[发明专利]一种粘度指数改进剂、其制备方法及用途

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

本发明粘度指数改进剂的结构式为：

其中R₁为C1～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1～1400的正整数，优选50～1000的正整数，y为1～1000的正整数，优选20～800的正整数，n为20到500的正整数，优选50～300的正整数。

本发明粘度指数改进剂的重均分子量在5000～500000之间，优选20000～350000。

本发明粘度指数改进剂的制备方法包括：

（1）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（1）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C1～C4的烷基，优选乙基。

所述b类单体的结构式为：CH₂=CHOR₂，式中R₂为C3～C8的支链烷基，优选C4～C6的支链烷基，更优选异丁基。

a类单体和b类单体的摩尔比在20∶1～1∶20之间，优选在9：1～1：9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（1）中的醇引发剂选自C2～C8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0.01%～0.5%，优选0.01%～0.2%。

步骤（1）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0.1%～1%，优选0.2%～0.8%。

步骤（1）中的稀释剂选自沸点在30℃～200℃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（1）中的反应温度在0℃～90℃之间，优选在10℃～50℃之间。反应时间在1h～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、铂系加氢催化剂、铑系加氢催化剂、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、铂/石棉催化剂、铂/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0.1%～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～10MPa之间，优选在6MPa～9MPa之间；反应温度在100℃～200℃之间，优选在120℃～180℃之间；反应时间在2h～10h之间，优选在3h～8h之间。