[发明专利]润滑剂组合物的粘度指数改性剂

说明书

本发明申请是基于申请日为2008年07月14日，申请号为200880107189.7(国际申请号为PCT/US2008/069966)，发明名称为“润滑剂组合物的粘度指数改性剂”的专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求代理案号为66257、于2007年7月13日提交的美国临时申请60/949,648的优先权，将该美国临时申请并入本申请作为参考。本申请涉及以下美国申请，这些美国申请均是临时提交的并与该申请同时提交，代理案号为66258、66259和65862：序列号60/949,690，序列号60/949,702和序列号60/949,670，将这些美国申请均并入本申请作为参考。

发明领域

本发明涉及润滑剂组合物，其包括基油和包含乙烯/α-烯烃互聚物的粘度指数改进剂。

发明背景

在包括美国和欧洲国家在内的发达国家中，每年与摩擦和磨损有关的经济损失估计占GDP的约2-7％。美国能源部于1999年的报告显示，通过采用各种措施来降低摩擦和磨损，美国的机动车和传输系统能够每年节约1200亿美元。这些措施之一包括在机动车和工业装置中应用润滑剂组合物。

现代的润滑剂组合物广泛用于各种应用，例如机油,传动机构流体,齿轮油,动力转向流体,减震器流体,制动流体,液压系统工作流体和润滑脂。润滑剂组合物可以具有各种功能，例如(1)控制运动部件表面间的摩擦，(2)降低运动部件的磨损，(3)降低运动部件表面特别是金属表面的腐蚀，(4)衰减齿轮中的机械冲击，以及(5)在发动机汽缸的壁上形成密封。各种润滑剂组合物可以含有基油，并且根据应用，含有添加剂或改性剂的组合，例如粘度指数改进剂、倾点下降剂、分散剂、洗涤剂、抗磨剂、抗氧化剂、摩擦改性剂、防锈剂、缓蚀剂、破乳剂和消泡剂。

通常，与无定形无规共聚物(40-50wt％C₂,166-200CH₃/1000C's)相比，半结晶无规共聚物(含有60-70wt％C₂,100-133CH₃/1000C)由于较低的短链支化水平而具有较高的增稠效率和较高的剪切稳定性。这表明，对于在油溶液中的聚烯烃，需要具有最小的侧链支化量的线型主链来获得高的增稠效率和剪切稳定性。

但是，在低温时，存在于油中的蜡质组分(如石蜡(waxy paraffins))可能使得该油在比其冷使用温度(cold use temperature)(例如Exxon 100LP基油为-15℃)高的温度停止流动。油在冷温度(-30至-35℃)的冻结会由于油盘缺油(oil pan starvation)和滤器堵塞而导致灾难性的发动机故障。为了防止这一点，可以添加倾点下降剂来改性含蜡油的结构，使得随着油冷却蜡不会形成会另外截留(trap)油的其余部分的结构并进而阻碍流动或封闭滤器。倾点下降剂的实例包括聚丙烯酸烷基酯、长链烷基酚和邻苯二甲酸二烷基芳基酯、乙烯-丁二烯共聚物、具有6-24个碳原子的α-烯烃共聚物(例如1-己烷和1-十八烷)。例如在以下文献中描述了油蜡改性的原理：Ashbaugh,H.S.、Radulescu,A.、Prud'homme,R.、Schwahn,D.、Richeter,D.、Fetters,L.，Macromolecules,35,7044-7053(2002),以及Klamann,D Lubricants和Related Products,Verlag Chemie 1984第l85-203页。

为了成功，油粘度改性剂必须在宽范围的油基本油料(oil base stock)(例如链烷族、环烷族(napthalenic)、芳族)具有相容性，并在宽范围的条件(剪切和温度)提供平衡性能。

半结晶无规共聚物难于配制获得强的低温性能(石蜡改性能力不充分)。因此，无定形共聚物是优选的，因为它们在低温完全溶解于油中，且倾点下降剂(其早已存在于配制的油中)的作用足以改性该石蜡并保持油的倾倒性(pourability)。