[發明專利]粘度指數改進劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201810432404.6
• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN110452335A
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 王剛;單振國;鄭翔;金春玉;王萍;陶青海;孫文秀;王懷宇
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C08F255/04
• 分類號: C08F255/04;C08F8/32;C10M133/54;C10N30/02;C10N30/08
• 代理公司: 11240 北京康信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 韓建偉;謝湘寧<國際申請>=<國際公布>

本發明提供了一種粘度指數改進劑及其制備方法。該粘度指數改進劑的制備方法包括以下步驟：S1，將接枝引發劑、丙烯酸類化合物、乙丙橡膠聚合物和溶劑混合并進行接枝反應，得到包括丙烯酸類化合物接枝的乙丙共聚物的第一溶液；S2，將第一溶液與胺類化合物混合并進行胺化反應，得到粘度指數改進劑。由于丙烯酸類化合物屬于有機酸，胺類化合物屬于有機胺，很容易發生酸堿中和反應，從而使上述乙丙共聚物粘度指數改進劑的制備工藝能夠在低溫下進行，且通過實驗證明，采用上述制備方法得到的乙丙共聚物粘度指數改進劑，低溫穩定性、高溫稠化能力、剪切穩定性均能夠達到T?615水平。

技術領域

本發明涉及石油化工領域，具體而言，涉及一種粘度指數改進劑及其制備方法。

背景技術

粘度指數改進劑又叫增粘劑，主要用于內燃機油、液壓油、自動傳動液和齒輪油中，在潤滑油添加劑范圍內其用量僅次于清凈劑和分散劑。粘度指數改進劑為油溶性鏈狀高分子化合物，可溶在用于潤滑劑的烴類基礎油中，在低溫時粘度指數改進劑的高分子線圈收縮，對基礎油的內摩擦影響較小，因而對油品的粘度影響也相對較?。辉诟邷貢r粘度指數改進劑的高分子線圈溶脹伸展，流體力學體積和表面積增大，使基礎油的內摩擦顯著增加，基礎油粘度增大，從而改善了基礎油的高溫潤滑性，達到了在不同溫度下改善油品粘度性能的目的。

粘度指數改進劑不僅能稠化基礎油，而且可以改變油品的粘溫性，使油品具有良好的高溫潤滑性和低溫流動性，還可以降低燃料和潤滑油的消耗，實現油品通用化。另外，不僅要求粘度指數改進劑對油品的抗氧化安定性、清凈性不產生明顯的有害影響，還要求稠化油在機械剪切作用下粘度損失適度。在實際應用中，一種好的粘度指數改進劑不僅要求稠化能力大剪切穩定性好，同時還要求具有良好的低溫性能、熱氧化安定性以及與其它油品添加劑(如：降凝劑等)具有良好的配伍性。因而，在潤滑油的研制和生產過程中，要注意選好粘度指數改進劑。

常用的粘度指數改進劑有加氫苯乙烯雙烯(苯乙烯-異戊二烯)聚合物(HSD)、聚異丁烯(PIB)、乙烯-丙烯共聚物(OCP)、聚甲基丙烯酸酯(PMA)四大類。由于乙丙共聚物粘度指數改進劑(OCP)在發動機使用中呈現出綜合性能優良、價格便宜等優點，因此得到廣發應用和發展。乙丙共聚物可以通過兩種途徑獲得，其一是將分子量較高的乙丙橡膠通過熱氧化、機械降解到一定的分子量，滿足使用要求；其二是直接聚合得到分子量適合的聚合物、或是將較高分子量的乙丙橡膠化學降解再進行官能化處理得到。

乙丙橡膠化學降解工藝是將聚合物溶解在基礎油中、再進行自由基斷鏈、最后引入官能化物質，主要缺點：其一是聚合物溶解溫度高，需要較長的溶解時間和較高的能耗；其二是基礎油和乙丙聚合物粘度隨溫度變化較大，導致自由基接枝工藝也需要在較高的溫度下進行；其三是官能化物質和反應殘余物質必須在高溫和真空條件下脫除；其四是產品中含有基礎油，對不同的使用廠家而言，由于基礎油來源的差異，導致使用工藝的調整。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種粘度指數改進劑及其制備方法，以解決現有的乙丙共聚物粘度指數改進劑的制備工藝中需要在高溫下進行而導致的能耗高的問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種粘度指數改進劑的制備方法，包括以下步驟：S1，將接枝引發劑、丙烯酸類化合物、乙丙橡膠聚合物和溶劑混合并進行接枝反應，得到包括丙烯酸類化合物接枝的乙丙共聚物的第一溶液；S2，將第一溶液與胺類化合物混合并進行胺化反應，得到粘度指數改進劑。

進一步地，丙烯酸類化合物的用量為乙丙橡膠聚合物用量的0.2～3.0％。

進一步地，丙烯酸類化合物選自丙烯酸、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種或多種。

進一步地，乙丙橡膠聚合物為乙烯、丙烯共聚物，其中乙烯對應的分子鏈單元的含量為48～70％，優選乙丙橡膠聚合物的門尼粘度為5～60、優選乙丙橡膠聚合物的重量為乙丙橡膠聚合物與溶劑總重量的4～20％。