一种粘度指数改进剂、其制备方法及用途技术

本发明专利技术提供一种粘度指数改进剂、制备方法及其用途，该粘度指数改进剂具有低用量下增稠能力强以及低温流动性好的优点，适用于各种车用润滑油和工业润滑油。本发明专利技术粘度指数改进剂是烷基乙烯基醚单体和支链烷基乙烯基醚单体通过聚合反应和氢解反应制备得到。与传统的粘度指数改进剂相比，本发明专利技术提供的粘度指数改进剂可以实现低用量下增稠性，优良的的剪切稳定性以及低温流动性在单一粘度指数改进剂中结合起来的目的，得到意想不到的粘度控制和低温性能，同时具有优良的剪切稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种润滑油的粘度指数改进剂，尤其涉及一种聚乙烯醚类型的粘度指数改进剂。
技术介绍
近年来，随着环保要求不断提高，以及环保法规不断严格，人们进一步要求机械设备节能化。润滑油品低粘度化可以有效节能，但同时也存在漏液和润滑不良的问题，提高润滑油品的粘度指数被认为是解决上述矛盾的较好办法。目前已经有大量的聚合物(如聚异丁烯、乙丙烯烃聚合物、聚甲基丙烯酸酯等)作为粘度指数改进剂被广泛应用在汽车发动机润滑油等各种润滑油中以改善其高低温粘度性能。 由于化学组成及结构的不同，通常应用在润滑油中的粘度指数改进剂各有其优点和缺点。聚异丁烯的剪切稳定性较好，但低温性能和增粘能力较差，不能配制粘度级别较低和跨度较大的多级内燃机油。乙丙烯烃聚合物的增粘能力较好，低温性能一般，但剪切稳定性较差。聚甲基丙烯酸酯的低温性能较好，但剪切稳定性和增粘能力较差。
技术实现思路
本专利技术提供一种粘度指数改进剂、制备方法及其用途，该粘度指数改进剂具有低用量下增稠能力强以及低温流动性好的优点，适用于各种车用润滑油和工业润滑油。本专利技术粘度指数改进剂的结构式为 「 H —ι J— HIIγ -ψ/" γ fV γ J^^mhhhhhhh· ·ηηηη· n ^ ^^ ^ j——————ι mmmm mmm ^ ^ ^tmmmmmmmmmmmt mmmmm mmmm — I — γ —. I VOR1 x OR2 y_」n其中R1为Cl C4的烷基，优选乙基，R2为C3 C8的支链烷基，优选C4 C6的支链烷基，最优选异丁基；X为I 1400的正整数，优选50 1000的正整数，y为I 1000的正整数，优选20 800的正整数，η为20到500的正整数，优选50 300的正整数。本专利技术粘度指数改进剂的重均分子量在5000 500000之间，优选20000 350000。本专利技术粘度指数改进剂的制备方法包括(I)在醇引发剂、聚合催化剂和稀释剂的存在下，使下述a类单体与b类单体进行聚合反应，收集聚合产物；(2)在氢解催化剂存在下对步骤(I)的聚合产物进行氢解反应，分离、收集产物。所述a类单体的结构式为=CH2=CHOR1，式中R1为Cl C4的烷基，优选乙基。所述b类单体的结构式为CH2=CH0R2，式中R2为C3 C8的支链烷基，优选C4 C6的支链烧基，更优选异丁基。a类单体和b类单体的摩尔比在20 : I I : 20之间，优选在9 :1 I :9之间。所选用的a类单体或b类单体可为单一的单体或在烷基部分有不同碳原子数的单体混合物。具体来说，步骤(I)中的醇引发剂选自C2 CS的醇类，优选乙醇、丙醇、丁醇、异丁醇和戊醇中的一种或多种，最优选异丁醇和乙醇。所述醇引发剂的用量为a类单体和b类单体总质量的O. 01% O. 5%,优选O. 01% O. 2%O步骤(I)中的聚合催化剂选自阳离子聚合催化剂，优选Lewis酸催化剂，例如三氯化铝、三氟化硼、四氯化锡、氯化锌、四溴化钛和三氟化硼醚络合物的一种或多种，最优选三氟化硼乙醚络合物和三氯化铝。所述聚合催化剂的用量为a类单体和b类单体总质量的O.1% 1%，优选 O. 2% O. 8%O·步骤(I)中的稀释剂选自沸点在30 V 200 V之间的有机溶剂，优选三氯甲烷、甲苯、苯、己烷、异辛烷、癸烷中的一种或多种，最优选异辛烷和甲苯。所述稀释剂的用量为a类单体和b类单体总质量的10% 100%，优选20% 50%。步骤(I)中的反应温度在0°C 90°C之间，优选在10°C 50°C之间。反应时间在Ih 8h之间，优选在2h 6h之间。步骤(2)中的氢解催化剂选自镍系加氢催化剂、钼系加氢催化剂、铑系加氢催化齐U、钯系加氢催化剂和硼烷加氢催化剂中的一种或多种，例如非晶态镍、雷尼镍、钼/石棉催化剂、钼/氧化铝催化剂、氧化铑、钯/活性炭催化剂、钯/氧化铝催化剂和乙硼烷中的一种或多种，优选非晶态镍催化剂和/或雷尼镍催化剂。所述氢解催化剂的用量为a类单体和b类单体总质量的O. 1% 10%，优选1% 5%。步骤(2)中的氢解反应优选在高压釜中进行，氢气压力在5MPa IOMPa之间，优选在6MPa 9MPa之间；反应温度在100°C 200°C之间，优选在120°C 180°C之间；反应时间在2h IOh之间，优选在3h 8h之间。本专利技术提供的粘度指数改进剂可用于各种车用润滑油和工业润滑油中，即在润滑油基础油中加入本专利技术的粘度指数改进剂，得到用于各种车用润滑油和工业润滑油的润滑油组合物，这些车用润滑油和工业润滑油包括内燃机油、齿轮油、压缩机油、轴承油、导轨油、液压油、金属加工油、电器绝缘油、热导油、汽轮机油等。所述润滑油基础油包括美国石油学会(API)的I、II、III、IV、V类基础油，其中本专利技术的粘度指数改进剂在润滑油组合物中的质量浓度为1% 15%，优选2% 10%，更优选3% 8%。本专利技术粘度指数改进剂是烷基乙烯基醚单体和支链烷基乙烯基醚单体通过聚合反应和氢解反应制备得到。与传统的粘度指数改进剂相比，本专利技术提供的粘度指数改进剂可以实现低用量下增稠性、优良的剪切稳定性以及低温流动性在单一粘度指数改进剂中结合起来的目的，得到意想不到的粘度控制和低温性能，同时具有优良的剪切稳定性。本专利技术提供的用于各种车用润滑油和工业润滑油的润滑油组合物具有优异的粘温性能和剪切稳定性。具体实施例方式下面通过实例详细说明本专利技术，但本专利技术并不限于此。以下实施例及对比例中所使用的主要原料来源及规格如下引发剂异丁醇和乙醇，北京化工厂，化学纯阳离子聚合催化剂三氟化硼乙醚络合物，百灵威科技有限公司，化学纯三氯化铝，北京化工厂，化学纯稀释剂甲苯和异辛烷，北京化工厂，化学纯a类单体乙烯基乙醚，百灵威科技有限公司，化学纯乙烯基甲醚，百灵威科技有限公司，化学纯 b类单体乙烯基异丁基醚，百灵威科技有限公司，化学纯乙烯基异己基醚，百灵威科技有限公司，化学纯氢解催化剂非晶态镍，中石化催化剂公司湖南建长催化剂厂，商品牌号为SRNA-4雷尼镍，宜兴市晨风冶金有限公司，一级品实施例I在备有U形管、滴液漏斗、球形冷凝管、温度计和搅拌器的500ml的玻璃烧瓶中装入56g甲苯、O. Ig异丁醇以及O. 42g三氟化硼乙醚络合物。将60g乙烯基乙醚和80g乙烯基异丁基醚的混合物放进滴液漏斗，并且用2h将之滴加到烧瓶中。反应在滴加期间开始，于是反应溶液温度上升。借助冰水浴冷却使反应溶液温度保持在25°C左右。在滴加完成之后，将反应溶液再搅拌30min。然后，将反应混合物转移到洗涤器皿中，用500ml氢氧化钠水溶液(6%)洗涤三次，然后再用水洗涤，使混合物呈中性。在真空条件下除去溶剂和残留的原始物料，获得聚合产物。将I. 4g非晶态镍催化剂、70g聚合产物加入到600ml的高压釜中。用氮气然后用氢气清洗高压釜后，氢气压力增加到6MPa，并且高压釜温度升高。将温度在120°C保持8h，然后使高压釜冷却到室温后，缓慢地放出氢气使压力降低到大气压。打开高压釜，回收反应溶液，过滤除去所得反应物中的催化剂。减压蒸馏轻馏分得到最终的反应产物。该产物重均分子量为80000。实施例2在备有U形管、滴液漏斗、球形冷凝管、温度计和搅拌器的500ml的玻璃烧瓶中装入48g本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粘度指数改进剂，含有以下类型的聚合单元：其中R1为C1～C4的烷基，R2为C3～C8的支链烷基；x为1～1400的正整数，y为1～1000的正整数，n为20到500的正整数。FDA00001921943600011.jpg

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓伟，陈永华，梁宇翔，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：