多官能多接枝單體的低分子量聚合物的製作方法
2023-08-02 23:53:21
專利名稱：多官能多接枝單體的低分子量聚合物的製作方法
技術領域：
本申請要求2009年11月17日提交的美國臨時專利申請61/261，914的權益，所述臨時專利申請在此以其全文引為參考。本發明涉及新的具有聚合物骨架的多官能接枝聚合物，其中所述聚合物骨架的重均分子量為約500至約9950。所述聚合物骨架接枝有與油泥(sludge)控制、漆膜(varnish)控制有關的單體以及與煙炱(soot)控制相關並因此與煙炱控制相關的粘度控制有關的單體，從而提供了表現出多種性能官能的接枝聚合物。本發明還涉及含有這種新的多官能接枝聚合物的潤滑油組合物，含有這種新的多官能接枝聚合物作為燃料添加劑的燃料，以及製造這種新的多官能接枝聚合物的方法。
背景技術：
用於潤滑內燃機的潤滑油組合物含有潤滑性粘度的基礎油或這樣的油的混合物，以及用於改進所述油的性能特徵的添加劑。例如，使用添加劑來提高去垢力和分散力、降低引擎磨損、提供針對熱和氧化的穩定性、降低油耗、抑制腐蝕、用作分散劑和降低摩擦損耗，以及其他屬性。然而，各種這樣的添加劑是調配型潤滑油的另外組分，並增加成本。因此，提供控制潤滑油的一種以上性能特徵的多官能添加劑，將是有利的。例如，美國專利4，234，435公開了源自於聚鏈烯烴和二元羧酸反應物例如馬來酸或延胡索酸或其某些衍生物的羧酸醯化劑。所述醯化劑可以與易於醯化的其他反應物例如聚乙烯多胺和多元醇進行反應，以產生可用作潤滑劑添加劑的衍生物。美國專利6，107，258公開了提供分散力性質的官能化烯烴共聚物，其包含醯化的含有反應性羧酸官能團的醯化烯烴共聚物。將所述醯化的聚合物與含有一個以上能夠與羧酸官能團反應的胺、硫醇和/或羥基官能團的偶聯化合物進行反應。Goldblatt等2002年6月25日授權的美國專利6，410，652號，公開了一種可用作分散劑粘度指數改進劑的接枝共聚物以及製造所述接枝共聚物的方法。所公開的方法包含下列步驟Ca)提供重均分子量為約20，000至約500，000的可接枝聚合物或共聚物，烯鍵式不飽和的含硫、氮和/或氧的可接枝單體，以及其量足以將這樣的單體與可接枝共聚物或聚合物接枝的引發劑；(b)將上述可接枝共聚物或聚合物導入熔體摻混裝置；(c)將上述可接枝單體導入熔體摻混裝置；(d)將上述引發劑導入熔體摻混裝置，其中上述可接枝共聚物或聚合物、可接枝單體和弓I發劑中的至少一種在存在至少極性或非極性溶劑的情況下導入到熔體摻混裝置中；以及(e)通過運行熔體摻混裝置將上述可接枝共聚物或聚合物、單體和引發劑進行反應，由此形成作為產物的上述接枝共聚物。上述Goldblatt等的美國專利6，410, 652號還公開了包含基礎油和上述接枝共聚物的潤滑油組合物。Goldblatt等2008年5月13日授權的美國專利7，371，713號公開了作為胺與醯化劑之間的反應產物而形成的可接枝單體。所述反應產物是具有氮和氧原子的可接枝的烯鍵式不飽和脂族或芳香族單體。然後將該可接枝單體接枝到重均分子量為約10，000至約750，000的聚烯烴骨架上，以形成具有分散劑粘度指數改進性質的接枝共聚物。更具體來說，將上述聚烯烴骨架溶解在溶劑中，並向得到的溶液加入可接枝單體和引發劑。在備選方案中，可以利用熔體摻混過程將可接枝單體接枝到上述聚烯烴上。上述Goldblatt等的美國專利7，371，713號還公開了包含烴類基礎油和上述接枝共聚物的潤滑油組合物。2008年11月27日以公布號2008/0293600A1公布的Goldblatt等的美國專利申請11/912,847號公開了一種多官能接枝聚合物，其含有接枝到骨架重均分子量為約10，000至約1，000，000的聚烯烴或聚酯骨架上的兩組單體，一組單體用於提供分散力、粘度指數改進和油泥與漆膜控制，另一組單體用於提供煙炱處理性能。總體來說，一組這樣的單體包含具有2至約50個碳原子並含有氧或氮或氧和氮兩者的烯鍵式不飽和的脂族或芳香族單體，並提供分散力、粘度指數改進和油泥與漆膜控制。另一組這樣的單體是醯化劑，其提供用於反應的醯基，並與胺反應形成適合於提供煙炱處理性能的取代物。一般來說，這樣的胺包含能夠與適合的醯化劑發生縮合反應的伯胺和仲胺。Goldblatt等的美國專利申請11/912,847號還公開了包含烴類基礎油和上述多官能接枝聚合物的潤滑油。多官能接枝聚烯烴或聚酯起到粘度指數改進劑的作用，並作為添加劑控制粘度、油泥、漆膜和煙炱。這樣的潤滑油利用了所公開的多官能接枝聚合物的Ca)優越的分散力和(b)煙炱控制性質，因此需要較少量的其他添加劑或較少數的添加劑。Goldblatt等的美國專利申請11/912，847號還公開了一種製造上述多官能接枝聚合物的有效方法，其中為了產生文中所述的多官能接枝聚合物，接枝順序是重要的。為了在煙炱處理和油泥與漆膜控制兩方面獲得良好性能，重要的是首先將可接枝醯化劑接枝到聚合物骨架上，由此形成含醯基聚合物。接下來，引入與油泥和漆膜處理相關的單體或單體組。最後引入能夠與醯基發生反應的胺並使其與醯化的聚合物反應，從而為接枝聚合物提供煙炱處理性能。現在，本發明的發明人發現了一種新的用於潤滑油組合物的多官能接枝低分子量聚合物。發明概述本發明涉及多官能低分子量聚合物，其包含適合地具有約500至約9950或至約9500的重均分子量的可接枝聚合物，具有2至例如約50個碳原子並含有氮和氧至少之一的可接枝的烯鍵式不飽和脂族或芳香族單體，以及作為可接枝偶聯基團與胺的縮合產物的第二種單體，其中可接枝偶聯基團可以選自醯化劑和環氧化物。烯鍵式不飽和脂族或芳香族單體能夠提供分散力和粘度、油泥與漆膜控制。作為可接枝偶聯劑與胺的縮合產物的第二種單體能夠提供煙炱控制性質。適合的偶聯劑選自醯化劑和環氧化物，具有至少兩個組分偶聯位點，其中至少一個是烯屬不飽和位點，並且與所述聚合物反應以在聚合物骨架上提供偶聯基團、例如醯基。偶聯劑典型為選自單羧酸、二羧酸、多羧酸、這些酸的酸酐、這些酸的低級烷基酯、這些酸的滷化物及其組合的醯化劑，或者是環氧化物。與上述可接枝偶聯基團發生縮合反應的胺選自伯胺和仲胺。本發明還公開了可以在溶液中或通過熔體擠出來執行、以製造上述本發明的多官能低分子量接枝聚合物的方法。溶液相方法包含提供上述可接枝聚合物、引發劑、上述烯鍵 式不飽和的脂族或芳香族可接枝單體、上述可接枝偶聯基團和上述胺的步驟。首先，將上述可接枝聚合物適合地溶解在溶劑中。為了產生本發明的多官能接枝聚合物，優選採用特定接枝順序。為了在煙炱處理和油泥與漆膜控制兩方面獲得良好性能，使用例如適合的引發劑將上述偶聯劑接枝到可接枝聚合物上以形成在骨架上含有偶聯基團的聚合物，是有利的。接下來，導入上述含有氮和氧至少之一的烯鍵式不飽和可接枝單體、和引發劑，並將所述烯鍵式不飽和單體接枝到可接枝聚合物骨架上。最後，導入能夠與可接枝偶聯基團發生反應的胺，並使其與聚合物上的偶聯基團反應。熔體方法包含提供上述可接枝聚合物、上述引發劑、上述可接枝的烯鍵式不飽和脂族或芳香族單體、上述可接枝偶聯劑以及上述能夠與通過上述聚合物與偶聯劑的反應而形成的偶聯基團進行反應的胺的步驟。首先，將上述可接枝的低分子量聚合物作為固體、半固體或作為純液體進料到擠出機、摻混器或混合器，並維持在所需反應條件下。將上述可接枝烯鍵式不飽和單體、可接枝偶聯劑和引發劑反應物與低分子量可接枝聚合物一起導入，或者分開地例如相繼地導入到低分子量可接枝聚合物中。如果與聚合物分開導入，反應物可以一起或分開導入。在可接枝低分子量聚合物與可接枝單體和可接枝偶聯劑反應後，將上述能夠與偶聯基團反應的胺進料到擠出機、摻混器或混合器，在那裡它與偶聯基團進行反應。或者，可以將它導入到在擠出機、摻混器或混合器中已經產生的接枝聚合物的溶液中，並在溶液中與接枝聚合物反應。
本發明還涉及包含潤滑油基礎油的潤滑油組合物，所述組合物含有至少約O. 05wt. %的本發明的多官能聚合物，以及O至例如約20wt. %的其他分散劑。本發明還涉及一種燃料組合物，其包含絕大部分的烴基燃料和例如約5至約5，000重量百萬分數的本發明的多官能低分子量接枝聚合物以及任選的其他組分例如醇和醚。發明詳述當結合一個或多個優選實施方案和某些說明性實例對本發明進行描述時，應該理解，本發明不限於這些實施方案和實例。本發明包括可能包含在隨附的權利要求書的精神和範圍之內的所有供選方案、修改和等同方案。本發明的一個實施方案涉及一種多官能多接枝單體的低分子量接枝聚合物，其包含a.至少一種具有可接枝位點的低分子量聚合物骨架，b.至少一種可接枝偶聯劑，其具有至少兩個組分偶聯位點，例如至少一個位點是烯屬不飽和位點，另一個選自醯化劑和環氧化物；c.至少一種可接枝的烯鍵式不飽和脂族或芳香族單體，其具有2至例如約50個碳原子，並含有氮和氧至少之一；以及d.至少一種胺，其能夠與通過上述可接枝偶聯劑與聚合物之間的反應所形成的低分子量聚合物骨架上的偶聯基團進行反應。在本發明的多官能多接枝單體的低分子量接枝聚合物中，上述可接枝聚合物骨架可以選自低分子量聚烯烴、低分子量聚酯、改性聚酯、含苯乙烯的聚合物及其組合。本發明的另一個實施方案涉及一種潤滑油，其包含(a)潤滑油基礎油；(b)本發明的多官能多接枝單體的低分子量接枝聚合物；以及任選的( c)其他潤滑油添加劑。本發明的另一個實施方案涉及一種燃料組合物，其包含
(a)烴燃料；(b)本發明的多官能多接枝的低分子量接枝聚合物；以及任選的(C)其他組分，例如醇和醚。本發明的另一個實施方案涉及改進潤滑油的煙炱處理和油泥與漆膜控制的方法，所述方法包含在所述油中摻入有效量的本發明的多官能分散劑聚合物。
本發明的另一個實施方案涉及製造多官能多接枝單體的低分子量接枝聚合物的方法，所述方法包含下列步驟(a)將具有可接枝位點的低分子量聚合物與偶聯劑在引發劑存在下進行反應，以形成所述偶聯劑與聚合物骨架的接枝聚合物反應產物，所述偶聯劑選自醯化劑和環氧化物，並具有至少兩個組分偶聯位點，至少一個位點是烯屬不飽和位點；(b)將在步驟(a)中形成的低分子量接枝聚合物反應產物與具有2至例如約50個碳原子並含有氮和氧至少之一的烯鍵式不飽和脂族或芳香族單體，在引發劑存在下進行反應，以形成上述烯鍵式不飽和單體、偶聯基團和具有可用於反應的偶聯基團的聚合物骨架的低分子量接枝聚合物反應產物；以及(c)將在步驟(b)中形成的低分子量接枝聚合物反應產物與能夠與偶聯基團反應的胺進行反應，以形成多官能多接枝單體的低分子量接枝聚合物。本發明的新的多官能多接枝單體的低分子量接枝聚合物可以使用溶解在適合溶劑中的純反應物或處於熔體狀態的純反應物來製備。一般來說，將可接枝低分子量聚合物在引發劑存在下與偶聯劑進行反應。然後將由此形成的含有偶聯基團的低分子量接枝聚合物在引發劑存在下，與含有氮和氧至少之一併優選能夠提供油泥和漆膜處理性質的一種或多種上述可接枝單體進行反應。最後，將優選適合於提供煙炱處理性能的一種或多種胺與聚合物骨架上的偶聯基團進行反應，以提供本發明的多官能多接枝單體的低分子量接枝聚合物。在如上所述的多官能多接枝單體的低分子量接枝聚合物的製備中，可以使用一種以上的低分子量聚烯烴或低分子量聚酯，或一種或多種聚烯烴和/或聚酯和/或其他適合聚合物的混合物。也可以使用一種以上的上述偶聯劑、能夠提供油泥和漆膜處理性質的單體、引發劑和/或胺。反應材料下面是用於產生可用於控制油泥、漆膜、粘度和煙炱的最終產物的上述可接枝的低分子量聚合物、可接枝偶聯劑、可接枝烯鍵式不飽和單體以及能夠與接枝的偶聯劑進行反應的胺的實例。低分子量聚合物考慮到了將廣泛的各種聚烯烴、改性聚烯烴、聚酯和改性聚酯(其可以具有或可以不具有側基不飽和性)用作適合在本發明中接枝的聚合物骨架。考慮到的材料包括均聚物、共聚物、三元和更多元共聚物，例如但不限於從乙烯、丙烯、異戊二烯、丁烯、丁二烯、異丁烯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯、苯乙烯及其組合產生的低分子量聚合物。這樣的低分子量聚烯烴和低分子量聚酯的實例包括含有一種或多種單體的低分子量聚合物，例如聚異丁烯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚烷基苯乙烯、丁二烯與苯乙烯的部分氫化低分子量聚烯烴和異戊二烯的低分子量聚合物，以及苯乙烯與異戊二烯的低分子量聚合物。也考慮到了使用聚合物的混合物例如聚烯烴的混合物、聚酯的混合物和聚烯烴與聚酯的混合物，來製造本發明的多官能低分子量接枝聚合物。還考慮到了使用烯烴和酯的混合物來製造混合的烯烴-酯聚合物。還考慮到了使用聚烯烴的化學和物理混合物、聚酯的混合物及其組合。本文中考慮的低分子量聚合物的重均分子量可以適合從約500、或者從約750、或者從約900至約9950、或者至約9，500、或者至約6，500、或者至約5，OOO0所述低分子量聚合物適合具有從約I至約20、或者至約10、或者至約3的多分散度。所考慮的用在這裡的具體材料包括低分子量聚異丁烯，例如Ineos所售；低分子量烯烴共聚物，例如ExxonMobil Corp.所售；以及聚酯,例如Evonik所售。也可以考慮上述材料以及其他類似材料的組合。偶聯劑適合在本發明中用作偶聯劑的醯化劑具有至少兩個組分偶聯位點，至少一個位點在其結構上是烯屬不飽和位點。通常，所述烯屬不飽和點對應於-HC=CH-或-HC=CH2。烯屬 不飽和點相對於羧基官能團來說為α、β的醯化劑是特別優選的。烯屬不飽和的單、二和多羧酸、其低級烷基酯、其滷化物及其酸酐，是適用於本發明的典型醯化劑。優選，在本發明中使用的烯屬不飽和的醯化劑是一元或二元酸或其衍生物例如酸酐、低級烷基酯、滷化物或兩種或以上這樣的衍生物的混合物。在這種情形中，「低級烷基」是指具有I至7個碳原子的燒基。適合的醯化劑可以包括選自下列的至少一個成員單不飽和的C4至C5tl、或者C4至C2tl、或者C4至Cltl 二羧酸，單不飽和的C3至C5tl例如C3至C2tl或C3至Cltl單羧酸，它們的酸酐(即那些二羧酸或那些單羧酸的酸酐)，以及任何上述酸和/或酸酐的組合。適合的醯化劑包括丙烯酸、巴豆酸、甲基丙烯酸、馬來酸、馬來酸酐、延胡索酸、衣康酸、衣康酸酐、檸康酸、檸康酸酐、甲基延胡索酸、戊烯二酸、氯代馬來酸、烏頭酸、甲基巴豆酸、山梨酸、3-己烯酸、10-癸烯酸、2-戊烯-1，3，5-三羧酸、肉桂酸和上述酸的低級烷基(例如Cl至C4烷基)酸酯，例如馬來酸甲酯、延胡索酸乙酯和延胡索酸甲酯。特別適合的醯化劑是不飽和二羧酸及其衍生物；尤其是馬來酸、延胡索酸和馬來酸酐。可以在本發明中用作偶聯劑的環氧衍生物一般在其結構中具有至少一個烯屬不飽和點。一旦環氧化物被接枝到聚合物骨架上之後，它可以例如與胺反應形成羥胺。接枝的環氧化物也可以與其他試劑例如醇、硫醇和羧酸反應。適合的環氧化物包括甲基丙烯酸縮水甘油酯、烯丙基縮水甘油基醚和1，2-環氧-5-己烯和3，4-環氧-I- 丁烯。可接枝的烯鍵式不飽和單體非常寬泛地說，可用於提供油泥和漆膜控制的烯鍵式不飽和單體是具有2至約50個碳原子並含有氮和氧至少之一的烯鍵式不飽和脂族或芳香族單體。也考慮到了將這樣的烯鍵式不飽和單體的組合在本發明中用作可接枝單體。所考慮的用於這裡的具體可接枝單包括下列單體=N-乙烯基咪唑(也稱為I-乙烯基咪唑)(VIMA)，I-乙烯基-2-吡咯烷酮，C-乙烯基咪唑，N-烯丙基咪唑，I-乙烯基吡咯烷酮，2-乙烯基吡啶，4-乙烯基吡啶，N-甲基-N-乙烯基乙醯胺，二烯丙基甲醯胺，N-甲基-N-烯丙基甲醯胺，N-乙基-N-烯丙基甲醯胺，N-環己基-N-烯丙基甲醯胺，N-烯丙基二異辛基酚噻嗪，2-甲基-I-乙烯基咪唑，
3-甲基-I-乙烯基吡唑，N-乙烯基嘌呤，N-乙烯基哌嗪，乙烯基哌啶，乙烯基嗎啉，馬來醯亞胺，丙烯醯胺例如N，N- 二甲基丙烯醯胺和N，N- 二甲基氨基丙基丙烯醯胺，以及這些材料或其他類似材料的組合。這種用於本發明的可接枝烯鍵式不飽和單體可以在氮和/或氧之外還包含其他元素，例如硫、磷或滷素中的一種或多種。適合的這一類可接枝單體的實例是4-甲基-5-乙烯基噻唑、N-烯丙基二異辛基酚噻嗪、2-乙烯基硫代苯並噻唑、2-烯丙基硫代苯並噻唑、2- 丁烯基硫代苯並噻唑、N-乙烯基吩噻嗪和N-烯丙基吩噻嗪。適合用於製造本發明的多官能多接枝單體的低分子量聚合物的其他可接枝烯鍵式不飽和單體，公開在美國專利4，146，489號的第4欄的4_41行、美國專利4，810, 754號的第3欄的25-55行以及美國專利4，092，255號的第3欄的27-47行中，所述專利的公開內容在此以其全文引為參考。用於與偶聯基團反應的胺適合於提供煙炱處理性能的胺是能夠與接枝在低分子量聚合物上的偶聯基團發生縮合反應的胺，即伯胺和仲胺。可以使用一種或多種胺。能夠被醯化的胺公開在美國專利4，320，019號的第 4欄第60行至第6欄第14行，所述專利的公開內容在此以其全文引為參考；美國專利5，424，367號的第10欄第61行至第13欄第18行，所述專利的公開內容在此以其全文引為參考；和美國專利5，427，702號的第13欄第5行至第17欄第32行中，所述專利的公開內容在此以其全文引為參考。可用於本發明的實踐的各種胺型包括烷基胺、亞烷基胺、含有雜原子或雜環的分子的胺、亞烷基多胺、芳香族胺和聚氧亞烷基多胺。烷基胺、亞烷基胺、亞烷基多胺和含雜環分子的胺的一些實例，包括亞甲胺、乙烯胺、丁烯胺、丙烯胺、戍烯胺、己烯胺、庚烯胺、辛烯胺、N, N-二甲基氨基丙胺、N, N-二辛基乙胺、其他多亞甲胺，這些胺的環狀或高級同系物例如哌嗪、氨基-烷基取代的哌嗪例如(2-氨基丙基)_哌嗪、1，4-雙-(2-氨基乙基)哌嗪和2-甲基-I-(2-氨基丁基)哌嗪。適合的多胺材料包括乙烯二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、丙烯二胺、二(七亞甲基)三胺、三丙烯四胺、四乙烯五胺、三亞甲基二胺、五乙烯六胺、二(三亞甲基)三胺和N-辛基-N』-甲基乙烯二胺。也可以使用通過兩種或以上上面提到的亞烷基胺縮合而獲得其他高級同系物以及雜環化合物例如3-嗎啉基丙胺。可用於本發明的實踐的其他胺類型包括氨基-芳香族化合物例如芳基胺和烷芳基胺和N-芳基苯二胺。具體的芳香族胺包括例如苯胺、4-嗎啉苯胺、苯甲胺、苯乙胺、3-苯基_1_丙胺，以及N-苯基苯二胺例如N-苯基-1，4-苯二胺(也被稱為4-氨基二苯胺)、N-苯基-1，3-苯二胺、N-苯基-1，2-苯二胺、N-萘基-苯二胺、N-苯基萘二胺和N』 -氨基丙基-N-苯基苯二胺。可以使用上述胺的組合與一種或多種偶聯劑基團反應。適合的聚氧亞烷基多胺的實例是具有下式的那些NH2 (-亞燒基 _0_ 亞燒基)m NH2 (i )其中m具有約3至70、適合10至35的值；以及R-(亞烷基(-0-亞烷基)n NH2)3-6 (ii)其中η具有I至40的值，其前提是所有η的總和為約3至約70，並適合為約6至約35，並且R是最高達到10個碳原子的多價飽和烴基。式(i)或(ii)中的亞烷基可以是含有約2至7、適合約2至4個碳原子的直鏈或支鏈。聚氧亞烷基多胺例如聚氧亞烷基二胺和聚氧亞烷基三胺，其平均分子量在約200至約4000、適合約400至約2000的範圍內。適合的聚氧亞烷基多胺包括平均分子量在約200至2000範圍內的聚氧乙烯和聚氧丙烯二胺以及聚氧丙烯三胺。可用於本發明的實踐的其他胺類型包括氨基-芳香族化合物，例如由下式表示的N-芳基苯二胺
權利要求
1.一種多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其包含下列物質的接枝低分子量聚合物 (a)具有可接枝位點並且重均分子量在約500至約9950範圍內的至少一種低分子量聚合物， (b)具有2至約50個碳原子並含有氮和氧中至少之一的至少一種烯鍵式不飽和的脂族或芳香族單體； (c)選自醯化劑和環氧化物並具有至少兩個組分偶聯位點的至少一種偶聯劑；以及 (d)能夠與上述聚合物的骨架上由偶聯劑與上述聚合物之間的反應形成的偶聯基團反應的至少一種胺。
2.權利要求I的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其中低分子量聚合物選自聚烯烴、聚酯、烯烴-酯混合的聚合物、聚苯乙烯及其混合物。
3.權利要求2的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其包含從乙烯、丙烯、異戊二烯、丁烷、丁二烯、異丁烯、苯乙烯、甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酸烷基酯或其組合生產的至少一種低分子量聚合物。
4.權利要求2的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其中所述聚合物選自均聚物、共聚物和三元共聚物。
5.權利要求2的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其中所述聚合物選自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、含兩種以上單體的低分子量聚合物、聚異丁烯、聚烷基苯乙烯、丁二烯與苯乙烯的部分氫化聚烯烴、以及異戊二烯的共聚物、苯乙烯和異戊二烯的共聚物、乙烯-丙烯二烯單體聚合物，及其混合物。
6.權利要求2的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其中所述聚合物選自源於甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酸烷基酯及其混合物的聚合物。
7.權利要求2的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其中所述聚合物選自源於甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯及其混合物的聚合物。
8.權利要求I的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其中所述聚合物的重均分子量為約500至約6，500。
9.權利要求8的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其中所述聚合物的重均分子量為約750至約5,000。
10.權利要求9的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其中所述聚合物的重均分子量為約900至約5，000。
11.權利要求2的多官能多接枝聚合物，其中所述聚合物具有約I至約20的多分散度。
12.權利要求11的多官能多接枝聚合物，其中所述聚合物具有約I至約15的多分散度。
13.權利要求I的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其中烯鍵式不飽和單體選自I-乙烯基咪唑、I-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-烯丙基咪唑、I-乙烯基吡咯烷酮、2-乙烯基吡 乙烯基吡唆、N-甲基-N-乙烯基乙醯胺、二烯丙基甲醯胺、N-甲基-N-烯丙基甲醯胺、N-乙基-N-烯丙基甲醯胺、N-環己基-N-烯丙基甲醯胺、N-烯丙基二異辛基酚噻嗪、2-甲基-I-乙烯基咪唑、3-甲基-I-乙烯基吡唑、N-乙烯基嘌呤、N-乙烯基哌嗪類、乙烯基哌啶類、乙烯基嗎啉類及其組合。
14.權利要求13的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其中烯鍵式不飽和單體選自I-乙烯基咪唑、4-乙烯基吡啶、二烯丙基甲醯胺及其混合物。
15.權利要求14的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其中烯鍵式不飽和單體包含1-乙烯基咪唑。
16.權利要求I或13的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其中烯鍵式不飽和單體包含硫、磷、滷素或其組合。
17.權利要求I的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其含有每摩爾聚合物約O.I摩爾至約9. 9摩爾的烯鍵式不飽和單體。
18.權利要求17的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其含有每摩爾聚合物約I摩爾至約6摩爾的烯鍵式不飽和單體。
19.權利要求18的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其含有每摩爾聚合物約I.5摩爾至約5. 5摩爾的烯鍵式不飽和單體。
20.權利要求I的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其中醯化劑選自單羧酸、二羧酸、多羧酸、這些羧酸的酸酐、這些羧酸的低級烷基酯、這些羧酸的滷化物及其組合。
21.權利要求20的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其中醯化劑選自單不飽和的C4至Cltl 二羧酸、單不飽和的C3至Cltl單羧酸、其酸酐以及兩種以上這些醯化劑的混合物。
22.權利要求21的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其中醯化劑選自丙烯酸、巴豆酸、甲基丙烯酸、馬來酸、馬來酸酐、延胡索酸、衣康酸、衣康酸酐、檸康酸、檸康酸酐、甲基延胡索酸、戊烯二酸、氯代馬來酸、烏頭酸、甲基巴豆酸、山梨酸、3-己烯酸、10-癸烯酸、2-戊烯-1，3，5-三羧酸、肉桂酸、其低級烷基酯及其組合。
23.權利要求I的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其具有每摩爾聚合物約O.Imole至約9. 9摩爾的偶聯劑。
24.權利要求23的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其具有每摩爾聚合物約I摩爾至約6摩爾的偶聯劑。
25.權利要求24的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其具有每摩爾聚合物約I.5摩爾至約5. 5摩爾的偶聯劑。
26.權利要求I的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其中偶聯劑與烯鍵式不飽和單體的摩爾比為約1:100至100:1。
27.權利要求26的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其中偶聯劑與烯鍵式不飽和單體的摩爾比為約1:20至20:1。
28.權利要求27的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其中偶聯劑與烯鍵式不飽和單體的摩爾比為約1:10至10:1。
29.權利要求28的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其中所述偶聯劑與烯鍵式不飽和單體的摩爾比為約1:2至2:1。
30.權利要求29的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其中所述偶聯劑與烯鍵式不飽和單體的摩爾比為約1:1。
31.權利要求I的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其中上述胺選自伯胺和仲胺。
32.權利要求31的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其中胺選自亞甲胺、乙烯胺、丁烯胺、丙烯胺、戍烯胺、己烯胺、庚烯胺、辛烯胺、氨基_燒基_取代的哌嗪、乙烯二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、丙烯二胺、二(七亞甲基)三胺、三丙烯四胺、四乙烯五胺、三亞甲基二胺、五乙烯六胺、二(三亞甲基)三胺、3-嗎啉基丙胺、苯胺、4-嗎啉基苯胺、苯甲胺、苯乙胺、3-苯基-I-丙胺、N-苯基-苯二胺、N-苯基-1，4-苯二胺、N-苯基1，3-苯二胺、N-苯基1，2-苯二胺、N-萘基-苯二胺、N-苯基-萘二胺、N』 -氨基丙基-N-苯基苯二胺、N，N- 二甲基氨基丙胺、N, N-二辛基乙胺、(2-氨基丙基)哌嗪、1-4-雙(2-氨基乙基)哌嗪、2-甲基-I-(2-氨基丁基)哌嗪，由下式表示的N-芳基苯二胺
33.權利要求32的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其中所述胺是N-苯基-1，4-苯二胺。
34.權利要求I的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其中胺與偶聯劑的摩爾比為約1:10至約6:1。
35.權利要求34的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其中胺與偶聯劑的摩爾比為約1:3至約4:1。
36.權利要求35的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其中胺與偶聯劑的摩爾比為約1:2至約2:1。
37.權利要求I的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其中每摩爾聚合物的烯鍵式不飽和單體和偶聯劑與胺的反應產物的總摩爾數為約O. 5摩爾直至約20摩爾。
38.權利要求37的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其中每摩爾聚合物的烯鍵式不飽和單體和偶聯劑與胺的反應產物的總摩爾數為約I摩爾直至約15摩爾。
39.權利要求39的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其中每摩爾聚合物的烯鍵式不飽和單體和偶聯劑與胺的反應產物的總摩爾數為約2摩爾直至約11摩爾。
40.權利要求I的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其中偶聯劑與胺的反應產物與聚合物的摩爾比和烯鍵式不飽和單體與聚合物的摩爾比各為約O. 1:1至約9. 9:1。
41.一種製造多官能多接枝單體的低分子量聚合物的方法，所述方法包含 (a)將重均分子量在約500至約9950範圍內的低分子量聚合物與偶聯劑在引發劑存在下進行反應，以形成可用於反應的在聚合物骨架上具有偶聯基團的接枝反應產物； (b)將步驟(a)中形成的接枝反應產物與烯鍵式不飽和單體在引發劑存在下進行反應，以形成烯鍵式不飽和單體與低分子量聚合物的接枝反應產物；以及 (c)將步驟(b)中形成的接枝產物與能夠與聚合物骨架上的偶聯基團反應的胺進行反應，以形成多官能多接枝單體的低分子量聚合物。
42.權利要求41的方法，其中將低分子量聚合物和重均分子量為10，000至750，000的高分子量聚合物的混合物在步驟(a)中與上述偶聯劑進行反應，並將得到的接枝反應產物在步驟(b)中反應以形成上述烯鍵式不飽和單體與低分子量聚合物的接枝反應產物和與高分子量聚合物的接枝反應產物，然後將其各自在步驟(c)中與能夠與每個這種聚合物骨架上的偶聯基團反應的胺進行反應。
43.一種製造多官能多接枝單體的低分子量聚合物的方法，所述方法包含 (a)將在溶液中的重均分子量在約500至約9950範圍內的低分子量聚合物與偶聯劑在引發劑存在下進行反應，以形成可用於反應的具有偶聯基團的接枝反應產物； (b)將在溶液中步驟(a)中形成的接枝反應產物與烯鍵式不飽和單體在引發劑存在下進行反應，以形成烯鍵式不飽和單體與低分子量聚合物的接枝反應產物；以及 (C)將在溶液中步驟(b)中形成的接枝反應產物與能夠與聚合物骨架上的偶聯基團反應的胺進行反應，以形成多官能多接枝單體的低分子量聚合物。
44.權利要求43的方法，其中反應在選自I類、II類、III類、IV類和V類基料及其混合物的溶劑中發生。
45.權利要求43的方法，其中溶劑選自直鏈或直鏈脂族或脂環族烴、芳香族烴及其混合物。
46.權利要求43的方法，其中溶劑是加氫裂解的基料。
47.權利要求43的方法，其中溶劑是費-託(FischerTropsch)來源的烴基料。
48.權利要求47的方法，其中溶劑是含有約O至約50wt.%芳香族烴的基料。
49.權利要求48的方法，其中溶劑是含有約O至約25wt.%芳香族烴的基料。
50.權利要求43的方法，其中溶劑是極性有機或無機溶劑。
51.權利要求43的方法，其中將上述低分子量聚合物和重均分子量為10，000至、750, 000的高分子量聚合物的混合物與上述偶聯劑在步驟(a)中進行反應，並將得到的接枝反應產物在步驟(b)中進行反應以形成上述烯鍵式不飽和單體與低分子量聚合物的接枝反應產物和與高分子量聚合物的接枝反應產物，然後將其各自在步驟(C)中與能夠與每個這種聚合物骨架上的偶聯基團反應的胺進行反應。
52.一種製造多官能多接枝單體的低分子量聚合物的方法，所述方法包含下列步驟 (a)將重均分子量在約500至約9950範圍內的低分子量聚合物作為熔體與偶聯劑熱反應或在引發劑存在下進行反應，以形成可用於反應的具有偶聯基團的接枝反應產物； (b)將在步驟(a)中形成的接枝反應產物作為熔體或在溶液中與烯鍵式不飽和單體熱反應或在引發劑存在下進行反應，以形成上述烯鍵式不飽和單體與低分子量聚合物的接枝反應產物；以及 (C)將在步驟(b)中形成的接枝反應產物作為熔體或在溶液中與能夠與聚合物骨架上的偶聯基團反應的胺進行反應，以形成上述多官能多接枝單體的低分子量聚合物。
53.權利要求52的方法，其中在步驟(a)中首先將上述低分子量聚合物熔化，並然後將其與偶聯劑和引發劑混合。
54.權利要求52的方法，其中將上述低分子量聚合物和重均分子量為10，000至750, 000的高分子量聚合物的混合物與上述偶聯劑在步驟(a)中進行反應，並將得到的接枝反應產物在步驟(b)中進行反應以形成上述烯鍵式不飽和單體與低分子量聚合物的接枝反應產物和與高分子量聚合物的接枝反應產物，然後將其各自在步驟(C)中與能夠與每個這種聚合物骨架上的偶聯基團反應的胺進行反應。
55.一種改進潤滑油的煙炱處理、粘度、油泥和漆膜控制的方法，所述方法包含在所述油中摻入有效量的權利要求I的多官能多接枝單體的低分子量聚合物。
56.—種潤滑油,其包含 (a)潤滑油基礎油； (b)以重量計至少約O.0005%至約25%的權利要求I的多官能多接枝單體的低分子量聚合物；以及 (c)以重量計0%至約25%的其他潤滑油添加劑。
57.權利要求56的潤滑油，其包含以重量計至少約O.005%至約20%的權利要求I的多官能多接枝單體的低分子量聚合物。
58.權利要求56的潤滑油，其包含以重量計至少約O.05%至約15%的權利要求I的多官能多接枝單體的低分子量聚合物。
59.一種潤滑油濃縮物，其包含約O. 05%至約80%的權利要求I所述的化合物。
60.一種潤滑油濃縮物，其包含約O. 5%至約50%的權利要求I所述的化合物。
61.一種燃料組合物，其包含(a)烴基燃料，其任選包含醇和醚；以及(b)權利要求I的多官能低分子量多接枝的聚合物，所述聚合物的水平以重量計在約5至約5，OOOppm的範圍內。
62.權利要求61的燃料組合物，其包含(a)烴基燃料，其任選包含醇和醚；以及(b)權利要求I的多官能低分子量多接枝的聚合物，所述聚合物的水平以重量計在約10至約5, OOOppm的範圍內。
63.權利要求62的燃料組合物，其包含(a)烴基燃料，其任選包含醇和醚；以及(b)權利要求I的多官能低分子量多接枝的聚合物，所述聚合物的水平以重量計在約25至約I,500ppm的範圍內。
64.權利要求11的多官能多接枝聚合物，其中所述聚合物骨架具有約I至約5的多分散度。
65.權利要求I的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其中烯鍵式不飽和單體選自.4-甲基-5-乙烯基噻唑、N-烯丙基二異辛基酚噻嗪、2-乙烯基硫代苯並噻唑、2-烯丙基硫代苯並噻唑、2- 丁烯基硫代苯並噻唑、N-乙烯基吩噻嗪和N-烯丙基吩噻嗪。
66.權利要求16的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其中烯鍵式不飽和單體包含.4-甲基-5-乙烯基噻唑。
67.權利要求I的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其中偶聯劑的至少一個位點是烯屬不飽和位點。
68.權利要求I的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其中偶聯劑和胺的反應產物與聚合物的摩爾比和烯鍵式不飽和單體與聚合物的摩爾比各為約1:1至約9. 9:1。
69.權利要求I的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其中偶聯劑和胺的反應產物與聚合物的摩爾比和烯鍵式不飽和單體與聚合物的摩爾比各為約1:1至約6:1。
70.權利要求I的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其中偶聯劑和胺的反應產物與聚合物的摩爾比和烯鍵式不飽和單體與聚合物的摩爾比各為約1:1至約5. 5:1。
71.權利要求I的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其中偶聯劑和胺的反應產物與聚合物的摩爾比和烯鍵式不飽和單體與聚合物的摩爾比各為約O. 1:1至約6:1。
72.權利要求I的多官能多接枝單體的低分子量聚合物，其中所述低分子量聚合物的重均分子量在約500至約9500的範圍內。
73.權利要求41的方法，其中所述低分子量聚合物的重均分子量在約500至約9500的範圍內。
74.權利要求43的方法，其中所述低分子量聚合物的重均分子量在約500至約9500的範圍內。
75.權利要求52的方法，其中所述低分子量聚合物的重均分子量在約500至約9500的範圍內。
76.由權利要求42的方法製造的聚合物。
77.由權利要求51的方法製造的聚合物。
78.由權利要求54的方法製造的聚合物。
79.一種多官能多接枝單體的聚合物，其包含下列接枝聚合物 (a)具有可接枝位點並且重均分子量在約500至約9950範圍內的至少一種低分子量聚合物、與具有可接枝位點並且聚合物重均分子量為10，000至750，000的至少一種高分子量聚合物的混合物， (b)至少一種烯鍵式不飽和的脂族或芳香族單體，其具有2至約50個碳原子並含有氮和氧中的至少一種； (c)至少一種偶聯劑，其選自醯化劑和環氧化物，並具有至少兩個組分偶聯位點；以及 (d)至少一種胺，其能夠與通過偶聯劑與上述聚合物之間的反應形成的上述聚合物的骨架上的偶聯基團進行反應。
全文摘要
本發明描述了可用作分散劑的多接枝低分子量聚合物的組合物和製備。所描述的分散劑適用於控制油泥和漆膜以及煙炱。產品可用作潤滑劑添加劑和燃料添加劑。
文檔編號C10M149/06GK102648217SQ201080051835
公開日2012年8月22日 申請日期2010年11月16日 優先權日2009年11月17日
發明者伊爾文·L·戈德布萊特, 理察·P·索爾, 舍安-耶爾·陳 申請人:凱斯特羅有限公司