[发明专利]疏松核星型聚合物及其润滑组合物

说明书

发明领域

本发明涉及星型聚合物，所述星型聚合物具有由衍生自一种或多种多官能单体和一种或多种单官能单体的混合物的聚合物交联网络构成的核，且其中星型聚合物具有由衍生自一种或多种单官能单体的混合物的聚合物制备的臂，其中星型聚合物包含平均至少三个结合在核上的臂。本发明进一步涉及包含具有润滑粘度的油和所述星型聚合物的润滑组合物，以及用所述润滑组合物润滑机械装置的方法。

发明背景

已知包括星型聚合物在内的粘度改进剂在润滑剂领域中用于提供粘度指数性能、如通过布氏粘度描述的低温性能和如通过在40℃和100℃下的运动粘度性能表示的较高温度性能。粘度改进剂性能在多种机械装置中观察到，包括液压系统、传动系统和内燃机。星型聚合物更详细地描述于大量专利申请中。

WO 04/087850和WO 07/025837公开了含有嵌段共聚物的润滑组合物，所述嵌段共聚物由RAFT(可逆加成断裂转移)或ATRP(原子转移自由基聚合)聚合方法制备。

国际申请WO 06/047393、WO 06/047398、WO 07/127615(US60/745422)、WO 07/127660(US60/745420)、WO 07/127663(US60/745417)和WO 07/127661(US60/745425)都公开了用于润滑剂的RAFT聚合物。RAFT聚合物能给润滑剂增稠。

国际申请WO 96/23012公开了由丙烯酸或甲基丙烯酸系单体制备的星型支化聚合物。该聚合物具有衍生自多元醇的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的核或核芯。另外，该聚合物具有使它们用于润滑油组合物的分子量和其它物理特征。所公开的星型支化聚合物通过阴离子聚合技术制备。

EP 979 834的星型聚合物需要5-10重量％(甲基)丙烯酸C_16-30烷基酯和5-15重量％甲基丙烯酸丁酯。具有以5重量％或更多存在的(甲基)丙烯酸C_16-30烷基酯单体的粘度指数改进剂具有降低的低温粘度性能，因为该聚合物具有蜡质结构。

美国专利5,070,131公开了具有改进的剪切稳定性指数的齿轮油组合物，所述组合物基本由齿轮油、包含氢化星型聚合物的粘度指数改进剂组成，所述氢化星型聚合物包含至少4个臂，所述臂在氢化以前包含聚合的共轭二烯单体单元，且臂具有3,000-15,000的数均分子量。

仍需要可提供改进的粘度指数和/或低温性能的粘度改进添加剂。可以较低的总处理率提供与现有添加剂相当的性能或者类似优点的更有效添加剂是添加剂工业中非常理想的。

发明概述

本发明涉及一类新星型聚合物，所述星型聚合物可作为润滑剂添加剂用于提供在润滑剂中在粘度指数、燃料经济性、低温粘度、油溶性、储存稳定性、剪切稳定性或其一些组合方面的改进性能。改进的性能可不仅包括在直接测试和与现有技术和添加剂相对比更好的结果和成果，而且包括在较低的总处理率下本发明提供的相当结果和成果。换言之，在一些实施方案中，本发明添加剂可能比现有技术更有效，使润滑剂组合物以添加剂量的一部分得到类似的性能，代表了该技术中非常理想的进步。

本发明涉及具有星型结构的聚合物，所述聚合物由结合在至少三个臂上的核或者至少平均至少三个臂构成。星型聚合物的核为衍生自如下单体的混合物的交联网络：(a)一种或多种多官能单体；和(b)一种或多种单官能单体。该核也可描述为聚合物交联网络，但应当理解它实际上是由混合物单体形成的网络，其具有与网络核连接和从网络核中伸出的聚合物臂。如本文所用，核可描述为交联网络、反应单体的交联网络或聚合物交联网络。星型聚合物的臂为衍生自(i)一种或多种单官能单体的聚合物链。星型聚合物的臂衍生自包含聚合物臂前体的聚合物混合物，所述前体由(i)一种或多种单官能单体制备，其中所述前体包含至少一个反应性端基。在一些实施方案中，星型聚合物的臂为衍生自如下组分的聚合物：(i)一种或多种单官能单体、(ii)链转移剂和(iii)引发剂。

在一些实施方案中，星型聚合物具有约70,000-1,100,000的数均分子量。在一些实施方案中，星型聚合物的核具有约8,000-50,000的数均分子量。在一些实施方案中，星型聚合物的臂具有约4,000、5,000或者甚至8,000至50,000的数均分子量。在一些实施方案中，星型聚合物具有约6或8至22个臂。