一種重組型潤滑油粘度指數(shù)改進(jìn)劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種重組型潤滑油粘度指數(shù)改進(jìn)劑，以重量百分比計(jì)，該改進(jìn)型潤滑油粘度指數(shù)改進(jìn)劑至少由以下組份制成：乙烯-丙烯共聚物（Olefin?Copolymer,OCP），0.1-30%；苯乙烯或苯乙烯/共軛二烯烴（丁二烯、異戊二烯）聚合物（HSD），0.1－30%；基礎(chǔ)油40-99.8%；且所述烯烴共聚物上接枝或混合苯乙烯或氫化苯乙烯/共軛二烯烴聚合物。本發(fā)明在烯烴共聚物上接枝或混合氫化苯乙烯/共軛二烯烴聚合物，通過對(duì)二者進(jìn)行烴重組，能夠有效地改善粘度指數(shù)改進(jìn)劑的稠化能力、剪切安定性和低溫粘度，同時(shí)可大幅度減少加劑量，降低生產(chǎn)成本。
【專利說明】一種重組型潤滑油粘度指數(shù)改進(jìn)劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及潤滑油添加劑，特別是一種潤滑油粘度指數(shù)改進(jìn)劑。
【背景技術(shù)】
[0002]粘度指數(shù)改進(jìn)劑(Viscosity Index Improver,簡稱VII),粘度指數(shù)改進(jìn)劑是一種油溶性的高分子聚合物，加入油品中能起到改善油品的粘溫性能，提高油品的粘度指數(shù)。粘度指數(shù)改進(jìn)劑是一種油溶性高分子聚合物，在室溫下一般呈橡膠或固體形態(tài)，其相對(duì)分子質(zhì)量從幾萬到幾十萬，而潤滑油的平均相對(duì)分子質(zhì)量僅為500左右。當(dāng)這種高分子聚合物溶解在溶劑(潤滑油)中后，會(huì)形成線團(tuán)結(jié)構(gòu)，且在溶劑中的線團(tuán)體積與相對(duì)分子質(zhì)量較小的溶劑油相比要大得多，因而使油品的粘度遠(yuǎn)大于溶劑的粘度，這就是增稠的原因。在低溫下，高分子聚合物以線團(tuán)狀存在，高分子卷曲，對(duì)基礎(chǔ)油的內(nèi)摩擦相對(duì)減少，對(duì)油品粘度影響不大；隨著溫度升高，其線團(tuán)伸張，有效容積增大由于分子溶長，流體力學(xué)體積和表面積增大，使基礎(chǔ)油內(nèi)摩擦顯著增加，對(duì)油品流動(dòng)阻礙作用增大，從而彌補(bǔ)了基礎(chǔ)油由于溫度上升而下降的粘度，導(dǎo)致油品粘度顯著增大。粘度指數(shù)改進(jìn)劑就是基于不同溫度下具有不同形態(tài)，并對(duì)粘度產(chǎn)生不同的影響，以增加油品粘度和改進(jìn)粘溫性能的。
[0003]用粘度指數(shù)改進(jìn)劑調(diào)成的稠化型內(nèi)燃機(jī)油，液壓油，齒輪油等具有良好的粘溫性能，粘溫曲線平滑，可同時(shí)滿足多粘度級(jí)別要求。這種油具有較好的低溫啟動(dòng)性能和高溫潤滑能力，可四季通用。與同粘度級(jí)別的單級(jí)油(如SAE10W-30與SAE30)相比，潤滑油消耗據(jù)報(bào)道可降低27%，而燃料油消耗可降低3%-5%。近二十年來使用最多的粘指劑是聚甲基丙烯酸酯(PMA)，聚異丁烯(PIB)、乙丙共聚物(0CP)、氫化苯乙烯雙烯共聚物(HSD)這四種。其中PMA和OCP還有改進(jìn)的雙效或多效產(chǎn)品，如分散型PMA、分散型0CP、分散抗氧型OCP等。PIB由于低溫性能較差，PMA由于價(jià)格較高，目前都較少應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)油。HSD由于優(yōu)良的剪切穩(wěn)定性，有可能將在CF-4、SJ以上高檔內(nèi)燃機(jī)油中有較好的應(yīng)用前景，但目前的應(yīng)用很少。OCP由于其原料易得，價(jià)格便 宜，綜合性能優(yōu)良，而成為目前使用量最大的粘指劑，在國內(nèi)外得到廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。
[0004]其中，OCP是一類綜合性能優(yōu)良的粘度指數(shù)改進(jìn)劑，又加上生產(chǎn)原料一乙烯和丙烯來源豐富和方便、價(jià)格便宜，目前占到總用量的60%以上。而各廠家生產(chǎn)的各種0CP，其低溫性能和熱氧化安定性差別不大，但由于分子量和分子量分布的差異導(dǎo)致膠液的稠化能力和剪切穩(wěn)定性出現(xiàn)差異，而且，中、低粘度指數(shù)基礎(chǔ)油不適合做內(nèi)燃機(jī)油的基礎(chǔ)油。由于粘指劑在實(shí)際使用中要經(jīng)受高溫氧化，在這種條件下引起聚合物解聚、裂解、氧化，造成粘度下降，酸值增加，環(huán)槽積碳增多，粘環(huán)等系列問題，因此，調(diào)制高檔多級(jí)內(nèi)燃機(jī)油首先應(yīng)選擇增稠能力大、剪切穩(wěn)定性好的粘指劑，然后再考察粘指劑的其它性能是否滿足要求。然而目前市面上所銷售的OCP產(chǎn)品，由于其制作過程的原因，SSI指標(biāo)好的往往價(jià)格偏高，對(duì)消費(fèi)者是一種負(fù)擔(dān)，而且其增稠能力和剪切穩(wěn)定性難以同時(shí)得到兼顧。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的首要目地是提供一種重組型潤滑油粘度指數(shù)改進(jìn)劑，該潤滑油粘度指數(shù)改進(jìn)劑具有良好的增稠能力，同時(shí)具有良好的剪切穩(wěn)定性，其SSI指標(biāo)能夠保持在10以下。
[0006]本發(fā)明的另一個(gè)目地是提供一種重組型潤滑油粘度指數(shù)改進(jìn)劑，該潤滑油粘度指數(shù)改進(jìn)劑便于生產(chǎn)，能夠有效地降低制作成本，從而為消費(fèi)者提供廉價(jià)且性能穩(wěn)定的產(chǎn)品。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下。
[0008]一種重組型潤滑油粘度指數(shù)改進(jìn)劑，以重量百分比計(jì)(下文出現(xiàn)的所有用量，均是以重量百分比計(jì))，該潤滑油粘度指數(shù)改進(jìn)劑至少由以下組份制成:
[0009]乙烯-丙烯共聚物(OlefinCopolymer, OCP),0.1-30% ；
[0010]苯乙烯或苯乙烯/共軛二烯烴(丁二烯、異戊二烯)聚合物(HSD)，0.1 - 30% ；
[0011]基礎(chǔ)油40-99.8%;
[0012]且所述烯烴共聚物上接枝或混合苯乙烯或氫化苯乙烯/共軛二烯烴聚合物(HSD)0
[0013]本發(fā)明在烯烴共聚物上接枝或混合氫化苯乙烯/共軛二烯烴聚合物，通過對(duì)二者進(jìn)行烴重組，能夠有效地改善粘度指數(shù)改進(jìn)劑的稠化能力、剪切安定性和低溫粘度，同時(shí)可大幅度減少加劑量，降低成本。
[0014]本發(fā)明在乙烯-丙烯共聚物上接枝苯乙烯或苯乙烯/共軛二烯烴聚合物，通過對(duì)二者進(jìn)行烴重組，能夠有效地改善粘度指數(shù)改進(jìn)劑的稠化能力、剪切安定性和低溫粘度，同時(shí)可大幅度減少潤滑油粘度指數(shù)改進(jìn)劑的加劑量，降低成本。
[0015]所述乙烯-丙烯共聚物，優(yōu)選的用量為7-20%。
[0016]所述苯乙烯或苯乙烯/共軛二烯烴(丁二烯、異戊二烯)聚合物，其優(yōu)選的用量為7 - 20%ο
[0017]所述基礎(chǔ)油可以使用礦物油、合成油或從中選擇2種以上的任意混合物。
[0018]所述重組型潤滑油粘度指數(shù)改進(jìn)劑，進(jìn)一步包括有輔助制劑，以增加其剪切穩(wěn)定指數(shù)。
[0019]所述輔助制劑，為有機(jī)酸，所述有機(jī)酸為甲酸-N酸(甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸等有機(jī)酸)，通過甲酸-N酸與乙烯-丙烯共聚物進(jìn)行酯化反應(yīng)，進(jìn)一步提聞潤滑油粘度指數(shù)改進(jìn)劑的增桐能力。
[0020]一種更有效的方式是，乙烯-丙烯共聚物與苯乙烯或苯乙烯/共軛二烯烴聚合物混合接枝，再同時(shí)投入苯乙烯和有機(jī)酸等多種單體分別各自聚合和酯化。且所述有機(jī)酸的用量為0.1-5%。
[0021]所述重組型潤滑油粘度指數(shù)改進(jìn)劑，其還可進(jìn)一步包括有抗氧化劑、極壓添加劑、耐磨劑、油性劑、洗滌分散劑的至少一種的添加劑。[0022]經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，乙烯-丙烯共聚物與苯乙烯或苯乙烯/共軛二烯烴聚合物各自都具有增稠能力，雖然都可以獨(dú)立作為潤滑油粘指數(shù)改進(jìn)劑來使用，但是并沒有組合使用過，本發(fā)明通過乙烯-丙烯共聚物與苯乙烯或苯乙烯/共軛二烯烴聚合物混合或者進(jìn)行接枝反應(yīng)，能夠充分改善增粘效果和低溫流變學(xué)性能，大大提高低溫表觀粘度指數(shù)(CCSI)，從而大幅度減少基礎(chǔ)油用量，降低生產(chǎn)成本；同時(shí)，因?yàn)楸景l(fā)明具有極小的CCS，在使用時(shí)，可加入更多的重質(zhì)基礎(chǔ)油，從而降低內(nèi)燃機(jī)油的蒸發(fā)損失。
[0023]而且，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)的潤滑油粘度指數(shù)改進(jìn)劑的稠化能力達(dá)到了16mm2/s,是其它粘指劑的2_3倍，具有極佳的剪切安定性，SSI (中國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)10%加劑量柴油噴嘴30循環(huán))可達(dá)到10以下。因此，使用時(shí)的加劑量大大減小，最低用量僅為一般粘指劑的30%，在柴油機(jī)油中的加劑量甚至低到3-3.5%,不僅降低了使用成本，也可節(jié)約搬運(yùn)和儲(chǔ)存、運(yùn)輸費(fèi)用。
[0024]有很好的低溫結(jié)晶性(不結(jié)晶、不分層、不渾濁)，與溶劑精制基礎(chǔ)油、加氫油等以及各種添加劑均有很好的相容性和儲(chǔ)存穩(wěn)定性，能夠適用于各種基礎(chǔ)油。
[0025]本發(fā)明在內(nèi)燃機(jī)油中性能表現(xiàn)優(yōu)越，可用于生產(chǎn)AP1、ACEA及OEM的最新規(guī)格產(chǎn)品，也可用于高粘度指數(shù)液壓油和某些齒輪油。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本發(fā)明的具體說明，并不作為對(duì)發(fā)明的具體限定，凡以近似方式實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案，均與發(fā)明的具體實(shí)施等同。
[0027]同時(shí)需要說明的是，下文中的重量百分比雖然在不同的實(shí)施例中具有不同的點(diǎn)，但是這些點(diǎn)共同構(gòu)成一個(gè)涵蓋范圍，對(duì)于在此涵蓋范圍內(nèi)的點(diǎn)，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0028]【實(shí)施例1】。
[0029]選取以重量百分比計(jì)的以下組份:乙烯-丙烯共聚物0.1% ;苯乙烯或苯乙烯/共軛二烯烴聚合物0.1% ;基礎(chǔ)油99.8% ;先將乙烯-丙烯共聚物和苯乙烯或苯乙烯/共軛二烯烴聚合物中的固體切成小塊，然后加入基礎(chǔ)油中，同時(shí)升溫并機(jī)械或者風(fēng)動(dòng)攪拌，當(dāng)溫度升至70-400°C時(shí)恒溫?cái)嚢柚粱旌匣蚪又ν瓿伞?br> [0030]而且可以邊接枝邊降解分子量甚至邊脫水，直至達(dá)到要求。
[0031]且所述乙烯-丙烯共聚物上接枝苯乙烯或苯乙烯/共軛二烯烴聚合物。本發(fā)明在乙烯-丙烯共聚物上接枝苯乙烯或苯乙烯/共軛二烯烴聚合物，通過對(duì)二者進(jìn)行進(jìn)行飽和烴重組，能夠有效地提高軟環(huán)境粘度指數(shù)改進(jìn)劑的稠化能力，同時(shí)可大幅度減少基礎(chǔ)油的用量，降低生產(chǎn)成本。
[0032]【實(shí)施例2】。
[0033]選取以重量百分比計(jì)的以下組份:乙烯-丙烯共聚物30% ;苯乙烯或苯乙烯/共軛二烯烴聚合物30% ;基礎(chǔ)油40% ;先將乙烯-丙烯共聚物和苯乙烯或苯乙烯/共軛二烯烴聚合物中的固體切成小塊，然后加入基礎(chǔ)油中，同時(shí)升溫并機(jī)械或者風(fēng)動(dòng)攪拌，當(dāng)溫度升至70-400°C時(shí)恒溫?cái)嚢柚两又ν瓿伞?br> [0034]【實(shí)施例3】。
[0035]選取以重量百分比計(jì)的以下組份:乙烯-丙烯共聚物20% ;苯乙烯或苯乙烯/共軛二烯烴聚合物20% ;基礎(chǔ)油60% ;先將乙烯-丙烯共聚物和苯乙烯或苯乙烯/共軛二烯烴聚合物中的固體切成小塊，然后加入基礎(chǔ)油中，同時(shí)升溫并機(jī)械或者風(fēng)動(dòng)攪拌，當(dāng)溫度升至70-400 0C時(shí)恒溫?cái)嚢柚粱旌匣蚪又ν瓿伞?br> [0036]【實(shí)施例4】。
[0037]選取以重量百分比計(jì)的以下組份:乙烯-丙烯共聚物7% ;苯乙烯或苯乙烯/共軛二烯烴聚合物7% ;基礎(chǔ)油86% ;先將乙烯-丙烯共聚物和苯乙烯或苯乙烯/共軛二烯烴聚合物中的固體切成小塊，然后加入基礎(chǔ)油中，同時(shí)升溫并機(jī)械或者風(fēng)動(dòng)攪拌，當(dāng)溫度升至70-400°C時(shí)恒溫?cái)嚢柚两又ν瓿伞?br> [0038]【實(shí)施例5】。
[0039]選取以重量百分比計(jì)的以下組份:乙烯-丙烯共聚物7% ;苯乙烯或苯乙烯/共軛二烯烴聚合物7% ;基礎(chǔ)油85.9% ;甲酸0.1 % ;先將乙烯-丙烯共聚物和苯乙烯或苯乙烯/共軛二烯烴聚合物中的固體切成小塊，然后加入基礎(chǔ)油中，同時(shí)加入甲酸，然后升溫并機(jī)械或者風(fēng)動(dòng)攪拌，當(dāng)溫度升至70-400°C時(shí)恒溫?cái)嚢柚粱旌匣蚪又ν瓿伞?br> [0040]【實(shí)施例6】。
[0041]選取以重量百分比計(jì)的以下組份:乙烯-丙烯共聚物20%;苯乙烯或苯乙烯/共軛二烯烴聚合物20% ;基礎(chǔ)油55% ；甲酸5%;先將乙烯-丙烯共聚物和苯乙烯或苯乙烯/共軛二烯烴聚合物中的固體切成小塊，然后加入基礎(chǔ)油中，同時(shí)加入甲酸，然后升溫并機(jī)械或者風(fēng)動(dòng)攪拌，當(dāng)溫度升至70-400°C時(shí)恒溫?cái)嚢柚两又ν瓿伞?br> [0042]上述產(chǎn)品實(shí)施后，選其中的A、B、C三個(gè)產(chǎn)品，按照中國SH/T0622-2007測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)測(cè)
試結(jié)果如下。
[0043]
【權(quán)利要求】
1.一種重組型潤滑油粘度指數(shù)改進(jìn)劑，以重量百分比計(jì)，該潤滑油粘度指數(shù)改進(jìn)劑至少由以下組份制成: 乙烯-丙烯共聚物(Olefin Copolymer, OCP), 0.1-30% ； 苯乙烯或苯乙烯/共軛二烯烴(丁二烯、異戊二烯)聚合物，0.1 - 30% ； 基礎(chǔ)油40-99.8% ； 且所述烯烴共聚物上接枝或混合苯乙烯或氫化苯乙烯/共軛二烯烴聚合物。
2.如權(quán)利要求1所述的重組型潤滑油粘度指數(shù)改進(jìn)劑，其特征在于所述乙烯-丙烯共聚物，優(yōu)選的用量為7-20%。
3.如權(quán)利要求1所述的重組型潤滑油粘度指數(shù)改進(jìn)劑，其特征在于苯乙烯或苯乙烯/共軛二烯烴聚合物，其優(yōu)選的用量為7 - 20%。
4.如權(quán)利要求1所述的重組型潤滑油粘度指數(shù)改進(jìn)劑，其特征在于所述基礎(chǔ)油可以使用礦物油、合成油或從中選擇2種以上的任意混合物。
5.如權(quán)利要求1所述的重組型潤滑油粘度指數(shù)改進(jìn)劑，其特征在于所述潤滑油粘度指數(shù)改進(jìn)劑，進(jìn)一步包括有輔助制劑，以增加其剪切穩(wěn)定指數(shù)。
6.如權(quán)利要求5所述的重組型潤滑油粘度指數(shù)改進(jìn)劑，其特征在于所述輔助制劑，還包括有機(jī)酸，所述有機(jī)酸為甲酸-N酸，通過甲酸-N酸與乙烯-丙烯共聚物進(jìn)行酯化反應(yīng)。
7.如權(quán)利要求6所述的重組型潤滑油粘度指數(shù)改進(jìn)劑，其特征在于所述有機(jī)酸的用量為 0.1-5%。
【文檔編號(hào)】C10M143/00GK103468347SQ201310334948
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年8月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月3日
【發(fā)明者】龔金玉 申請(qǐng)人:龔金玉