具有磷官能化聚合物的潤(rùn)滑劑組合物的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及包含至少一種聚（甲基）丙烯酸烷基酯的潤(rùn)滑劑組合物，該聚（甲基）丙烯酸烷基酯包括衍生自醇?xì)埢泻?-22個(gè)碳原子的（甲基）丙烯酸酯的重復(fù)單元，其中所述聚（甲基）丙烯酸烷基酯包括衍生自含至少一個(gè)共價(jià)鍵接的磷原子的烯屬不飽和單體的重復(fù)單元。本發(fā)明進(jìn)一步描述了適合于此種潤(rùn)滑劑組合物的聚（甲基）丙烯酸烷基酯和含衍生自含至少一個(gè)共價(jià)鍵接的磷原子的烯屬不飽和單體的重復(fù)單元的聚（甲基）丙烯酸烷基酯用于降低摩擦的用途。
【專(zhuān)利說(shuō)明】具有磷官能化聚合物的潤(rùn)滑劑組合物
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及包含磷酸酯官能化聚合物的潤(rùn)滑劑組合物，磷酸酯官能化聚(甲基)丙烯酸烷基酯和聚(甲基)丙烯酸烷基酯用于降低摩擦的用途。
【背景技術(shù)】
[0002]低分子量(硫代)磷酸酯在潤(rùn)滑劑中的減磨效果是已知的。因此，它們按標(biāo)準(zhǔn)用于抗磨損試劑包中。這些添加劑通過(guò)升高溫度或通過(guò)塑性變形(壓力)活化并在金屬表面上形成分離且滑動(dòng)性層。
[0003]公開(kāi)出版物US3，484，504描述了由堿性含氮聚合物和(硫代)磷酸偏酯形成的反應(yīng)產(chǎn)物，和它們作為潤(rùn)滑油添加劑的應(yīng)用。所述含氮單體的實(shí)例是，例如，(甲基)丙烯酸N, N- 二甲氨基乙酯或(甲基)丙烯酸嗎啉基乙酯。其它共聚單體可以尤其是C2-C18丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、苯乙烯單體、乙烯基酯、烯丙酯和乙烯基醚。
[0004]公開(kāi)出版物DE69431710A和EPO 686 690A描述了用于傳動(dòng)系統(tǒng)的具有改進(jìn)的淤渣分散性能的潤(rùn)滑劑組合物。改進(jìn)的淤渣分散通過(guò)含磷化合物(例如磷酸酯、膦酸酯)和含氮的油溶性共聚物的相互作用達(dá)到。含氮單體在此是，例如，(甲基)丙烯酸N，N-二烷基氨基烷基酯。作為共聚單體列出的是C1-C24丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
[0005]公開(kāi)出版物W02003/089554和US6，586，375描述了包含由含氮聚(甲基)丙烯酸酯和磷酸偏酯形成的鹽的潤(rùn)滑劑組合物。在此，要求在用于發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)的潤(rùn)滑油組合物中在分散能力、VI作用和減磨性能方面的改進(jìn)的效果。所使用的含氮單體在此是N-乙烯基吡咯烷酮和N，N- 二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺。共聚單體在此尤其是C1-C3tl丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。`
[0006]文獻(xiàn)US2006/0135380`描述了將傳動(dòng)系統(tǒng)潤(rùn)滑并且目標(biāo)在于控制傳動(dòng)系統(tǒng)的疲勞的方法。在此使用的組合物是得自W02003/089554和US6，586，375的那些。
[0007]因此，從現(xiàn)有技術(shù)已知的是，由磷酸偏酯和含氮聚合物形成的鹽的使用導(dǎo)致淤渣分散(DE69431710、EP0686690 )和發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器油的抗磨性能、分散特性和粘溫特性(W02003/089554、US6, 586，375)方面改進(jìn)的效果。
[0008]上面詳述的潤(rùn)滑劑組合物已經(jīng)導(dǎo)致有用的性能分布。然而，持久需要改進(jìn)這種性能分布。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]考慮到現(xiàn)有技術(shù)，因此本發(fā)明的目的是提供超越現(xiàn)有技術(shù)的潤(rùn)滑劑組合物。
[0010]更具體地說(shuō)，潤(rùn)滑劑組合物應(yīng)具有高抗磨損保護(hù)，在此同時(shí)應(yīng)提供優(yōu)異的摩擦特性。
[0011]另外，本發(fā)明的目的是提供用于潤(rùn)滑劑組合物的具有減磨作用的聚合物，它們可以較大量用于工業(yè)液壓油，而不會(huì)由此高程度地出現(xiàn)不利效果。
[0012]此外，潤(rùn)滑劑組合物應(yīng)具有提高的水解穩(wěn)定性，以便在穩(wěn)定條件下為潤(rùn)滑劑組合物的使用提供擴(kuò)寬的溫度范圍。
[0013]本發(fā)明另一個(gè)目的是提供潤(rùn)滑劑組合物和減小摩擦系數(shù)的聚合物作為添加劑，其可以按簡(jiǎn)單且廉價(jià)的方式制備，其中尤其應(yīng)使用市售組分。在此，應(yīng)該可以按工業(yè)規(guī)模進(jìn)行制備，而為此不需要新或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的設(shè)備。
[0014]另外，所述添加劑應(yīng)該導(dǎo)致燃料消耗的改進(jìn)，但是由此不損害潤(rùn)滑劑組合物的環(huán)境相容性。
[0015]這些目的，和沒(méi)有明確指明但是可以從經(jīng)由在此引入性討論的上下文立即推導(dǎo)或推斷出的其它目的，通過(guò)具有權(quán)利要求1的全部特征的潤(rùn)滑劑組合物達(dá)到。本發(fā)明潤(rùn)滑劑組合物的合適的改進(jìn)型在從屬權(quán)利要求2-11中進(jìn)行保護(hù)。
[0016]本發(fā)明因此提供包含至少一種聚(甲基)丙烯酸烷基酯的潤(rùn)滑劑組合物，該聚(甲基)丙烯酸烷基酯包括衍生自醇?xì)埢泻?-22個(gè)碳原子的(甲基)丙烯酸酯的重復(fù)單元，其特征在于所述聚(甲基)丙烯酸烷基酯包括衍生自含至少一個(gè)共價(jià)鍵接的磷原子的烯屬不飽和單體的重復(fù)單元。
[0017]由此成功地按不可預(yù)見(jiàn)的方式提供具有改進(jìn)的性能分布的潤(rùn)滑劑組合物。
[0018]通過(guò)本發(fā)明潤(rùn)滑劑組合物可以尤其達(dá)到以下優(yōu)點(diǎn):
[0019]更具體地說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明可用的潤(rùn)滑劑組合物令人驚奇地顯示改進(jìn)的抗磨損保護(hù)，同時(shí)顯示優(yōu)異的摩擦特性。在本發(fā)明特別的設(shè)計(jì)中，摩擦特性可以連同抗磨損保護(hù)一起得到提高。這是尤其令人驚 訝的，因?yàn)橛糜跍p磨的添加劑的添加通常導(dǎo)致摩擦系數(shù)的同時(shí)劣化。
[0020]經(jīng)由本發(fā)明潤(rùn)滑劑組合物令人驚奇地成功實(shí)現(xiàn)與包含由磷酸偏酯和含氮聚合物形成的鹽的現(xiàn)有技術(shù)潤(rùn)滑劑組合物相比增加的水解穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。
[0021]另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在此是，根據(jù)本發(fā)明使用的包括含至少一個(gè)共價(jià)鍵接的磷原子的重復(fù)單元的聚(甲基)丙烯酸烷基酯(PAMA)的減磨性能和粘度指數(shù)改進(jìn)作用結(jié)合在一個(gè)組分中。
[0022]通過(guò)這種共價(jià)鍵接達(dá)到所述潤(rùn)滑劑組合物的改進(jìn)的水解穩(wěn)定性，特別是在熱力學(xué)的熱點(diǎn)處，這導(dǎo)致隨著時(shí)間的改進(jìn)的抗磨損保護(hù)。
[0023]另外，提供了用于潤(rùn)滑劑組合物的具有減磨作用的聚合物，它們不顯示可分散性，而相反是可去乳化的(水分離性的)，以致它們可按較大量用于工業(yè)液壓油。
[0024]另外，本發(fā)明提供可以按簡(jiǎn)單且廉價(jià)的方式制備的潤(rùn)滑劑組合物，其中尤其可以使用市售組分。在此，制備可以按工業(yè)規(guī)模進(jìn)行，而為此不需要新或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的設(shè)備。
[0025]此外，潤(rùn)滑劑組合物可以導(dǎo)致燃料消耗方面的改進(jìn)，其中由此沒(méi)有相關(guān)聯(lián)的對(duì)環(huán)境相容性的不利影響。
[0026]本發(fā)明涉及潤(rùn)滑劑組合物。潤(rùn)滑劑組合物，特別是潤(rùn)滑油，用來(lái)減小摩擦和磨損，以及用來(lái)傳遞力，冷卻，振動(dòng)阻尼，密封作用和腐蝕保護(hù)。在這方面，變速器油通常不同于其它潤(rùn)滑油，所述其它潤(rùn)滑油可以例如用于發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑。通常，這些差異尤其在所添加的添加劑中得到顯示，其中變速器油與發(fā)動(dòng)機(jī)油相比在很多情況下具有更高比例的抗磨和極壓添加劑。在本發(fā)明一個(gè)特定的方面中，潤(rùn)滑劑組合物可以用作液壓油。
[0027]本發(fā)明潤(rùn)滑劑組合物包含至少一種包含衍生自醇?xì)埢泻?-22個(gè)碳原子的(甲基)丙烯酸酯的重復(fù)單元的聚(甲基)丙烯酸烷基酯，其中所述聚(甲基)丙烯酸烷基酯包括衍生自含至少一個(gè)共價(jià)鍵接的磷原子的烯屬不飽和單體的重復(fù)單元。[0028]聚(甲基)丙烯酸烷基酯是可通過(guò)(甲基)丙烯酸烷基酯的聚合獲得的聚合物。表述“(甲基)丙烯酸酯”包括甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯，以及這兩者的混合物。這些單體是廣泛已知的。
[0029]聚(甲基)丙烯酸烷基酯優(yōu)選包括至少40wt%,更優(yōu)選至少60wt%,特別優(yōu)選至少80wt%，非常特別優(yōu)選至少90wt%的衍生自(甲基)丙烯酸烷基酯的重復(fù)單元。
[0030]在本發(fā)明一個(gè)特定的方面中，優(yōu)選這樣的聚(甲基)丙烯酸烷基酯，其優(yōu)選包括至少20wt%,更優(yōu)選至少40wt%,特別優(yōu)選至少60wt%,非常特別是至少80wt%的衍生自醇?xì)埢泻?-22個(gè)碳原子的(甲基)丙烯酸烷基酯的重復(fù)單元。
[0031]特別感興趣的尤其是包括衍生自醇?xì)埢泻?-22個(gè)碳原子的(甲基)丙烯酸酯的重復(fù)單元和衍生自含至少一個(gè)共價(jià)鍵接的磷原子的烯屬不飽和單體的重復(fù)單元，優(yōu)選重均分子量 1在 5000-10 000 000g/mol，優(yōu)選 10 000-600 000g/mol，非常特別優(yōu)選 15 000-80
000的范圍內(nèi)的聚(甲基)丙稀酸烷基酷。
[0032]數(shù)均分子量Mn優(yōu)選可以在1000-500 000g/mol，更優(yōu)選7500-500000g/mol，非常特別優(yōu)選10 000-80 000g/mol的范圍內(nèi)。
[0033]另外合適的是多分散指數(shù)Mw/Mn在1.1-5.0，更優(yōu)選1.4-4.5，非常特別優(yōu)選
1.6-3.0的范圍內(nèi)的聚(甲基)丙烯酸烷基酯。
[0034]可以通過(guò)已知的方法，例如凝膠滲透色譜(GPC)，優(yōu)選使用PMMA標(biāo)準(zhǔn)樣品，測(cè)定數(shù)均和重均分子量。聚合物的分子量?jī)?yōu)選可以在其用磷化合物衍生之前進(jìn)行。
[0035]優(yōu)選的聚(甲基)丙烯酸烷基酯包括
[0036]a)包括0_40wt%，特別是l_25wt%，更優(yōu)選2_15wt%的衍生自式(I)的(甲基)丙烯
酸酯的重復(fù)單元
[0037]
【權(quán)利要求】
1.潤(rùn)滑劑組合物，其包含至少一種聚(甲基)丙烯酸烷基酯，該聚(甲基)丙烯酸烷基酯包括衍生自醇?xì)埢泻?-22個(gè)碳原子的(甲基)丙烯酸酯的重復(fù)單元，其特征在于所述聚(甲基)丙烯酸烷基酯包括衍生自含至少一個(gè)共價(jià)鍵接的磷原子的烯屬不飽和單體的重復(fù)單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的潤(rùn)滑劑組合物，其特征在于所述潤(rùn)滑劑組合物包含具有不超過(guò)1000g/mol的分子量的磷化合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的潤(rùn)滑劑組合物，其特征在于所述具有不超過(guò)lOOOg/mol的分子量的磷化合物是磷酸酯、磷酸硫代酯、金屬二硫代磷酸鹽、亞磷酸酯、膦酸酯、膦或這些化合物的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的潤(rùn)滑劑組合物，其特征在于具有衍生自含至少一個(gè)共價(jià)鍵接的磷原子的烯屬不飽和單體的重復(fù)單元的聚(甲基)丙烯酸烷基酯與具有不超過(guò)lOOOg/mol的分子量的磷化合物的重量比在10 000:1-1:10 000的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求2-4中至少一項(xiàng)的潤(rùn)滑劑組合物，其特征在于具有不超過(guò)IOOOg/mo I的分子量的磷化合物的含量在0.01-10wt%的范圍內(nèi)，基于所述潤(rùn)滑劑組合物的重量。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的潤(rùn)滑劑組合物，其特征在于具有衍生自含至少一個(gè)共價(jià)鍵接的磷原子的烯屬不飽和單體的重復(fù)單元的聚(甲基)丙烯酸烷基酯包括0.2-0.9wt%的磷原子，基于所述聚(甲基)丙烯酸烷基酯的重量。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的潤(rùn)滑劑組合物，其特征在于具有衍生自含至少一個(gè)共價(jià)鍵接的磷原子的烯屬不飽和單體的重復(fù)單元的聚(甲基)丙烯酸烷基酯的含量在0.l-40wt%的范圍內(nèi)，基 于所述潤(rùn)滑劑組合物的重量。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的潤(rùn)滑劑組合物，其特征在于具有衍生自含至少一個(gè)共價(jià)鍵接的磷原子的烯屬不飽和單體的重復(fù)單元的聚(甲基)丙烯酸烷基酯是無(wú)規(guī)共聚物。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的潤(rùn)滑劑組合物，其特征在于具有衍生自含至少一個(gè)共價(jià)鍵接的磷原子的烯屬不飽和單體的重復(fù)單元的聚(甲基)丙烯酸烷基酯具有10000-600 000g/mol的重均分子量札。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的潤(rùn)滑劑組合物，其特征在于所述潤(rùn)滑劑組合物包括至少50wt%的基礎(chǔ)油。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的潤(rùn)滑劑組合物，其特征在于所述基礎(chǔ)油是第I組油、第II組油、第III組油或聚α -烯烴或這些油的混合物。
12.適合于根據(jù)權(quán)利要求1-11中至少一項(xiàng)的潤(rùn)滑劑組合物的聚(甲基)丙烯酸烷基酯，包括衍生自醇?xì)埢泻?-22個(gè)碳原子的(甲基)丙烯酸酯的重復(fù)單元，其特征在于所述聚(甲基)丙烯酸烷基酯包含衍生自含至少一個(gè)共價(jià)鍵接的磷原子的烯屬不飽和單體的重復(fù)單元，且磷原子的含量在0.2-0.9wt%的范圍內(nèi)，基于所述聚(甲基)丙烯酸烷基酯的重量。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的聚(甲基)丙烯酸烷基酯，其特征在于所述聚(甲基)丙烯酸烷基酯包括衍生自極性烯屬不飽和單體的磷衍生物的重復(fù)單元。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的聚(甲基)丙烯酸烷基酯，其特征在于所述磷衍生物衍生自的極性烯屬不飽和單體是含環(huán)氧化物基團(tuán)的(甲基)丙烯酸酯。
15.根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的聚(甲基)丙烯酸烷基酯，其特征在于所述聚(甲基)丙稀酸燒基酷a)包括0-40被％衍生自式(I)的(甲基)丙烯酸酯的重復(fù)單元
16.根據(jù)上述權(quán)利要求12-15中至少一項(xiàng)的聚(甲基)丙烯酸烷基酯用于降低摩擦的用途。
【文檔編號(hào)】C10M145/14GK103443257SQ201280012732
【公開(kāi)日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月24日
【發(fā)明者】B·艾森貝格, E·祖赫爾特 申請(qǐng)人:贏(yíng)創(chuàng)油品添加劑有限公司