酯大分子RAFT试剂；第二步，再加入偶联剂形成聚(甲基)丙烯酸烷基酯星型聚合物；最后一步，加入一定比例的(甲基)丙烯酸酯单体混合物(第二(甲基)丙烯酸酯类单体混合物)，继续反应，最终形成多个星型结构聚合物分子连接而成的聚(甲基)丙烯酸烷基酯产品，称之为多联星型聚(甲基)丙烯酸酯粘指剂。以多联星型聚甲基丙烯酸酯粘指剂的制备方法为例，本专利技术的多联星型聚甲基丙烯酸酯粘指剂制备方法示意图如图1所示。本专利技术中，聚(甲基)丙烯酸酯类粘度指数改进剂为聚甲基丙烯酸酯类粘度指数改进剂和/或聚丙烯酸酯类粘度指数改进剂；第一(甲基)丙烯酸酯类单体混合物为第一甲基丙烯酸酯类单体混合物和/或第一丙烯酸酯类单体混合物；第二(甲基)丙烯酸酯类单体混合物为第二甲基丙烯酸酯类单体混合物和/或第二丙烯酸酯类单体混合物。根据本专利技术，优选地，所述第一(甲基)丙烯酸酯类单体混合物和第二(甲基)丙烯酸酯类单体混合物各自独立的选自式Ⅰ所示单体中的至少两种，其中，R1为-H或-CH3，R2为C1-C36的直链烷基、C1-C36的支链烷基或C1-C36的带有芳香基团的烷基；本专利技术中，所述第一(甲基)丙烯酸酯类单体混合物和第(甲基)二丙烯酸酯类单体混合物的混合物组成可以完全相同，也可以不完全相同；优选地，以第一(甲基)丙烯酸酯类单体混合物的总重量计，所述第一(甲基)丙烯酸酯类单体混合物中R2为C6-C18的(甲基)丙烯酸酯类单体为20-90wt％；以第二(甲基)丙烯酸酯类单体混合物的总重量计，所述第二(甲基)丙烯酸酯类单体混合物中R2为C6-C18的(甲基)丙烯酸酯类单体为50-100wt％。根据本专利技术，优选地，所述第一其他烯类单体和第二其他烯类单体各自独立的为甲基丙烯酸酰胺、苯乙烯和乙烯基吡咯烷酮中的至少一种。本专利技术中，所述甲基丙烯酸酰胺优选为甲基丙烯酸甲酰胺。根据本专利技术，优选地，所述偶联剂为双烯和/或多烯类偶联剂；所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述可逆链转移剂为二硫代苯甲酸异丁腈酯；所述有机溶剂为甲苯；所述保护气体为氮气。根据本专利技术，优选地，所述偶联剂为多烯类偶联剂，所述多烯类偶联剂优选为二乙烯基苯、二甲基丙烯酸乙二醇酯和三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯中的至少一种。本专利技术中多烯类偶联剂为至少含有两个碳碳双键的烯类偶联剂。根据本专利技术，优选地，所述第一(甲基)丙烯酸酯类单体混合物的总物质的量与所述可逆链转移剂的物质的量的比为10～1000:1，优选为50～300:1；所述可逆链转移剂与引发剂的物质的量比为1:0.01～0.5；所述第一其他烯类单体的物质的量与所述第一(甲基)丙烯酸酯类单体混合物的总物质的量比为0～0.3:1；所述偶联剂与所述可逆链转移剂的物质的量的比为2～50:1；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚(甲基)丙烯酸酯类粘度指数改进剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：在保护气体和有机溶剂的存在下，将第一(甲基)丙烯酸酯类单体混合物、可逆链转移剂、引发剂和任选的第一其他烯类单体进行接触反应；然后加入偶联剂，继续进行接触反应；最后加入第二(甲基)丙烯酸酯类单体混合物和任选的第二其他烯类单体，再进行接触反应，得到所述聚(甲基)丙烯酸酯类粘度指数改进剂。/n

【技术特征摘要】
20201130 CN 20201137457851.一种聚(甲基)丙烯酸酯类粘度指数改进剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：在保护气体和有机溶剂的存在下，将第一(甲基)丙烯酸酯类单体混合物、可逆链转移剂、引发剂和任选的第一其他烯类单体进行接触反应；然后加入偶联剂，继续进行接触反应；最后加入第二(甲基)丙烯酸酯类单体混合物和任选的第二其他烯类单体，再进行接触反应，得到所述聚(甲基)丙烯酸酯类粘度指数改进剂。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述第一(甲基)丙烯酸酯类单体混合物和第二(甲基)丙烯酸酯类单体混合物各自独立的选自式Ⅰ所示单体中的至少两种，其中，R1为-H或-CH3，R2为C1-C36的直链烷基、C1-C36的支链烷基或C1-C36的带有芳香基团的烷基；





3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述第一其他烯类单体和第二其他烯类单体各自独立的为甲基丙烯酸酰胺、苯乙烯和乙烯基吡咯烷酮中的至少一种。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述偶联剂为双烯和/或多烯类偶联剂；
所述引发剂为偶氮二异丁腈；
所述可逆链转移剂为二硫代苯甲酸异丁腈酯；
所述有机溶剂为甲苯；
所述保护气体为氮气。


5.根据权利要求4所述的制备方法，其中，所述偶联剂为多烯类偶联剂，所述多烯类偶联剂优选为二乙烯基苯、二甲基丙烯酸乙二醇酯和三...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏观为，孔令杰，张东恒，
申请(专利权)人：大连同康新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21