[发明专利]一种联苯中心非对称星型聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种联苯中心非对称星型聚合物及其制备方法和应用，属于粘度指数改进剂技术领域。解决现有的作为润滑油粘指剂的星型嵌段共聚物结构不明确、溶解性较差、臂数不均一、工艺复杂的问题。该聚合物的结构式如式Ⅰ或式Ⅱ所示。本发明还提供一种联苯中心非对称星型聚合物的制备方法。本发明还提供上述联苯中心非对称星型聚合物作为润滑油粘度指数改进剂的应用。粘度指数改进剂，在保证低温性能的同时进一步的提高了粘指剂的高温增稠能力，并且使用范围广，适用于各类基础油。

技术领域

本发明属于粘度指数改进剂技术领域，具体涉及一种联苯中心非对称星型聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

星型嵌段聚合物是由多个嵌段支链通过化学键连接到一个共同的中心(交联点)构成的。星型聚合物作为理解支化嵌段共聚物相分离性质和流变行为理论的理想聚合物，具有重要的学术价值。同时，由于星型嵌段共聚物兼具良好的高温增稠能力和优异的高温抗剪切能力，使其成为新一代的润滑油粘指剂(CN102731739A，CN1291223A，CN1234823A)。目前，作为润滑油粘指剂产品化的星型嵌段共聚物存在结构不明确、溶解性较差、臂数不均一、工艺复杂等缺陷。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的作为润滑油粘指剂的星型嵌段共聚物结构不明确、溶解性较差、臂数不均一、工艺复杂的问题，而提供一种联苯中心非对称星型聚合物及其制备方法和应用。

本发明首先提供一种联苯中心非对称星型聚合物，该聚合物的结构式如式Ⅰ或式Ⅱ所示：

式Ⅰ或式Ⅱ中，M代表聚合物臂，所述的聚合物臂为聚异戊二烯、聚丁二烯或由异戊二烯和丁二烯组成的无规共聚物或嵌段共聚物。

优选的是，聚合物臂的数据分子量为2000-150000g/mol。

本发明还提供一种联苯中心非对称星型聚合物的制备方法，该方法包括：

步骤一：制备联苯中心化合物A或联苯中心化合物B；

步骤二：在有机溶剂下，以丁基锂为引发剂，引发异戊二烯和/或丁二烯聚合，得到星形聚合物M；

步骤三：将步骤一得到的联苯中心化合物A或联苯中心化合物B和步骤二得到的星形聚合物M进行偶联反应，得到联苯中心非对称星型聚合物；

所述的联苯中心化合物A或联苯中心化合物B的结构式如式Ⅲ或式Ⅳ所示：

优选的是，所述步骤一制备联苯中心化合物A或联苯中心化合物B的方法为：

①在反应容器中加入2,2’-联吡啶、溶剂、1,5-环辛二烯和双(1,5-环辛二烯)镍，在60-80℃下反应30-40min，然后加入2-溴对二甲苯溶液或3-溴间二甲苯溶液，继续在60-80℃下反应24-72h，冷却后加入浓盐酸和甲醇的混合溶液搅拌，得到4,4’-二甲基联苯；

②将4,4’-二甲基联苯和N-溴代琥珀酰亚胺溶液加热回流反应，得到联苯中心化合物A或联苯中心化合物B。

优选的是，所述步骤二的反应温度为0-60℃，反应时间为0.5-6小时。

优选的是，所述步骤二中，异戊二烯和丁二烯的摩尔比为(1-10)：(1-10)。

优选的是，所述步骤三的反应温度为-78℃，反应时间为48小时。

优选的是，所述联苯中心化合物A或联苯中心化合物B和星形聚合物M的质量比为1：4.2。

本发明还提供上述联苯中心非对称星型聚合物作为润滑油粘度指数改进剂的应用。