[发明专利]粘度指数改进剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种粘度指数改进剂及其制备方法。该粘度指数改进剂的制备方法包括以下步骤：S1，将接枝引发剂、丙烯酸类化合物、乙丙橡胶聚合物和溶剂混合并进行接枝反应，得到包括丙烯酸类化合物接枝的乙丙共聚物的第一溶液；S2，将第一溶液与胺类化合物混合并进行胺化反应，得到粘度指数改进剂。由于丙烯酸类化合物属于有机酸，胺类化合物属于有机胺，很容易发生酸碱中和反应，从而使上述乙丙共聚物粘度指数改进剂的制备工艺能够在低温下进行，且通过实验证明，采用上述制备方法得到的乙丙共聚物粘度指数改进剂，低温稳定性、高温稠化能力、剪切稳定性均能够达到T‑615水平。

技术领域

本发明涉及石油化工领域，具体而言，涉及一种粘度指数改进剂及其制备方法。

背景技术

粘度指数改进剂又叫增粘剂，主要用于内燃机油、液压油、自动传动液和齿轮油中，在润滑油添加剂范围内其用量仅次于清净剂和分散剂。粘度指数改进剂为油溶性链状高分子化合物，可溶在用于润滑剂的烃类基础油中，在低温时粘度指数改进剂的高分子线圈收缩，对基础油的内摩擦影响较小，因而对油品的粘度影响也相对较小；在高温时粘度指数改进剂的高分子线圈溶胀伸展，流体力学体积和表面积增大，使基础油的内摩擦显著增加，基础油粘度增大，从而改善了基础油的高温润滑性，达到了在不同温度下改善油品粘度性能的目的。

粘度指数改进剂不仅能稠化基础油，而且可以改变油品的粘温性，使油品具有良好的高温润滑性和低温流动性，还可以降低燃料和润滑油的消耗，实现油品通用化。另外，不仅要求粘度指数改进剂对油品的抗氧化安定性、清净性不产生明显的有害影响，还要求稠化油在机械剪切作用下粘度损失适度。在实际应用中，一种好的粘度指数改进剂不仅要求稠化能力大剪切稳定性好，同时还要求具有良好的低温性能、热氧化安定性以及与其它油品添加剂(如：降凝剂等)具有良好的配伍性。因而，在润滑油的研制和生产过程中，要注意选好粘度指数改进剂。

常用的粘度指数改进剂有加氢苯乙烯双烯(苯乙烯-异戊二烯)聚合物(HSD)、聚异丁烯(PIB)、乙烯-丙烯共聚物(OCP)、聚甲基丙烯酸酯(PMA)四大类。由于乙丙共聚物粘度指数改进剂(OCP)在发动机使用中呈现出综合性能优良、价格便宜等优点，因此得到广发应用和发展。乙丙共聚物可以通过两种途径获得，其一是将分子量较高的乙丙橡胶通过热氧化、机械降解到一定的分子量，满足使用要求；其二是直接聚合得到分子量适合的聚合物、或是将较高分子量的乙丙橡胶化学降解再进行官能化处理得到。

乙丙橡胶化学降解工艺是将聚合物溶解在基础油中、再进行自由基断链、最后引入官能化物质，主要缺点：其一是聚合物溶解温度高，需要较长的溶解时间和较高的能耗；其二是基础油和乙丙聚合物粘度随温度变化较大，导致自由基接枝工艺也需要在较高的温度下进行；其三是官能化物质和反应残余物质必须在高温和真空条件下脱除；其四是产品中含有基础油，对不同的使用厂家而言，由于基础油来源的差异，导致使用工艺的调整。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种粘度指数改进剂及其制备方法，以解决现有的乙丙共聚物粘度指数改进剂的制备工艺中需要在高温下进行而导致的能耗高的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种粘度指数改进剂的制备方法，包括以下步骤：S1，将接枝引发剂、丙烯酸类化合物、乙丙橡胶聚合物和溶剂混合并进行接枝反应，得到包括丙烯酸类化合物接枝的乙丙共聚物的第一溶液；S2，将第一溶液与胺类化合物混合并进行胺化反应，得到粘度指数改进剂。

进一步地，丙烯酸类化合物的用量为乙丙橡胶聚合物用量的0.2～3.0％。

进一步地，丙烯酸类化合物选自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯中的任一种或多种。

进一步地，乙丙橡胶聚合物为乙烯、丙烯共聚物，其中乙烯对应的分子链单元的含量为48～70％，优选乙丙橡胶聚合物的门尼粘度为5～60、优选乙丙橡胶聚合物的重量为乙丙橡胶聚合物与溶剂总重量的4～20％。