[发明专利]聚甲基丙烯酸酯型粘度指数改进剂及制备

说明书

技术领域

本发明为一种润滑油粘度指数改进剂及制备方法，具体地说，是一种甲基丙烯酸酯共聚物及其制备方法。

背景技术

粘度指数改进剂是内燃机油、齿轮油和液压油中常用的添加剂，其目的是改善油品的粘温性能，使得润滑油满足高低温工作要求。聚甲基丙烯酸酯(PMA)和乙烯丙烯共聚物(OCP)是用量最大的两个品种，其中PMA型粘度指数改进剂具有更好的低温性能、粘温性能，OCP型粘度指数改进剂具有更好的增粘能力和剪切稳定性。

现代汽车工业的发展，要求润滑油节能、环保、经济。因此，添加剂在具有原有性能的基础上，应具有更多的复合性能，即以较少的数量满足较多的使用要求。对粘度指数改进剂来讲，在满足增粘等性能的前提下，最好具有分散、抗氧化、抗磨等性能。

目前，关于PMA合成的专利及文献较多，其中一种是以甲基丙烯酸酯或者是烷基丙烯酸酯为聚合单体，通过不同工艺聚合得到分子量及烷基侧链不同的聚合物，满足润滑油增粘、低温性能的要求。

CN1011411B公开了一种正构烷基丙烯酸酯共聚物的制备方法，以75～55％的丙烯酸辛酯和25～45％的丙烯酸十二酯，或以丙烯酸十二酯和丙烯酸癸酯为单体共聚得到凝点降凝剂，聚合反应使用的引发剂为过氧化苯甲酰，聚合温度为95℃，时间为6小时。

CN101142303A公开了聚甲基丙烯酸烷基酯在润滑油组合物中的应用。所述的烷基酯为C₁₂～C₁₈烷基酯与甲基丙烯酸甲酯的共聚产物，聚合时使用的单体为甲基丙烯酸C₁₂～C₁₈烷基酯的混合物、甲基丙烯酸甲酯，使用的聚合引发剂为过辛酸叔丁酯，以及作为链转移剂的十二烷基硫醇。该聚合物在氯仿中在25℃测得的比粘度为η_sp/c为5～30ml/g。

另一种PMA的合成方法是在甲基丙烯酸烷基酯单体共聚时引入其它的单体，使得PMA在原有的性能上，又具有分散、抗磨及抗氧化的作用。USP4148981，USP4136042分别公开了一种丙烯酸烷基酯共聚物及由该共聚物改性的润滑油。所述的共聚物由含二硫代磷酸盐基团与乙烯基吖啶基α-取代的甲基丙烯酸反应而得的单体，与甲基丙烯酸烷基酯单体共聚而得。共聚物中引入的硫磷酸盐基团，使得聚合物具有一定的抗磨性。

USP4288508公开了一种粘度指数改进的、具有剪切稳定性的多级润滑油，由烷基碳数分别为C₆～C₁₅、C₁₆～C₃₀、C₆～C₄₀的支链烷基和C₁～C₅烷基的甲基丙烯酸烷基酯，与具有五元、六元杂环基团的乙烯单体共聚而得。共聚过程使用过辛酸叔丁酯为引发剂，并加入少量硫醇为链转移剂。

USP5013468公开了一种分散/抗氧型润滑油添加剂，先将基础油，1.0～15wt％的分散剂单体，1.0～15wt％的抗氧剂单体，78～98wt％的烷基单体混合，所述单体均含有丙烯酸基团，将混合物在氮气保护下搅拌，加热至75～85℃，加入硫醇和引发剂，加热2小时后再加入补充的引发剂，继续加热2小时，然后升温至95～105℃充分反应，除去多余的催化剂，得到聚合物。所述的分散剂单体中含胺基，羰基碳原子和胺基氮原子之间有-NH-，-O-或-S-，抗氧剂单体中含有芳胺基或胺基。

US6294628B1公开了一种用于润滑油组分的分散-粘度改进剂，除了甲基丙烯酸烷基酯单体外，聚合时还引入含氮的单体，例如二甲基氨基丙基胺和N氨基乙基胡椒嗪，N，N-二甲基胺基丙基甲酰胺等单体，使得PMA具有一定的分散性。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚甲基丙烯酸酯型粘度指数改进剂及其制备方法，该粘度指数改进剂具有较好的抗磨性和分散性。

本发明提供的聚甲基丙烯酸酯型粘度指数改进剂，由20～80质量％的甲基丙烯酸C₁～C₂₅烷基酯、10～70质量％的甲基丙烯酸C₁～C₂₀烷基硫醇酯、1～10质量％的有碳碳双键的含氮化合物经共聚反应制得。

本发明以甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基硫醇酯和有碳碳双键的含氮化合物为单体，经共聚得到的产物为润滑油粘度指数改进剂。该共聚物在保持较好增粘能力、降凝效果和剪切稳定性的同时，兼有良好的抗磨性和分散性。

具体实施方式