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用於改善抗磨損保護的含有h橋形成官能團的聚合物的製作方法

2023-05-20 23:57:26

專利名稱:用於改善抗磨損保護的含有h橋形成官能團的聚合物的製作方法
技術領域:
本申請涉及含有共聚物或者接枝共聚物的潤滑油配方,所述共聚物由可自由基聚合的單體形成,並且除了長鏈烷基取代的烯屬不飽和化合物,特別是丙烯酸酯或者甲基丙烯酸酯外,還額外含有具有氫橋供體官能團的單體。具有氫橋供體性質的單體根據本發明或者存在於聚合物骨架中或者存在於接枝的側枝上。除了含有具有氫橋供體官能團的單體的聚合物外,還公開了那些含有同時帶有氫橋供體官能團和氫橋受體官能團的單體的聚合物。所述聚合物適合作為用於潤滑油配方的添加物,例如用於具有改善的磨損性能的發動機油或者液壓液體體。現已發現,聚合物中的氫橋供體官能團,但特別是氫橋供體和受體官能團的同時存在,對抗磨損保護、去垢性和分散性有積極作用。
現有技術聚丙烯酸烷基酯是用於潤滑油配方的常見的聚合物添加劑。丙烯酸酯單體的酯官能團中長烷基鏈(典型的鏈長C8-C18)賦予聚丙烯酸烷基酯在非極性溶劑如礦物油中有良好的溶解性。該添加劑常見的使用領域是液壓油、變速器油或者發動機油。該聚合物產生優化粘度指數(VI)的作用,因此也稱為VI改進劑。較高的粘度指數意味著,在較高的溫度(例如典型範圍為70-140℃)下油具有較高的粘度,以及在較低的溫度(例如典型範圍為-60-20℃)下油具有較低的粘度。與含有非聚丙烯酸酯的油(其例如在40℃下具有在其它方面相同的運動粘度)相比,在較高溫度下油的有所改善的潤滑性能是由於在較高溫度範圍內較高的粘度引起的。同時,如果在較低溫度下使用VI改進劑,例如在發動機冷起動階段期間存在的溫度下,與在100℃下在其它方面具有相同運動粘度的油相比,記錄了更低的粘度。由於發動機開動階段期間油的粘度較低,所以冷起動基本上更容易。
近年來,在潤滑劑工業中建立了聚丙烯酸酯體系,其除了VI優化外,還具有額外的性質,例如分散劑作用。這樣的聚合物單獨地或者與為分散目的而特別使用的分散劑-抑制劑(DI)添加劑一起起作用,特別是由於油上的應力而產生的氧化產物較少促進不利的粘度升高。通過改善的分散能力,潤滑油的壽命得到延長。同樣,這樣的添加劑由於其去垢作用而對發動機清潔性產生正面影響,例如表現為活塞清潔性或環插入(Ringstecken)。氧化產物例如是炭黑或者沉積物。為了賦予聚丙烯酸酯分散性,可以將含氮官能團嵌入聚合物的側鏈中。常見的體系是帶有部分胺官能化的酯側鏈的聚合物。經常使用二烷基胺取代的甲基丙烯酸酯,其甲基丙烯醯胺同系物或者N-雜環的乙烯基化合物作為共聚單體用於改善分散能力。另一類單體類型,由於其在潤滑劑中的分散性而應該提及,是在酯取代基中帶有含乙氧化物或丙氧化物官能團的丙烯酸酯。可分散的單體或者無規存在於聚合物中,也即以傳統的共聚意義嵌入聚合物中,或者接枝到聚丙烯酸酯上,從而得到非無規形成的體系。目前還沒有對聚丙烯酸酯進行針對性研究,其除了具有分散性-去垢性方面的已知優點外,還具有降低磨損的優點。
EP 164 807(Agip Petroli S.p.A)公開了一種具有分散性、去垢性以及低溫作用的多官能性VI改進劑。該VI改進劑的組成相應於NVP接枝的聚丙烯酸酯,其額外含有難於製備的帶有含胺的乙氧化物基團的丙烯酸酯。
DE-OS 1 594 612(Shell Int.Research Maatschappij N.V.)公開了含有油溶性聚合物(帶有羧基、羥基和/或含氮基團)和鹼土金屬的分散性的鹽或者氫氧化物的潤滑油混合物。由於這些組分的協同作用,觀察到降低磨損的作用。
US-P 3153640(Shell Oil Comp.)包括由(甲基)丙烯酸的長鏈酯和N-乙烯基內醯胺組成的共聚物,其在潤滑劑應用中對磨損顯示出有利的影響。所述的聚合物是無規共聚物。沒有提及具有H橋供體功能的單體以及接枝共聚物。
E.H.Okrent在ASLE Transactions(1961,4,97-108)中描述了用作為VI改進劑的聚異丁烯或者聚丙烯酸酯影響發動機中的磨損性能。沒有推論所使用的化學和聚合物的特定組成。降低磨損作用只是因為含聚合物的油的粘彈性作用。例如,沒有指出含有聚丙烯酸酯和PIB的油在影響磨損方面的差別。
Neudrfl和Schdel的文獻出版物(Schmier ungstechnik 1976,7,240-243;SAE Paper 760269;SAE Paper 700054;Die AngewandteMakromolekulare Chemie 1970,2,175-188)特別強調了聚合物濃度對發動機磨損的影響。參考以上提及的E.H.Okrent的文章,並且類似於Okrent,磨損改善作用與聚合物化學沒有關係。一般得出以下結論,低分子量的粘度指數改進劑產生改善的磨損結果。
如同Neudrfl和Schdel一樣,K.Yoshida(TribologyTransactions 1990,33,229-237)將聚合物對磨損性能的作用只歸因於粘度方面。有利作用被解釋為優選的彈性流體動力學成膜的趨勢。
現有技術已知的聚合物幾乎無例外地由這樣的單體形成,其分散官能團帶有是氫橋受體(以下稱為H橋受體)的基團,或者如二甲基氨基丙基甲基丙烯醯胺那樣,既有隻帶有氫橋受體官能團(二甲基氨基丙基甲基丙烯醯胺中的胺官能團)的官能團,也有帶有氫橋供體(以下稱為H橋供體)的官能團。這種用於發動機油領域的聚合物的另一特徵是,帶有N-雜環的單體優選接枝到聚合物骨架中。相反,含有二甲基氨基丙基甲基丙烯醯胺的聚合物是無規共聚物,不是接枝共聚物。
隨後還將更詳細討論的根據本發明的潤滑油配方既可以基於發動機油也可以基於變速器油,但也可以由之得到改善的液壓油。除了粘度外,在摩擦學磨損方面的影響是對液壓液體體最重要的品質要求。因此,向常見的液壓油中添加所謂的抗磨損組分,該組分通常是含硫和含磷的,並且由於其表面活性而起到減少金屬上的磨損的作用。特別是在困難的運行條件下液壓液體體過熱期間,可觀察到液壓泵中增加的磨損趨勢。液壓體系各部件的摩擦、具有高壓力降的體積流量以及管路系統中的流動阻力都導致液體溫度升高,並且磨損性質加劇。
一種時興液壓配方的流變性質通常通過加入聚合物型粘度指數改進劑(VI改進劑)而得到優化。多數情況下,為此目的使用聚甲基丙烯酸烷基酯。通常是其甲基丙烯酸酯基團部分帶有長鏈(C8-C18)烷基取代基的聚甲基丙烯酸酯。由於溶於油中的聚合物的稠化作用,所以在較高溫度(至少在100℃測得)可以得到液體儘可能高的運動粘度。從而降低了磨損趨勢以及液壓泵體積效率的下降。聚合物的粘度增加作用在較低溫度(在40℃測得)不象例如在100℃那麼明顯。從而避免了在較低溫度下運動粘度升得太高,該溫度下,由於內洩漏速率增加而帶來的磨損以及效率損失總是扮演次要角色。在較低溫度下粘度降低的優點在於,在較小的流體力學損失情況下運行液壓設備。優化的粘度性質,由在100℃下儘可能高的運動粘度以及40℃下儘可能低的粘度表達,由粘度指數(VI-指數)表達。
對於聚甲基丙烯酸烷基酯而言,目前沒有發現一種額外的、與粘性作用無關的降低磨損的作用,例如由於與金屬或金屬氧化物類型的表面(如對於抗磨損添加劑所述)的相互作用而產生的。如果通過聚合物不僅可以使流變學得到優化,而且可以改善與粘度無關的磨損性質,則將是一種降低或者完全消除液壓液體體中常見抗磨損組分含量的理想方法。
因此,本發明的目的是提供含有帶有H橋供體官能團的單體的新型共聚物或接枝共聚物,提供多功能性的VI改進劑,其在潤滑油配方中除了其VI作用外,還表現出其分散作用和/或去垢作用提供多功能性的VI改進劑,其在潤滑油配方中除了其VI作用外,還表現出其對磨損性質的積極影響降低時興的潤滑油配方的生產成本。
在保持常規的抗磨損添加劑濃度的同時,與現有技術相比,還進一步降低液壓泵中的磨損。
通過提供降低磨損的聚合物而延長時興液壓設備的壽命。
提供對減小磨損有額外貢獻的聚合物,這應該與粘度無關。
因此,ISO-等級46的液壓液體體,其根據DIN 51524在40℃測得的運動粘度為46mm2/s+/-10%,與高粘度的液體相比,例如與ISO等級68的液壓油(在40℃測得的運動粘度68mm2/s+/-10%)相比,也應該導致較小的磨損。
在這樣的比較中,ISO 68-液體不僅在40℃,而且在較高的溫度如100℃,都具有與ISO-46-液體相比升高的運動粘度。
提供一種普遍適用的製備共聚物或接枝共聚物的方法,所述共聚物含有任選是接枝的具有H橋供體官能團的單體。
提供含有本發明共聚物或接枝共聚物的潤滑劑,其在抗磨損保護、分散作用和去垢作用、腐蝕性質和耐氧化性方面都具有改善的性能。
這些目的,以及沒有明確提及但可從本文在介紹中所討論的關係中顯然得出或推斷的其它目的通過一種潤滑油組合物而實現,以總混合物計,該組合物含有0.2~30重量%由以下的自由基聚合單元形成的共聚物a)0~40重量%一種或多種下式(I)的(甲基)丙烯酸酯 其中R表示氫或甲基,並且R5表示含有1~5個碳原子的直鏈或支鏈烷基,b)35~99.99重量%一種或多種下式(II)的烯屬不飽和酯化合物 其中R表示氫或甲基,R8表示含有6~40個碳原子的直鏈、環狀或者支鏈烷基,R6和R7獨立地表示氫或者式-COOR8團,其中R8表示氫或者含有6~40個碳原子的直鏈、環狀或者支鏈烷基,和c)0~40重量%一種或多種共聚單體,以及d)0.01~20重量%下式(III)的化合物 其中R1、R2和R3彼此獨立地可以是氫或者含有1~5個碳原子的烷基,並且R4是具有一個或多個能夠形成H橋的結構單元並且是H-供體的基團,和e)0~20重量%一種或多種下式(IV)的化合物 其中R9、R10和R11彼此獨立地可以是氫或者含有1~5個碳原子的烷基,R12或者表示基團C(O)OR13,並且R13表示被至少一個-NR14R15基團取代的直鏈或者支鏈烷基,含有2~20個,優選2~6個碳原子,其中R14和R15彼此獨立地表示氫、含有1~20個,優選1~6個碳原子的烷基,或者其中R14和R15,包括所述氮原子以及任選的另一氮原子或氧原子,形成5元或者6元環,其任選可以被C1-C6-烷基所取代,或者R12表示基團NR16C(=O)R17,其中R16和R17一起形成含有2~6個,優選2~4個碳原子的亞烷基,其中它們形成4~8元,優選4~6元飽和或者不飽和環,任選包括另一氮原子或氧原子,其中該環還可以任選被C1-C6-烷基所取代,
或者R12表示基團NR17C(=O)R18,其中R17和R18一起形成含有2~6個,優選2~4個碳原子的亞烷基,其中它們形成4~8元,優選4~6元飽和或者不飽和環,任選包括另一氮原子或氧原子,其中該環還可以任選被C1-C6-烷基所取代,其中,式(III)的化合物d)或者只存在於所形成聚合物的主鏈上,或者只存在於接枝的側鏈上,如果存在,式(IV)的化合物e)同樣或者只存在於所形成聚合物的主鏈上,或者只存在於接枝的側鏈上,以上組分的重量%含量以所使用單體的總重量計並且該潤滑油組合物作為其他組分還含有25~90重量%的礦物性和/或合成性基礎油總共0.2~20重量%的其他常見添加劑,例如傾點降低劑、VI改進劑、防老化劑、清潔劑、分散助劑或者減小磨損的組分。
本發明潤滑油配方合適的改進在引用權利要求1的從屬權利要求中要求保護。關於製備接枝共聚物的方法,權利要求11到14提供了所述目的的解決方案,而權利要求15到20要求保護特別合適的聚合物。權利要求21~24涉及有關液壓應用的有利實施方案。
發明優點聚合物中含有氫橋-供體-官能團的本發明聚合物,特別是同時存在氫橋-供體-和受體-官能團的聚合物對於用其製得的潤滑油配方的抗磨損保護、去垢作用和分散作用有積極作用。因此,該聚合物是一種降低磨損的選擇方案,或者是對工業上常用的含磷和含硫添加劑的補充,並且有助於克服已知的缺點。
關於發動機油,在磨損性質上實現的優點對例如柴油發動機或者快燃發動機的能量消耗有積極影響。
與常規油相比,本發明的配方導致明顯改善的磨損結果。
在液壓油中使用的特別情況下,可以使用該共聚物作為VI改進劑,並且與液壓油的運動粘度無關,有助於在液壓設備中的磨損降低。
抗磨損保護或者單獨地通過共聚物而實現,或者與常見的磨損降低性添加劑如摩擦改進劑一起實現。
該共聚物除了VI作用和抗磨損保護外,還表現出傾點降低作用。
使用本發明的接枝共聚物製得的配方的特徵在於,良好的腐蝕性質以及良好的耐氧化性。
含有本發明的接枝甲基丙烯酸的聚合物溶液的運動粘度基本上低於在聚合物骨架中只含有甲基丙烯酸的可比聚合物。
同時,一系列其它優點可通過本發明方法而實現。這些優點特別是=聚合反應可在壓力,溫度和溶劑方面以較少問題進行,甚至在中等溫度下在某些情況下獲得可接受的結果。
=本發明方法具有非常少的副反應。
=該方法可低成本地進行。
=通過本發明方法可以高產率地實現。
=通過本發明方法可以製備具有預定組成和目標結構的聚合物。
目前在發動機油中使用的具有VI-和分散作用的聚合物,如上所述,優選含有具有H橋受體官能團的單體類型,其特別是N-雜環。因此不能直接預見到的是,使用具有H橋供體性質的單體導致具有所述改善性質的聚合物。
發明詳述以總混合物計,該潤滑油含有0.2~30重量%,優選0.5~20重量%,特別優選1~10重量%的共聚物,該共聚物由以下的自由基聚合單元形成0~40重量%一種或多種下式(I)的(甲基)丙烯酸酯
其中R表示氫或者甲基,並且R1表示含有1~5個碳原子的直鏈或者支鏈烷基,式I組分的實例特別是由飽和醇衍生的(甲基)丙烯酸酯,例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯和(甲基)丙烯酸戊酯;(甲基)丙烯酸環烷基酯,例如(甲基)丙烯酸環戊酯;由不飽和醇衍生的(甲基)丙烯酸酯,例如(甲基)丙烯酸2-丙炔基酯和(甲基)丙烯酸烯丙基酯、(甲基)丙烯酸乙烯基酯。
以接枝共聚物主鏈上的烯屬不飽和單體的總重量計,式(I)的(甲基)丙烯酸酯的含量為0~40重量%、0.1~30重量%或者1~20重量%。
作為另一組分,該聚合物含有35~99.99重量%的一種或多種下式(II)的烯屬不飽和酯化合物 其中R表示氫或甲基,R4表示含有6~40個碳原子的直鏈、環狀或者支鏈烷基,R2和R3獨立地表示氫或者式-COOR5基團,其中R5表示氫或者含有6~40個碳原子的直鏈、環狀或者支鏈烷基。
屬於式(II)的化合物的有(甲基)丙烯酸酯、馬來酸酯和富馬酸酯,它們分別具有至少一種含有6~40個碳原子的醇。
在此優選下式(IIa)的(甲基)丙烯酸酯 其中R表示氫或者甲基,並且R1表示含有6~40個碳原子的直鏈或者支鏈烷基。
如果在本申請中使用術語(甲基)丙烯酸酯,則該概念分別包括單獨的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯或者由兩種形成的混合物。這些單體是眾所周知的。屬於此的特別是由飽和醇衍生的(甲基)丙烯酸酯,例如(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸2-叔丁基庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸3-異丙基庚酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸5-甲基十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸2-甲基十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸5-甲基十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十五烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸2-甲基十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十七烷基酯、(甲基)丙烯酸5-異丙基十七烷基酯、(甲基)丙烯酸4-叔丁基十八烷基酯、(甲基)丙烯酸5-乙基十八烷基酯、(甲基)丙烯酸3-異丙基十八烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸十九烷基酯、(甲基)丙烯酸二十烷基酯、(甲基)丙烯酸鯨蠟基二十烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂基二十烷基酯、(甲基)丙烯酸二十二烷基酯和/或(甲基)丙烯酸二十烷基三十四烷基酯;由不飽和醇衍生的(甲基)丙烯酸酯,例如(甲基)丙烯酸油基酯;(甲基)丙烯酸環烷基酯,如(甲基)丙烯酸3-乙烯基環己基酯、(甲基)丙烯酸環己基酯、(甲基)丙烯酸龍腦基酯。
含有長鏈醇基團的酯化合物例如可以通過(甲基)丙烯酸酯、富馬酸酯、馬來酸酯和/或相應的酸與長鏈脂肪醇反應而得到,通常形成酯例如具有不同長鏈醇基團的(甲基)丙烯酸酯的混合物。這些脂肪醇特別是Monsanto的Oxo Alcohol7911和Oxo Alcohol7900,OxoAlcohol1100;ICI的Alphanol79;Sasol的Nafol1620,Alfol610和Alfol810;Ethyl Corporation的Epal610和Epal810;Shell AG的Linevol79,Linevol911和Dobanol25L;Sasol的Lial 125;Henkel KGaA的Dehydad和Lorol,以及Linopol7-11和Acropol91。
式II的(甲基)丙烯酸酯的長鏈烷基通常含有6~40個碳原子,優選6~24個碳原子,特別優選8~18個碳原子,並且可以是直鏈、支鏈、混合的直鏈/支鏈或者含有環狀部分。優選的實施方式在於,作為甲基丙烯酸酯,使用甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸C8-C18-烷基酯的混合物。
用於製備(甲基)丙烯酸酯的含有長鏈烷基的醇可市售購得,並且通常由不同鏈長的或多或少的寬泛混合物組成。在此情況下,碳原子的數量通常以平均碳數計。如果本申請中將醇或者使用這些醇製得的長鏈(甲基)丙烯酸酯稱為『C-12』-醇或者稱為『C 12』-酯,則這些化合物的烷基通常除了含有12個碳原子的烷基外,還任選含有少量的具有8、10、14或者16個碳原子的烷基,其中平均碳數為12。如果本申請中例如將化合物稱為丙烯酸C12-C18-烷基酯,則此時意味著丙烯酸酯的混合物,其特徵在於,存在直鏈和/或支鏈的烷基取代基,並且該烷基取代基包含12~18個碳原子。
以接枝共聚物主鏈上的烯屬不飽和單體的總重量計,式(II)或者(IIa)的(甲基)丙烯酸酯的含量為35~99.99重量%、40~99重量%或者50~80重量%。
為了形成該聚合物,以總重量計,還可以含有0~40重量%,特別是0.5~20重量%的一種或多種可自由基聚合的其他單體。例子是(甲基)丙烯酸的腈和其他含氮的甲基丙烯酸酯,例如甲基丙烯醯基醯胺乙腈、2-甲基丙烯醯氧基乙基甲基氨基氰、甲基丙烯酸氰基甲基酯;(甲基)丙烯酸芳基酯,例如甲基丙烯酸苄基酯或者甲基丙烯酸苯基酯,其中芳基分別是未取代的或者至多被四次取代;含羰基的甲基丙烯酸酯,例如甲基丙烯酸噁唑烷基乙基酯,N-(甲基丙烯醯氧基)甲醯胺,甲基丙烯酸丙酮基酯,N-甲基丙烯醯基嗎啉,N-甲基丙烯醯基-2-吡咯烷酮;二甲基丙烯酸二醇酯,例如1,4-丁二醇甲基丙烯酸酯,甲基丙烯酸2-丁氧基乙基酯,甲基丙烯酸2-乙氧基乙氧基甲基酯,甲基丙烯酸2-乙氧基乙基酯,醚醇的甲基丙烯酸酯,例如甲基丙烯酸四氫糠基酯,甲基丙烯酸乙烯氧基乙氧基乙基酯,甲基丙烯酸甲氧基乙氧基乙基酯,甲基丙烯酸1-丁氧基丙基酯,甲基丙烯酸1-甲基-(2-乙烯氧基)乙基酯,甲基丙烯酸環己氧基甲基酯,甲基丙烯酸甲氧基甲氧基乙基酯,甲基丙烯酸苄氧基甲基酯,甲基丙烯酸糠基酯,甲基丙烯酸2-丁氧基乙基酯,甲基丙烯酸2-乙氧基乙氧基甲基酯,甲基丙烯酸2-乙氧基乙基酯,甲基丙烯酸烯丙氧基甲基酯,甲基丙烯酸1-乙氧基丁基酯,甲基丙烯酸甲氧基甲基酯,甲基丙烯酸1-乙氧基乙基酯,甲基丙烯酸乙氧基甲基酯;滷代醇的甲基丙烯酸酯,例如甲基丙烯酸2,3-二溴丙基酯,甲基丙烯酸4-溴苯基酯,甲基丙烯酸1,3-二氯-2-丙基酯,甲基丙烯酸2-溴乙基酯,甲基丙烯酸2-碘乙基酯,甲基丙烯酸氯甲基酯;甲基丙烯酸環氧烷基酯,如甲基丙烯酸2,3-環氧丁烷基酯,甲基丙烯酸3,4-環氧丁烷基酯,甲基丙烯酸縮水甘油基酯;含磷、硼和/或矽的甲基丙烯酸酯,如甲基丙烯酸2-(二甲基磷酸根合)丙基酯,甲基丙烯酸2-(亞乙基亞磷酸根合)丙基酯,甲基丙烯酸二甲基膦基甲基酯,甲基丙烯酸二甲基膦醯基乙基酯,二乙基甲基丙烯醯基膦酸酯,二丙基甲基丙烯醯基磷酸酯;含硫的甲基丙烯酸酯,如甲基丙烯酸乙亞磺醯基乙基酯,甲基丙烯酸4-氰硫基丁基酯,甲基丙烯酸乙磺基乙基酯,甲基丙烯酸氰硫基甲基酯,甲基丙烯酸甲亞磺醯基甲基酯,雙(甲基丙烯醯氧基乙基)硫;三聚甲基丙烯酸酯,如三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯;滷代乙烯,例如氯乙烯,氟乙烯,二偏氯乙烯和二偏氟乙烯;乙烯基酯,例如乙酸乙烯酯;苯乙烯,側鏈上有烷基取代基的取代的苯乙烯,例如α-甲基苯乙烯和α-乙基苯乙烯,環中有烷基取代基的取代的苯乙烯,例如乙烯基甲苯和對-甲基苯乙烯,滷代的苯乙烯,例如一氯苯乙烯,二氯苯乙烯,三溴苯乙烯和四溴苯乙烯;雜環的乙烯基化合物,如2-乙烯基吡啶,3-乙烯基吡啶,2-甲基-5-乙烯基吡啶,3-乙基-4-乙烯基吡啶,2,3-二甲基-5-乙烯基吡啶,乙烯基嘧啶,乙烯基哌啶,9-乙烯基咔唑,3-乙烯基咔唑,4-乙烯基咔唑,1-乙烯基咪唑,2-甲基-1-乙烯基咪唑,N-乙烯基吡咯烷酮,2-乙烯基吡咯烷酮,N-乙烯基吡咯烷,3-乙烯基吡咯烷,N-乙烯基己內醯胺,N-乙烯基丁內醯胺,乙烯基氧雜環戊烷,乙烯基呋喃,乙烯基噻酚,乙烯基硫雜環戊烷,乙烯基噻唑和氫化的乙烯基噻唑,乙烯基噁唑和氫化的乙烯基噁唑;乙烯基醚和異戊二烯基醚;馬來酸衍生物,如馬來酸二酯,其中醇基團有1~9個碳原子,馬來酸酐,甲基馬來酸酐,順丁烯二醯亞胺,甲基順丁烯二醯亞胺;富馬酸衍生物,如富馬酸二酯,其中醇基團有1~9個碳原子;二烯,如二乙烯基苯。
含有4-40個碳原子的可自由基聚合的α-烯烴。
代表性實例為丁烯-1,戊烯-1,己烯-1,庚烯-1,辛烯-1,壬烯-1,癸烯-1,十一碳烯-1,十二碳烯-1,十三碳烯-1,十四碳烯-1,十五碳烯-1,十六碳烯-1,十七碳烯-1,十八碳烯-1,十九碳烯-1,二十碳烯-1,二十一碳烯-1,二十二碳烯-1,二十三碳烯-1,二十四碳烯-1,二十五碳烯-1,二十六碳烯-1,二十七碳烯-1,二十八碳烯-1,二十九碳烯-1,三十碳烯-1,三十一碳烯-1,三十二碳烯-1等。適合的還有支化鏈的烯烴,如乙烯基環己烷、3,3-二甲基丁烯-1、3-甲基丁烯-1、二異丁烯-4-甲基戊烯-1等。
此外適合的還有帶有10~32個碳原子的烯烴-1,是在聚合乙烯、丙烯或其混合物時產生的,其中這些物質本身是由氫化裂解的材料獲得的。
本發明聚合物的基本組分是0.01~20重量%下式(III)的化合物 其中R6、R7和R8彼此獨立地可以是氫或者含有1~5個碳原子的烷基,並且R9表示具有一個或多個能夠形成H橋的結構單元並且是H-供體的基團。
同樣可以考慮用式(III)的單體d或者既用式(III)的單體d也用式(IV)的單體e接枝到幾乎完全或者完全由碳和氫形成的聚合物的接枝法。將含雜原子的單體接枝到這種純含烴的聚合物上的接枝方法是技術人員已知的。合適的烴基聚合物例如是乙烯和丙烯的共聚物或者氫化苯乙烯/二烯的共聚物。這些聚合物的接枝產物,如同本發明所基於的聚丙烯酸酯那樣,同樣可以作為添加劑在潤滑油配方中使用,以改善磨損性能以及為了提高粘度指數。
作為具有氫橋受體或者氫橋供體功能的基團的官能團的定義可以從常見文獻或者已知化學參考物如「Rmpp Lexikon Chemie,第10版,1999,Verlag Thieme Stuttgart New York」中找到。
據此,氫橋化合物(H橋化合物、氫鍵合、氫橋)是一種重要的副價鍵形式,是在電負性元素的原子(氫橋供體、質子供體、X)上共價鍵合的氫原子與另一電負性原子(質子受體、Y)的孤對電子之間形成的。通常將這樣的體系由式子表示為RX-H…YR′,其中虛線表示氫橋。合適的X和Y主要是O、N、S和滷素。有些情況下(例如HCN),C也可以起到質子供體作用。供體共價鍵的極性導致氫(質子)的正性分電荷,δ+,而受體原子帶有相應的負性分電荷,δ-。
通過氫橋結合的絡合物特徵性的結構和光譜性質是a)間距rHY明顯小於原子H和Y的範得華半徑之和。
b)XH平衡核間距與游離分子RX-H相比有所增大。
c)XH拉伸振動(供體拉伸振動)經歷向長波移動(「紅移」)。而且其強度明顯增強(在較強H橋情況下,大於一個數量級)。
d)由於相互極化,H橋結合的絡合物的偶極矩大於相應的各組分的偶極矩的矢量和。
e)橋-氫原子的電子密度在形成氫橋時降低。該效應根據實驗是以減弱的NMR位移(對質子屏蔽減小)表達的。
當分子間距離變短時,單體的電子云重疊。此時可以形成與一定電荷轉移相關的4電子-3中心鍵類型的化學鍵。此外還存在交換-排斥,因為Pauli原則將相同自旋的電子保持一定距離,並且防止2個單體靠得太近。離解能D0=ΔH0(在絕對零點時反應RX-H…YR′→RX-H+YR′的摩爾焓)通常為1~50kJ mol-1。為了對其進行實驗性確定,使用熱化學測量(2.位力係數,導熱率)或者光譜分析(對此的更多內容可參見「Chem.Rev.88,Chem.Phys.92,6017-6029(1990)」)。
對於能夠形成H橋並且是H供體的結構單元的氫原子而言,其特徵在於,該氫原子與電負性原子如氧、氮、磷或硫鍵合。術語「電負性」或者「電正性」是技術人員熟知的,是指在共價鍵合時,在電子不對稱分布的意義上,原子拉引價電子對的趨勢,從而形成偶極矩。對術語「電負性」和「氫橋鍵」的詳細討論例如參見『Advanced OrganicChemistry』,J.March,第4版,J.Wiley Sons,1992。
有些二聚體中形成不只一個氫橋鍵,例如在形成環狀結構的羧酸的二聚體中。環狀結構在高級低聚物中通常也是能量上有利的,例如在甲醇的三聚物以上的低聚物中。三聚物離解成3個單體的離解能為52kJ·mol-1,幾乎是二聚物離解能的四倍。每個單體的離解能的非加和性是通過氫橋結合的絡合物的典型性質。
本發明在形成H橋的官能團情況下特別是涉及含有雜原子的基團,其中,雜原子優選為O、N、P或S。儘管理論上碳-氫鍵也可以起到H橋供體功能,但這樣的官能團不在本文要求保護的具有H橋供體功能的官能團的範圍內。
具有H橋供體功能的單體例如是烯屬不飽和羧酸及還有至少一個游離的羧基的其所有衍生物。這方面的實例是丙烯酸,甲基丙烯酸,1-[2-(異丙烯基羰基氧基)乙基]-馬來酸酯(甲基丙烯酸2-羥乙基酯(HEMA)和馬來酸形成的單酯),1-[2-(乙烯基羰基氧基)乙基]-馬來酸酯(丙烯酸2-羥乙基酯(HEA)和馬來酸形成的單酯),1-[2-(異丙烯基羰基氧基)乙基]-琥珀酸酯(HEMA和琥珀酸形成的單酯),
1-[2-(乙烯基羰基氧基)乙基]-琥珀酸酯(HEA和琥珀酸形成的單酯),1-[2-(異丙烯基羰基氧基)乙基]-苯二甲酸酯(HEMA和苯二甲酸形成的單酯),1-[2-(乙烯基羰基氧基)乙基]-苯二甲酸酯(HEA和苯二甲酸形成的單酯),1-[2-(異丙烯基羰基氧基)乙基]-六氫苯二甲酸酯(HEMA和六氫苯二甲酸形成的單酯),1-[2-(乙烯基羰基氧基)乙基]-六氫苯二甲酸酯(HEA和六氫苯二甲酸形成的單酯),1-[2-(異丙烯基羰基氧基)丁基]-馬來酸酯(甲基丙烯酸2-羥丁基酯(HBMA)和馬來酸形成的單酯),1-[2-(乙烯基羰基氧基)丁基]-馬來酸酯(丙烯酸2-羥丁基酯(HBA)和馬來酸形成的單酯),1-[2-(異丙烯基羰基氧基)丁基]-琥珀酸酯(HBMA和琥珀酸形成的單酯),1-[2-(乙烯基羰基氧基)丁基]-琥珀酸酯(HBA和琥珀酸形成的單酯),1-[2-(異丙烯基羰基氧基)丁基]-苯二甲酸酯(HBMA和苯二甲酸形成的單酯),1-[2-(乙烯基羰基氧基)丁基]-苯二甲酸酯(HBA和苯二甲酸形成的單酯),1-[2-(異丙烯基羰基氧基)丁基]-六氫苯二甲酸酯(HBMA和六氫苯二甲酸形成的單酯),1-[2-(乙烯基羰基氧基)丁基]-六氫苯二甲酸酯(HBA和六氫苯二甲酸形成的單酯),富馬酸,甲基富馬酸富馬酸的單酯或其衍生物,馬來酸,甲基馬來酸馬來酸的單酯或其衍生物,巴豆酸,衣康酸,丙烯醯氨基甘醇酸,甲基丙烯醯氨基苯甲酸,肉桂酸,乙烯基乙酸,三氯丙烯酸,10-羥基-2-癸烯酸,4-甲基丙烯氧基乙基三甲基酸,苯乙烯羧酸,具有H橋供體功能的其他合適的單體是乙醯乙醯官能化的烯屬不飽和化合物,如甲基丙烯酸2-乙醯乙醯氧基乙基酯或者丙烯酸2-乙醯乙醯氧基乙基酯。這些化合物可以至少部分地以互變異構的烯醇形式存在。
此外,適合作為具有H橋供體功能的單體是含有至少一個磺酸基團和/或至少一個膦酸基團的所有烯屬不飽和單體。這包括具有至少一個烯屬雙鍵以及至少一個磺酸基團和/或至少一個膦酸基團的所有有機化合物。它們例如是2-(異丙烯基羰基氧基)-乙磺酸,2-(乙烯基羰基氧基)-乙磺酸,2-(異丙烯基羰基氧基)-丙磺酸,2-(乙烯基羰基氧基)-丙磺酸,2-丙烯醯氨基-2-甲基丙磺酸,丙烯醯氨基十二烷磺酸,2-丙烯-1-磺酸,甲基烯丙磺酸,苯乙烯磺酸,苯乙烯二磺酸,
甲基丙烯醯氨基乙膦酸,乙烯基膦酸。
甲基丙烯酸2-磷酸根乙基酯甲基丙烯酸2-磺乙基酯Ω-烯烴羧酸,例如2-羥基-4-戊烯酸,2-甲基-4-戊烯酸,2-正丙基-4-戊烯酸,2-異丙基-4-戊烯酸,2-乙基-4-戊烯酸,2,2-二甲基-4-戊烯酸,4-戊烯酸,5-己烯酸,6-庚烯酸,7-辛烯酸,8-壬烯酸,9-癸烯酸,10-十一碳烯酸,11-十二碳烯酸,12-十三碳烯酸,13-十四碳烯酸,14-十五碳烯酸,15-十六碳烯酸,16-十七碳烯酸,17-十八碳烯酸,22-二十三碳烯酸,3-丁烯-1,1-二酸。
特別優選10-十一碳烯酸。
同樣,適合作為單體的還有醯胺,如同羧酸一樣,已知這些醯胺同樣可以同時起到H橋供體和H橋受體作用。不飽和的羧醯胺可以帶有未取代的醯胺部分,或者具有任選一次取代的羧醯胺基團。合適的化合物例如是(甲基)丙烯酸的醯胺以及N-烷基取代的(甲基)丙烯醯胺,如N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯醯胺,N-(二乙基膦醯基)甲基丙烯醯胺,1-甲基丙烯醯基醯氨基-2-甲基-2-丙醇,N-(3-二丁氨基丙基)甲基丙烯醯胺,N-叔丁基-N-(二乙基膦醯基)甲基丙烯醯胺,N,N-雙(2-二乙氨基乙基)甲基丙烯醯胺,4-甲基丙烯醯基醯氨基-4-甲基-2-戊醇,N-(丁氧基甲基)甲基丙烯醯胺,N-(甲氧基甲基)甲基丙烯醯胺,N-(2-羥乙基)甲基丙烯醯胺,N-乙醯基甲基丙烯醯胺,N-(二甲氨基乙基)甲基丙烯醯胺,
N-甲基甲基丙烯醯胺,N-甲基丙烯醯胺,甲基丙烯醯胺,丙烯醯胺N-異丙基甲基丙烯醯胺;甲基丙烯酸氨基烷基酯,例如三(2-甲基丙烯氧基乙基)胺,甲基丙烯酸N-甲基甲醯氨基乙基酯,N-苯基-N』-甲基丙烯醯基脲N-甲基丙烯醯基脲甲基丙烯酸2-脲基乙基酯;N-(2-甲基丙烯醯氧基乙基)乙烯脲雜環的(甲基)丙烯酸酯,例如(甲基)丙烯酸2-(1-咪唑基)乙基酯,(甲基)丙烯酸2-(4-嗎啉基)乙基酯,1-(2-甲基丙烯醯氧基乙基)-2-吡咯烷酮,甲基丙烯酸糠基酯。
同樣適合作為H橋供體的羧酸酯是甲基丙烯酸2-叔丁基氨基乙基酯甲基丙烯酸N-甲基甲醯氨基乙基酯,甲基丙烯酸2-脲基乙基酯;雜環的(甲基)丙烯酸酯,例如(甲基)丙烯酸2-(1-咪唑基)乙基酯,1-(2-甲基丙烯醯氧基乙基)-2-吡咯烷酮。
(甲基)丙烯酸羥基烷基酯,例如甲基丙烯酸3-羥丙基酯,甲基丙烯酸3,4-二羥基丁基酯,甲基丙烯酸2-羥乙基酯,甲基丙烯酸2-羥丙基酯,2,5-二甲基-1,6-己二醇(甲基)丙烯酸酯,1,10-癸二醇(甲基)丙烯酸酯,1,2-丙二醇(甲基)丙烯酸酯;
(甲基)丙烯酸的聚氧乙烯和聚氧丙烯衍生物,例如三甘醇單(甲基)丙烯酸酯,四甘醇單(甲基)丙烯酸酯和四丙二醇單(甲基)丙烯酸酯。
甲基丙烯醯基異羥肟酸,丙烯醯基異羥肟酸,N-烷基甲基丙烯醯基異羥肟酸,N-烷基丙烯醯基異羥肟酸,甲基丙烯酸或丙烯酸與內醯胺,例如與己內醯胺的反應產物甲基丙烯酸或丙烯酸與內酯,例如與己內酯的反應產物甲基丙烯酸或丙烯酸與酸酐的反應產物甲基丙烯醯胺或丙烯醯胺與內醯胺,例如與己內醯胺的反應產物甲基丙烯醯胺或丙烯醯胺與內酯,例如與己內酯的反應產物甲基丙烯醯胺或丙烯醯胺與酸酐的反應產物。
以所使用的烯屬不飽和單體的總重量計,具有一個或多個能夠形成H橋的結構單元並且是H供體的化合物的含量為0.01~20重量%,優選0.1~15重量%,特別優選0.5~10重量%。
以共聚物的總重量計,該聚合物還可以任選含有0~20重量%或者0~10重量%的一種或多種下式(IV)的化合物 其中R10、R11和R12和R13具有以上所述定義。
式(IV)化合物的實例特別是N,N-二甲基丙烯醯胺和N,N-二甲基甲基丙烯醯胺,N,N-二乙基丙烯醯胺和N,N-二乙基甲基丙烯醯胺,甲基丙烯酸氨基烷基酯,例如三(2-甲基丙烯醯氧基乙基)胺,甲基丙烯酸N-甲基甲醯氨基乙基酯,甲基丙烯酸2-脲基乙基酯;雜環的(甲基)丙烯酸酯,例如(甲基)丙烯酸2-(1-咪唑基)乙基酯,(甲基)丙烯酸2-(4-嗎啉基)乙基酯和1-(2-甲基丙烯醯氧基乙基)-2-吡咯烷酮,雜環的乙烯基化合物,例如2-乙烯基吡啶,3-乙烯基吡啶,2-甲基-5-乙烯基吡啶,3-乙基-4-乙烯基吡啶,2,3-二甲基-5-乙烯基吡啶,乙烯基嘧啶,乙烯基哌啶,9-乙烯基咔唑,3-乙烯基咔唑,4-乙烯基咔唑,1-乙烯基咪唑,2-甲基-1-乙烯基咪唑,N-乙烯基吡咯烷酮,2-乙烯基吡咯烷酮,N-乙烯基吡咯烷,3-乙烯基吡咯烷,N-乙烯基己內醯胺,N-乙烯基丁內醯胺,乙烯基氧雜環戊烷,乙烯基呋喃,乙烯基噻酚,乙烯基硫雜環戊烷,乙烯基噻唑和氫化的乙烯基噻唑,乙烯基噁唑和氫化的乙烯基噁唑。
根據本發明,式(III)的化合物d)或者可以只存在於所形成聚合物的主鏈上,或者可以只存在於接枝的側鏈。
如果存在,式(IV)的化合物e)同樣或者只存在於所形成聚合物的主鏈上,或者只存在於接枝的側鏈上,不同組分的重量%含量通常以所使用單體的總重量計。
該潤滑油組合物作為其他組分還含有25~90重量%的礦物性和/或合成性基礎油和總共0.2~20重量%,優選0.5~10重量%的其他常見添加劑,例如傾點降低劑、VI改進劑、防老化劑、清潔劑、分散助劑或者減小磨損的組分。
一般而言,多種這些組分已經包括在可市售購得的所謂DI包中。這些多目的添加劑(多數情況下包含含P和含S的組分作為抗磨損添加劑)的實例如下Ethyl公司的產品,例如Hitec 521、Hitec 522、Hitec 525、Hitec 522、Hitec 381、Hitec 343、Hitec 8610、Hitec 8611、Hitec8680、Hitec 8689、Hitec 9230、Hitec 9240、Hitec 9360Oronite公司的產品,以名稱「OLOA」和產品特異標號出售,例如OLOA 4994、OLOA 4994C、OLOA 4900D、OLOA 4945、OLOA 4960、OLOA 4992、OLOA 4616、OLOA 9250、OLOA 4595等。
Infineum公司的產品,例如Infineum N8130Lubrizol公司的產品,例如Lubrizol 7653、Lubrizol 7685、Lubrizol 7888、Lubrizol 4970、Lubrizol 6950D、Lubrizol 8880、Lubrizol 8888、Lubrizol 9440、Lubrizol 5187J、Anglamol 2000、Anglamol 99、Anglamol 6043、Anglamol 6044B、Anglamol 6059、Anglamol 6055。
聚合物的製備上述烯屬不飽和單體可以單獨使用或者以混合物使用。還可以在聚合過程中改變單體組成。
從上述組合物製備聚合物的方法本身是已知的。例如,這些聚合物特別是通過自由基聚合以及相關工藝進行聚合,例如ATRP(=原子轉移自由基聚合)或者RAFT(=可逆加成碎片鏈轉移)。
常規的自由基聚合特別是在Ullmanns’s Encylopedia ofIndustrial Chemistry,第6版中有述。通常為此目的使用聚合引發劑。
屬於此的特別是本領域眾所周知的偶氮引發劑,如AIBN和1,1-偶氮雙環己烷腈,以及過氧化合物,如甲基乙基酮過氧化物、乙醯丙酮過氧化物、雙十二烷基過氧化物、過氧化-2-乙基己酸叔丁酯、酮過氧化物、過氧辛酸叔丁酯、甲基異丁基酮過氧化物、環己酮過氧化物、過氧化二苯甲醯、過苯甲酸叔丁酯、過氧異丙基碳酸叔丁酯、2,5-雙(2-乙基己醯基-過氧)-2,5-二甲基己烷、過氧-2-乙基己酸叔丁酯、過氧-3,5,5-三甲基己酸叔丁酯、過氧化二枯基、1,1-雙(叔丁基過氧)環己烷、1,1-雙(叔丁基過氧)-3,3,5-三甲基環己烷、枯基過氧化氫、叔丁基過氧化氫、雙(4-叔丁基環己基)過氧二碳酸酯,兩種或三種上述化合物彼此間的混合物,以及上述化合物與同樣可以形成自由基的非所述化合物的混合物。
ATRP方法本身是已知的。認為這裡涉及到一種」活性」自由基聚合,但不應受該機理描述的限制。在這些方法中,過渡金屬化合物與具有可轉移的原子基團的化合物進行反應。因此,可轉移的原子基團轉移到過渡金屬化合物上,從而使金屬氧化。在該反應中形成可加成到烯屬基團上的自由基。不過,原子基團轉移到過渡金屬化合物上是可逆的,因此原子基團還轉移回生長的聚合物鏈上,從而形成受控性聚合體系。因此可以控制聚合物的構造、分子量和分子量分布。該反應過程例如由J-S.Wang等人在J.Am.Chem.Soc.,第117卷,第5614-5615頁(1995)中,Matyjaszewski,Macromolecules,第28卷,第7901-7910頁(1995)中有述。此外,專利申請WO 96/30421、WO 97/47661、WO 97/18247、WO 98/40415和WO 99/10387公開了以上說明的ATRP的變體方案。
另外,根據本發明的聚合物例如還可以通過RAFT法得到。該方法例如在WO 98/01478中有詳細描述,為了公開的目的將其內容引用於此。
聚合可以在常壓、低壓或超壓下進行。而且聚合溫度也不是關鍵性的。不過,溫度通常為-20°-200℃,優選為0°-130℃,特別優選為60°-120℃。
聚合可以在有或沒有溶劑下進行。術語溶劑在此作廣義理解。
優選聚合在非極性溶劑中進行。屬於此的有烴類溶劑,例如芳族溶劑,如甲苯、苯和二甲苯,飽和烴類,如環己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十二烷,它們也可以以支鏈存在。這些溶劑可以單獨使用以及作為混合物使用。特別優選的溶劑是礦物油、天然油和合成油以及它們的混合物。其中,礦物油是更特別優選的。
礦物油是已知的並且可市售購得。它們通常是從石油或者原油通過蒸餾和/或精製以及任選的其他純化和精煉方法而獲得,其中,術語礦物油特別是指原油或石油的高沸點級分。通常而言,5000Pa下,礦物油的沸點大於200℃,優選大於300℃。同樣可以通過低溫乾餾頁巖油、使石炭焦化、隔絕空氣下蒸餾褐煤以及氫化石炭或褐煤而進行製備。對於較小量而言,礦物油還由植物性(例如來自霍霍巴油(Jojoba)、油菜籽)或者動物性(例如蹄油)來源的原料製得。因此,礦物油根據其來源而具有不同級分的芳烴、環烴、支鏈和直鏈烴。
通常,在原油或礦物油中區分為石蠟基、環烷和芳族級分,其中術語石蠟基級分表示長鏈或強支化的異烷烴,並且環烷級分表示環烷烴。此外,礦物油根據來源和精煉而具有不同級分的正烷烴、異烷烴,具有較小的支化度,所謂的單甲基支化的石蠟,和含有雜原子,特別是O、N和/或S的化合物,它們影響極性性質。在優選的礦物油中正烷烴含量小於3重量%,含有O、N和/或S的化合物含量小於6重量%。芳香物和單甲基支化的石蠟的含量通常分別為0~30重量%。根據一個感興趣的方面,礦物油主要含有環烷和石蠟基烷烴,其通常有大於13個,優選大於18個,更特別優選大於20個碳原子。這些化合物的含量通常≥60重量%,優選≥80重量%,但並不受此限制。通過常規方法,如脲分離和矽膠上的液相色譜,對特別優選的礦物油進行分析,例如表示為以下組分,其中百分數以分別使用的礦物油的總重量計含有約18~31個碳原子的正烷烴0.7-1.0%,含有18~31個碳原子的較少支化的烷烴1.0-8.0%,含有14~32個碳原子的芳香物0.4-10.7%,含有20~32個碳原子的異烷烴和環烷烴60.7-82.4%,極性化合物0.1-0.8%,損失6.9-19.4%。
關於礦物油的分析以及具有不同組成的礦物油的列舉有價值的提示例如存在於Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry,5thEdition on CD-ROM,1997,詞條」lubricants and relatedproducts」中。
合成油特別包括有機酯,有機醚如矽酮油以及合成性烴,特別是聚烯烴。它們多數比礦物油貴一些,但就其性能方面有利。
天然油是動物性或者植物性油,如蹄油或者霍霍巴油。
這些油也可以作為混合物使用,並且多數情況下可市售購得。
以混合物的總重量計,這些溶劑的用量優選為1~99重量%,特別優選5~95重量%,更特別優選10~60重量%。該組合物還可以含有極性溶劑,不過這樣限制其用量,使得該溶劑一定不能對聚合物的溶解性產生不可接受的不利作用。
聚合物的分子量Mw為1500~4000000g/mol,特別是5000-2000000g/mol,特別優選為20000-500000g/mol。多分散性(Mw/Mn)優選為1.2-7.0。分子量可以按照已知方法進行確定。例如可以使用凝膠滲透色譜法,還可以使用已知的「尺寸排阻色譜法」(SEC)。同樣可以使用滲透壓法,例如「氣相滲透壓法」來確定分子量。所述方法例如描述在P.J.Flory,「Principles of PolymerChemistry「康奈爾大學出版社(1953),第VII章,266-316以及」Macromeolecules,an Introduction to Polymer Science「,F.A.Bovey和F.H.Winslow主編,Academic Press(1979),296-312以及W.W.Yau,J.J.Kirkland和D.D.Bly,「Modern Size ExclusionLiquid Chromatography,John Wiley和Sons,New York,1979中。優選使用凝膠滲透色譜法確定這裡所述聚合物的分子量。優選相對聚丙烯酸甲基酯或聚丙烯酸酯標準物進行測量。
剩餘單體含量(例如丙烯酸C8-C18-烷基酯、MMA、甲基丙烯酸、NVP)按照常規方法HPLC分析進行確定。其含量以佔所製備聚合物溶液總重量的ppm或者重量%表示。可示例性提及長鏈烷基取代的丙烯酸酯,例如為丙烯酸C8-C18-烷基酯表示的剩餘單體含量包括所有使用的丙烯酸酯單體,其酯側鏈上帶有烷基取代基,特徵在於,取代基包含8~18個碳原子。
在本發明中描述的合成包括聚合物溶液的製備,而沒有因此限制所述合成不能在沒有溶劑下進行。因此,給出的運動粘度涉及聚合物溶液,而不是分離的純聚合物。術語「增稠作用」涉及聚合物溶液的運動粘度,是在確定溫度下通過用另一種溶劑稀釋一定量的聚合物溶液而測得的。通常將10-15重量%分別製得的聚合物溶液在150N-油中進行稀釋,並在40℃或100℃下確定所得溶液的運動粘度。按照常規方法確定運動粘度,例如在Ubbelohde-粘度計或者在Herzog公司的自動測量裝置中進行。運動粘度數據始終以mm2/s表示。
製備本發明接枝共聚物的方法的特徵在於,該聚合物或者通過所有的各組分進行共聚而製得,或者在另一種實施方式中,在第一步驟中,主鏈通過單體a)、b)和c)進行自由基聚合而製得,然後在第二步驟中,一種或多種單體d)和任選的e)接枝在主鏈上。
在製備接枝共聚物方法的一種有利實施方式中,接枝一種或多種式(III)的單體後,與一種或多種不具有能夠形成H橋的結構單元的式(IV)單體進行又一接枝過程。
同樣可以交換以上所述接枝步驟的順序。在製備接枝共聚物方法的該實施方式中,主鏈聚合後,首先進行與一種或多種式(IV)單體的接枝過程,然後進行與一種或多種式(III)單體的又一接枝過程。
製備接枝共聚物的本發明方法還可以如下有利地進行,通過使用分別由一種或多種式(III)和(IV)單體形成的混合物進行接枝過程。
製備接枝共聚物的本發明方法另一有利的實施方式的特徵在於,該接枝過程連續進行至多5次。在此,分別與可以起到H橋供體作用的少量單體,例如分別為1重量%的單體連續進行多次接枝。例如如果總共使用2重量%的這些單體進行接枝,則優選與例如分別為1重量%的相關單體進行兩個先後進行的接枝步驟。技術人員清楚的是,這裡,個別情況下也可以使用一系列其他值的所用單體量和接枝步驟數目,所以在此不必一一列出。顯然可以理解,也可以用式(III)和(IV)單體的混合物多次、至多5次重複進行接枝步驟。
N-官能化的單體e)可以是一種N-乙烯基取代的單體,例如N-乙烯基-吡咯烷酮,N-乙烯基-己內醯胺,N-乙烯基-三唑,N-乙烯基-苯並三唑或者N-乙烯基-咪唑。在另一實施方式中,也可以是乙烯基吡啶,例如2-乙烯基-吡啶。同樣可以是在其酯官能團中含有N-雜環的甲基丙烯酸酯或者丙烯酸酯。此外,含N的單體可以是N,N-二烷基氨基丙烯酸酯或其甲基丙烯酸酯同系物,其中氨基烷基含有1-8個碳原子。關於其他可能的化合物,此處可參見在定義式(IV)的單體時的詳細列舉情況。
實際上,酸官能化的聚合物在聚合物類的反應中經常被胺、多胺或者醇所中和,對此的規範例如公開在DE-A 2519197(ExxonMobil)以及US 3994958(Rohm Haas Company)中。同樣,如同這兩個申請中那樣,本申請的根據本發明的聚合物可以在聚合物類的反應中與伯胺或仲胺化合物或者醇在聚合物類反應中事後被中和或者酯化。在此,聚合物可以進行部分或者完全中和。
除了VI、分散性和在此沒有討論的性質如耐氧化性以外,潤滑油對機器部件磨損性能的影響也是特別有意義的。因此通常向潤滑油中添加特別用於此目的的降低磨損的添加劑。這樣的添加劑大多是含磷和/或含硫的。在潤滑劑工業中努力減少向時興的潤滑油配方中加入磷和硫。這既有技術原因(避免廢氣催化劑中毒)也有環境政策的原因。因此,尋找不含磷和硫的潤滑劑添加劑,特別是在近年來,促使很多添加劑生產商進行積極研究。
磨損性能方面的優點可以對能量消耗,例如柴油發動機或快燃發動機的能量消耗有積極作用。本發明的聚合物目前還沒有與對磨損性能的積極影響關聯起來。
本發明的聚合物在抗磨損保護方面優於含有N-官能團的已知的商用聚合物。
根據當今的現有技術,用發動機油來潤滑內燃發動機的曲軸傳動、活塞組、氣缸鏡面和閥門齒輪傳動裝置。集積在發動機貯油槽中的發動機油,通過輸送泵經由油過濾器而輸送到各個潤滑點(與噴射和油霧潤滑有關的壓力循環潤滑)。
該系統中,發動機油的功能是傳送力、減少摩擦、降低磨損、冷卻部件以及使活塞氣密封。
在壓力下將油加到承載點(曲軸、連杆和凸輪軸軸承)。閥動裝置、活塞組、齒輪和鏈的潤滑點配備有噴油、離心油或者油噴霧。
在各個潤滑點,運行過程中,要傳送的力、接觸幾何形狀、滑動速度和溫度在較寬的範圍內變化。
升高發動機的功率密度(kW/氣缸工作容積;轉矩/氣缸工作容積)導致較高的部件溫度和潤滑點的面壓力。
為了確保在這些運行條件下的發動機油功能,在標準化的測試方法和發動機測試中測試發動機油的功率性能(例如USA的API分類或者歐洲的ACEA測試次序)。在發動機油允許使用前,還可以使用各生產商自己定義的測試法。
在上述的潤滑油性質中,發動機油的抗磨損保護性是特別重要的。例如,ACEA測試次序2002的要求表明,在用分開的發動機測試的各類別(A用於PKW快燃發動機,B用於PKW柴油發動機,E用於LKW發動機)中,將確認對於閥動裝置而言足夠的抗磨損保護性。
在運行中將油置於以下的負荷下●與熱部件接觸(直到超過300℃)●存在空氣(氧化)、氮氧化物(氮化)、燃料及其燃燒殘留物(壁上濃縮物,以液體形式引入)和燃燒後的炭黑顆粒(由固體外來物引入)。
●燃燒時,氣缸上的油膜被置於高輻射熱下。
●由發動機曲軸傳動產生的渦流在曲軸傳動的煤氣室和貯油槽的氣泡中提供液滴狀較大的活性油表面。
所列舉的汽化、氧化、氮化、被燃料稀釋以及顆粒輸入的負荷,由於發動機運行而改變發動機油本身和發動機的部件,它們在運行過程中被發動機油濃溼。因此,對於發動機完全正常的運行而言,出現以下不希望的作用●粘度變化(在低溫範圍內以及在40°和100℃確定)●在較低的外界溫度下油的泵送性
●在熱的和冷的發動機部件上形成沉積物這裡是指形成漆狀層(顏色從褐色到黑色),直到形成炭。這些沉積物損害各部件的功能,例如活塞環的自由通過性,和渦輪壓縮機的空氣傳導部件(擴壓器和螺線)變窄。結果造成發動機嚴重受損或者功率損失並增加了廢氣散發量。此外還形成淤泥狀的沉積物層,優選在油腔的水平面上形成,極端情況下甚至會堵塞發動機的油過濾器和油管,這同樣會使發動機受損。
減少沉積物形成並實現在長期使用過程中較高的去垢作用和分散作用以及抗磨損保護作用,是常用的釋放方法的中心任務,例如由以下1998年的ACEA-測試次序可以看出●類別A(快燃發動機)在6組發動機的測試方法中,測定油沉積物10次、磨損4次和粘度2次。在測定沉積性質時,評價活塞清潔性3次、活塞環燒蝕3次和沉積物形成3次。
●類別B(輕柴油發動機)在5組發動機的測試方法中,測定油沉積物7次、磨損3次和粘度2次。在測定沉積性質時,評價活塞清潔性4次、活塞環插入2次和沉積物形成1次。
●類別E(重柴油發動機=重型柴油)在5組發動機的測試方法中,測定油沉積物7次、磨損6次和粘度1次。在測定沉積性質時,評價活塞清潔性3次、沉積物形成2次和渦輪沉積1次。
就本發明而言,根據測試方法CEC-L-51-A-98測量所使用的潤滑劑對磨損的影響。該測試方法適用於研究PKW-柴油發動機(ACEA類別B)以及LKW-柴油發動機(ACEA類別E)的磨損性能。在該測試方法中,在1°步驟中,在2-或3-D測量機上確定各凸輪測試前和測試後的圓周曲線,並進行比較。在測試中所形成的曲線偏差相應於凸輪磨損。為了評價測試的發動機油,對各凸輪的磨損結果求平均,並與對應ACEA類別的邊界值進行比較。
與CEC測試規範不同的是,測試時間從200h縮短為100h。進行的研究表明,即使100h後也能清楚區分開所使用的油,因為該段時間後已經檢測到磨損上的明顯差別。
本發明的油A(參見表1和2)用作磨損試驗的第一對比實施例。其是類別SAE 5W-30的重型柴油發動機油配方。如同實際中經常採用的,該油從商業上通用的基礎油,本發明中是Fortum公司的Nexbase3043,以及其他典型的添加劑混合而成。這些添加劑之一是Oronite公司的Oloa 4549。後者組分是發動機油用的典型DI-添加劑。除了無灰分散劑外,該產品還含有用於改善磨損性能的組分。Oloa 4549中的後者組分是含鋅和含磷的化合物。含鋅和含磷的化合物被視為當前最常用的改善磨損性能的添加物。作為其他添加劑,為了增稠劑或VI改進劑的作用,使用乙烯-丙烯-共聚物(Oronite公司的Paratone8002)。實際中常見的是,Paratone 8002作為礦物油中的溶液使用。雖然其VI作用受到限制,但乙烯-丙烯-共聚物由於其良好的增稠作用仍是PKW-和LKW-發動機油中當前最常用的VI改進劑。對於這種系統值得注意的磨損改善作用目前還沒有描述過。聚丙烯酸酯沒有用作油A的添加組分。概括而言,油A由75.3重量%的Nexbase 3043、13.2重量%的Oloa 4594以及11.5重量%的Paratone 8002溶液組成。
表1.根據CEC-L-51-A-98,用油A-G得到的磨損結果
表2.磨損測試所用配方的流變數據以及TBN值
使用油B作為第二對比實施例用於磨損試驗(參見表1和2)。油B與油A的區別在於,一部分Paratone 8002被聚丙烯酸酯,在特殊情況下是來自對比實施例1的聚丙烯酸酯所代替。來自對比實施例1的聚合物是一種含NVP的聚丙烯酸酯,其在抗磨損保護方面是有利的已有描述。用於油C(進行磨損研究的第三對比實施例)的聚丙烯酸酯來自對比實施例2,與來自對比實施例1的聚合物不同,是一種含有由氧而非氮形成的分散性官能團的聚丙烯酸酯。此外,來自對比實施例2的聚合物溶液還含有少量烷基烷氧基化物作為其他溶劑組分,發動機中的去垢作用源因於此。顯然由表2可見,油A和B以及用於磨損試驗的所有其他配方在它們的運動粘度數據方面基本上沒有差別。通過在40和100℃測得的運動粘度(在表2中記為KV40℃或KV100℃)可以看出這點。表2同樣表明,所用配方在粘度指數(VI)、總鹼值(TBN)、由Crankcase-Simulator數據(CCS)表達的冷起動性質以及由高溫高剪切數據(HTHS)表達的高溫下臨時性剪切損失沒有明顯差別。KV40℃、KV100℃、VI、TBN、CCS-和HTHS數據是根據技術人員已知的ASTM方法確定的。
就腐蝕性質以及耐氧化性而言,本發明的配方與對比實施例相比也看不出明顯差別。例如,研究了本發明配方D和E在其腐蝕性質方面與油A、B和C的直接對比(參見表3)。該研究對鉛、銅和錫時根據ASTM D 5968進行,對銅時根據ASTM D 130進行。
表3.用於磨損測試的配方的腐蝕性質
氧化性質是通過技術人員已知的PDSC方法確定的(CECL-85-T-99)。
油B、C、D和E的共同點是,3重量%的Paratone 8002溶液分別被3重量%的相應聚丙烯酸酯溶液所代替。油D和E是有關磨損性能的本發明配方。
發現,實施例1的聚合物是特別有利的(平均凸輪磨損5.7μm)。發現,便於製得的實施例3的共聚物比現有技術有所改善,通過比較油E與油A的凸輪磨損可以看出這點。
原則上,任何足以提供即使在高溫下也不會崩潰的潤滑劑膜的化合物都適合用作製備本發明潤滑油配方的基礎油。粘度例如可以用於確定這種性能,例如為SAE規格中所規定的。
特別合適的化合物的粘度在15 Saybolt-Sekunden(SUS,SayboltUniversal Seconds)到250SUS範圍內,優選在15~100SUS範圍內,分別在100℃測得。
適於該目的的化合物尤其包括天然油、礦物油和合成油以及它們的混合物。
天然油是動物性或者植物性油,如蹄油或者霍霍巴油。礦物油主要是從原油通過蒸餾獲得。由於其價格有利而特別有用。合成油特別包括有機酯,合成性烴,特別是聚烯烴,它們滿足上述要求。它們多數比礦物油貴一些,但它們在性能上更有利。
這些基礎油也可以混合使用,並可廣泛購得。
除了基礎油和這裡提及的有助於分散性質並提供抗磨損保護的聚合物外,潤滑油還含有其他添加劑。特別是在發動機油、變速器油以及液壓油情況下更是如此。添加劑使固體物質懸浮(清潔-分散-性質),中和酸性反應產物並在汽缸表面上形成保護膜(EP添加劑,EP表示「極壓」)。此外,還可以使用減小摩擦的添加物如摩擦改進劑,防老化劑,傾點降低劑,防腐劑,染料,去乳化劑和增香劑。技術人員可在Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry,第5版CD-ROM,1998中找到其它有價值的建議。根據本發明,本發明的聚合物由於其有助於抗磨損保護,即使在沒有摩擦改進劑或者EP添加劑情況下也能提供足夠的抗磨損保護。因此,本發明聚合物貢獻了改善磨損的作用,因此也可以歸於摩擦改進劑的作用。
上述添加劑的用量取決於潤滑劑的使用領域。基礎油含量通常為25~90重量%,優選50~75重量%。該添加劑也可以作為所謂的DI包(清潔劑-抑制劑)使用,它們是為人熟知的,並可購得。
特別優選的發動機油除了基礎油外例如還含有0.1-1重量%的傾點降低劑,0.5-15重量%的VI改進劑,0.4-2重量%的防老化劑,2-10重量%的清潔劑,1-10重量%的潤滑性能改進劑,0.0002-0.07重量%的消泡劑,0.1-1重量%的防腐劑。
本發明的潤滑油還可以含有下式(V)的烷基烷氧基化物,濃度優選為0.05-10.0重量%。該烷基烷氧基化物可以直接加入潤滑油組合物中,作為VI改進劑的組分,作為DI包的組分,作為潤滑劑濃縮物的組分,或者隨後加入該油中。作為油,在此也可以使用經處理的用過的油。
其中R1、R2和R3獨立地是氫或者含有至多40個碳原子的烴基,R4是氫、甲基或乙基,L是連接基,n是4~40的整數,A是含有2~25重複單元的烷氧基,其衍生自環氧乙烷、環氧丙烷和/或環氧丁烷,其中A包括由至少兩個上述化合物形成的均聚物以及無規共聚物,和z是1或2,式(V)化合物的非極性部分(VI) 含有至少9個碳原子。該化合物在本發明中稱為烷基烷氧基化物。該化合物既可以單獨使用,也可以混合使用。
含有至多40個碳原子的烴基例如是指直鏈、支鏈或者環狀的飽和和不飽和烷基,以及芳基,其也可以含有雜原子和烷基取代基,所述烴基任選帶有取代基,如滷素。
這些基團中優選(C1-C20)-烷基,特別是(C1-C8)-烷基,更特別優選(C1-C4)-烷基。
術語「(C1-C4)-烷基」是指含有1~4個碳原子的非支鏈或支鏈烴基,如甲基、乙基、丙基、異丙基、1-丁基、2-丁基、2-甲基丙基、或叔丁基;術語「(C1-C8)-烷基」是指上述烷基,以及例如戊基、2-甲基丁基、己基、庚基、辛基或者1,1,3,3-四甲基丁基;術語「(C1-C20)-烷基」是指上述烷基,以及例如壬基、1-癸基、2-癸基、十一烷基、十二烷基、十五烷基或者二十烷基。
此外,優選(C3-C8)-環烷基作為烴基。屬於此的特別是環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基或者環辛基。
此外這些基團也可以是不飽和的。這些基團優選是「(C2-C20)-烯基」、「(C2-C20)-炔基」,特別是「(C2-C4)-烯基」以及「(C2-C4)-炔基」。術語「(C2-C4)-烯基」例如是指乙烯基、烯丙基、2-甲基-2-丙烯基或者2-丁烯基;術語「(C2-C20)-烯基」是指上述基團以及例如2-戊烯基、2-癸烯基或者2-二十碳烯基;術語「(C2-C4)-炔基是指例如乙炔基、炔丙基、2-甲基-2-丙炔基或者2-丁炔基;術語「(C2-C20)-烯基」是指上述基團以及例如2-戊炔基或者2-癸炔基。
此外還優選芳族基團,如「芳基」或者「雜芳環系」。術語″芳基″是指優選含有6~14個,特別是6~12個碳原子的異環狀芳族基團,如苯基、萘基或者聯苯基,優選苯基;術語″雜芳環系″是指其中至少一個CH-基被N代替和/或至少兩個相鄰的CH-基被S、NH或O代替的芳基,例如以下化合物的基團噻吩、呋喃、吡咯、噻唑、噁唑、咪唑、異噻唑、異噁唑、吡唑、1,3,4-噁二唑、1,3,4-噻二唑、1,3,4-三唑、1,2,4-噁二唑、1,2,4-噻二唑、1,2,4-三唑、1,2,3-三唑、1,2,3,4-四唑、苯並[b]噻吩、苯並[b]呋喃、吲哚、苯並[c]噻吩、苯並[c]呋喃、異吲哚、苯並噁唑、苯並噻唑、苯並咪唑、苯並異噁唑、苯並異噻唑、苯並吡唑、苯並噻二唑、苯並三唑、二苯並呋喃、二苯並噻吩、咔唑、吡啶、吡嗪、嘧啶、噠嗪、1,3,5-三嗪、1,2,4-三嗪、1,2,4,5-三嗪、喹啉、異喹啉、喹喔啉、喹唑啉、肉啉、1,8-二氮雜萘、1,5-二氮雜萘、1,6-二氮雜萘、1,7-二氮雜萘、2,3-二氮雜萘、吡啶並嘧啶、嘌呤、喋啶或者4H-Chinolizin。
在分子的疏水部分任選多次出現的基團R2或R3分別是相同或者不同的。
連接基L用於連接極性的烷氧化物部分與非極性的烷基。合適的基團例如是芳族基團,如苯氧基(L=-C6H4-O-),由酸衍生的基團,如酯基(L=-CO-O-),氨基甲酸酯基(L=-NH-CO-O-)和醯胺基(L=-CO-NH-),醚基(L=-O-)和酮基(L=-CO-)。在此特別優選穩定的基團,如醚基、酮基和芳香基團。
如上所述,n是4~40,特別是10~30的整數。如果n大於40,則通過本發明添加劑產生的粘度通常太大。如果n小於4,則分子部分的親油性通常不足以使式(V)的化合物保持在溶液中。因此,化合物(V)的非極性部分式(VI)優選總共有10~100個碳原子,更特別優選總共有10~35個碳原子。
烷基烷氧基化物的極性部分在式(V)中由A表示。假設烷基烷氧基化物的該部分由下式(VII)表示 其中基團R5表示氫、甲基和/或乙基,m是2~40的整數,優選2~25,特別是2~15,更特別優選是2~5的整數。上述數值在本發明中是指平均值,因為烷基烷氧基化物的該部分通常由聚合反應得到。如果m大於40,則化合物在疏水環境中的溶解性太小,結果油不透明,任選發生沉澱,如果該值小於2,則不能實現所希望的作用。
極性部分可以具有由環氧乙烷、環氧丙烷和/或環氧丁烷衍生的單元,其中環氧乙烷是優選的。該極性部分可以只有一個這種單元。這些單元也可以一起隨機出現在極性基團中。
數z由連接基團的選擇或者由所使用的起始化合物得到。該值為1或2。
式(VI)烷基烷氧基化物的非極性部分的碳原子數優選大於該分子的極性部分A(可能的式(VII))的碳原子數。非極性部分的碳原子數優選是極性部分的至少兩倍,特別優選是三倍或者更多。
烷基烷氧基化物可購得。屬於此的例如是Sasol的Marlipal和Marlophen型號以及BASF的Lutensol型號。
屬於此的例如有Marlophen NP 3(壬基苯酚聚乙二醇醚(3EO))、Marlophen NP 4(壬基苯酚聚乙二醇醚(4EO))、Marlophen NP 5(壬基苯酚聚乙二醇醚(5EO))、Marlophen NP 6(壬基苯酚聚乙二醇醚(6EO));Marlipal 1012/6(C10-C12-脂肪醇聚乙二醇醚(6EO))、MarlipalMG(C12-脂肪醇聚乙二醇醚)、Marlipal 013/30(C13-羰基合成醇聚乙二醇醚(3EO))、Marlipal 013/40(C13-羰基合成醇聚乙二醇醚(4EO));Lutensol TO 3(有3個EO-單元的i-C13-脂肪醇)、Lutensol TO5(有5個EO-單元的i-C13-脂肪醇)、Lutensol TO 7(有7個EO-單元的i-C13-脂肪醇)、Lutensol TO 8(有8個EO-單元的i-C13-脂肪醇)和Lutensol TO 12(有12EO-單元的i-C13-脂肪醇)。
實施例使用的產品和起始材料為了這裡所述聚合物合成所使用的起始材料如引發劑或者鏈轉移劑完全是商業上常見的產品,例如從Aldrich公司或者Akzo Nobel購得。單體如MMA(Degussa)、NVP(BASF)、DMAPMAM(Degussa)、10-十一碳烯酸(Atofina)或者甲基丙烯酸(Degussa)同樣從商業常見來源獲得。Plex 6844-0是Degussa公司的酯基中含有脲的甲基丙烯酸酯。
對於這裡使用的其他單體,如甲基丙烯酸C8-C18-烷基酯或者乙氧基化的甲基丙烯酸酯,參見本申請的描述。更確切描述的所使用的溶劑如油類或者烷基烷氧基化物同樣也是這樣。
術語解釋,測試方法當本發明中論及丙烯酸酯或者例如丙烯酸酯聚合物或聚丙烯酸酯時,將其理解為除了丙烯酸酯,即丙烯酸衍生物外,還包括甲基丙烯酸酯,即甲基丙烯酸衍生物,或者是指基於丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的體系的混合物。
如果本申請中將聚合物稱為無規形成的聚合物時,則意味著其中所使用的單體類型無規分布在聚合物鏈中的共聚物。接枝共聚物、嵌段共聚物或者所用單體類型沿著聚合物鏈呈濃度梯度的體系在本文中稱作非無規性聚合物或者非無規形成的聚合物。
發動機油配方根據方法CEC-L-51-A-98進行磨損測試。
液壓配方抗磨損保護能力根據Vickers泵測試(DIN 51389部分2)進行測定。為進行該測試,如上所述,使用葉片泵V 105-C。該泵以1440min-1轉數運行。所用全流過濾器的尺寸為10μm,液位和泵入口之差為500mm。
在這些條件下,設定0bar下的輸送流速為38.7l/min,70bar下的輸送流速為35.6l/min。如根據DIN 51389部分2的規定,所設定的液體溫度相應於各液壓液體體的運動粘度,即,在40℃下運動粘度較高的液體被加熱到比低粘度的液體更高的溫度,以進行磨損測試。磨損試驗所使用的液體,包括組成、粘度和粘度指數的數據,可以從表4得到。磨損測試過程中泵的運行條件以及在環上和葉片上的各磨損結果列於表5中。
根據DIN 51524製得配方。ISO-等級46的油(表4中的F、G和H)的運動粘度因此在46mm2/s+/-10%粘度範圍內,以及ISO 68-等級的油(油I)的粘度在68mm2/s+/-10%範圍內。油F以及G是含聚甲基丙烯酸烷基酯的液體。G含有以標準方式作為液壓油用的VI改進劑的聚合物。相反,在油F中含有的實施例6的聚合物,其組成在液壓領域中通常不使用。油H和I不含有聚甲基丙烯酸烷基酯。由於其中含有VI改進劑,所以F和G的粘度指數升高。油I由於其較高的ISO-等級而具有比F、G和H升高的基礎粘度。因此,選擇以上油類也可以確保,能夠研究所出現的任何降低磨損的作用,不是在純的粘度作用方面,而是更多地在基於聚合物的作用方面。換句話說高基礎粘度有助於降低磨損,用ISO 68-油I可期待最好的結果。如果要求儘可能大的粘度指數,則預期F和G之間沒有大的差別。表4所示所有配方使用的DI包是商業常見的Oronite公司的產品Oloa 4992。Oloa4992的濃度對於所有試驗的配方都恆定保持0.6重量%。
可以看到,與使用的所有其他液壓油相比,本發明的配方F帶來明顯更好的磨損結果(參見表5)。與所有試驗品相比,這根據所用泵的環上和葉片上的物料損失更少變得更加明顯。可以確定,改善的結果歸因於使用了含有實施例6的聚合物的本發明配方F。
表4.泵測試所使用的液壓配方
表5.泵運行條件(葉片泵V 105-C)和用表4所示的液壓油進行磨損測試的結果
對於液壓配方而言,潤滑油組合物優選含有一種共聚物,其中單體a)和b)優選選自單體甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己基酯、甲基丙烯酸異壬酯、甲基丙烯酸異癸酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十三烷基酯、甲基丙烯酸十五烷基酯、甲基丙烯酸十六烷基酯和甲基丙烯酸十八烷基酯。
本發明的潤滑油組合物的特徵在於,使用共聚物作為VI改進劑,並且與液壓油的運動粘度無關地有助於降低液壓設備中的磨損。
本發明的潤滑油組合物的特徵還在於,抗磨損保護或者單獨地通過共聚物提供,或者與常用的降低磨損的添加劑如摩擦改進劑一起提供。
在本發明的液壓配方中,共聚物在溶液中以1-30重量%,特別是2-20重量%,特別有利地以3-15重量%存在。
本發明的液壓配方的特徵在於,共聚物除了VI作用和抗磨損保護外,還具有傾點降低作用。
在本發明的液壓配方中,除了共聚物外,還存在其他常用的潤滑油添加劑,如抗氧化劑、腐蝕抑制劑、消泡劑、染料、顏色穩定劑、清潔劑、傾點降低劑或者DI添加劑。
本發明的液壓配方可以用於葉片泵、齒輪泵、徑向活塞泵或者軸向活塞泵使用。
聚合物合成對比實施例1(聚丙烯酸烷基酯,接枝部分含有3重量%NVP)在配備有刀形攪拌器(以150轉/分鐘運行)、溫度計和回流冷卻器的2升四頸燒瓶中,加入430g 150N-油和47.8g單體混合物,單體混合物包括甲基丙烯酸C12-C18-烷基酯和甲基丙烯酸甲酯(MMA),重量比為99/1。將溫度調節到100℃。然後加入0.71g過辛酸叔丁酯,同時開始單體供料,單體供料包括522.2g由甲基丙烯酸C12-C18-烷基酯和甲基丙烯酸甲酯以重量比99/1形成的混合物以及3.92g過辛酸叔丁酯。供料時間為3.5小時,供料速度均勻。供料結束2小時後,再加入1.14g過辛酸叔丁酯。總反應時間為8小時。然後將混合物加熱到130℃。達到130℃後,加入13.16g 150N-油、17.45gN-乙烯基吡咯烷酮和1.46g過苯甲酸叔丁酯。分別在1小時、2小時和3小時後,再各加入0.73g過苯甲酸叔丁酯。總反應時間為8小時。然後向聚合物溶液中加入傾點改進劑,佔總溶液的7重量%。
比粘度(20℃,在氯仿中)31.7ml/g100℃下的運動粘度500mm2/s100℃下的增稠作用(10%,在150N-油中)11.06mm2/s40℃下的增稠作用(10%,在150N-油中)64.7mm2/s剩餘單體含量甲基丙烯酸C12-18-烷基酯0.22%剩餘單體含量MMA28ppm剩餘單體含量NVP0.061%對比實施例2(溶於油和乙氧基化物的混合物中的聚丙烯酸烷基酯)在配備有刀形攪拌器(以150轉/分鐘運行)、溫度計和回流冷卻器的2升四頸燒瓶中,加入400g 150N-油和44.4g單體混合物,單體混合物包括甲基丙烯酸C12-C18-烷基酯、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和含有20個乙氧基化物單元的異-C13-醇的甲基丙烯酸酯,重量比為87.0/0.5/12.5。將溫度調節到90℃。達到90℃後,加入1.75g過辛酸叔丁酯,同時開始供料555.6g由甲基丙烯酸C12-C18-烷基酯、甲基丙烯酸甲酯和含有20個乙氧基化物單元的異-C13-醇的甲基丙烯酸酯酯以重量比87.0/0.5/12.5形成的混合物以及2.78g過辛酸叔丁酯。供料時間為3.5小時。供料速度均勻。供料結束2小時後再加入1.20g過辛酸叔丁酯。總反應時間為8小時。然後向聚合物溶液中加入傾點改進劑,之後其以5重量%存在。然後用含有3個乙氧基化物單元的乙氧基化的異-C13-醇以比例79/21稀釋該溶液。
比粘度(20℃,在氯仿中)45ml/g100℃下的運動粘度400mm2/s100℃下的增稠作用(10%,在150N-油中)11.56mm2/s40℃下的增稠作用(10%,在150N-油中)11.56mm2/s剩餘單體含量甲基丙烯酸C12-18-烷基酯0.59%剩餘單體含量MMA48ppm實施例1(無規形成的聚丙烯酸酯,聚合物骨架中含有3重量%的甲基丙烯酸)在配備有刀形攪拌器(以150轉/分鐘運行)、溫度計和回流冷卻器的2升四頸燒瓶中,加入430g 150N-油和47.8g單體混合物,單體混合物包括甲基丙烯酸C12-C18-烷基酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸,重量比為82.0/15.0/3.0。將溫度調節到100℃。達到100℃後加入0.38g過辛酸叔丁酯,同時開始供料522.2g由甲基丙烯酸C12-C18-烷基酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸以重量比82.0/15.0/3.0形成的混合物,以及2.09g過辛酸叔丁酯(溶於單體混合物中)。供料時間為3.5小時並且供料速度均勻。供料結束2小時後,再加入1.14g過辛酸叔丁酯。總反應時間為8時。然後用150N-油稀釋混合物直到總聚合物含量45重量%。得到澄清、均勻的反應產物。
比粘度(20℃,在氯仿中)45.9ml/g100℃下聚合物溶液的運動粘度7302mm2/s100℃下的增稠作用(12.67重量%,在150N-油中)11.07mm2/s剩餘單體含量甲基丙烯酸C12-C18-烷基酯0.61%剩餘單體含量MMA0.073%
剩餘單體含量甲基丙烯酸143ppm實施例2(聚丙烯酸酯,聚合物骨架中含有3重量%的甲基丙烯酸並且接枝部分含有3重量%的NVP)在配備有刀形攪拌器(以150轉/分鐘運行)、溫度計和回流冷卻器的2升四頸燒瓶中,加入430g 150N-油和47.8g單體混合物,單體混合物包括甲基丙烯酸C12-C18-烷基酯和甲基丙烯酸,重量比為87.0/3.0。將溫度調節到100℃。達到100℃後加入0.66g過辛酸叔丁酯,同時開始供料522.2g由甲基丙烯酸C12-C18-烷基酯和甲基丙烯酸以重量比87/3形成的單體混合物,以及3.66g過辛酸叔丁酯。供料時間為3.5小時,並且供料速度均勻。供料結束2小時後,再加入1.14g過辛酸叔丁酯。總反應時間為8時。然後將混合物加熱到130℃,之後加入13.16g 150N-油、17.45g n-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和1.46g過苯甲酸叔丁酯。1小時和2小時後分別再加入0.73g過苯甲酸叔丁酯。總反應時間為8小時。得到均勻的反應產物。
比粘度(20℃,在氯仿中)33.5ml/g100℃下的運動粘度11889mm2/s100℃下的增稠作用(10%,在150N-油中)11.19mm2/s40℃下的增稠作用(10%,在150N-油中)66.48mm2/s剩餘單體含量甲基丙烯酸C12-C18-烷基酯0.0695%剩餘單體含量MMA<10ppm剩餘單體含量甲基丙烯酸10.5ppm剩餘單體含量N-乙烯基吡咯烷酮0.04%實施例3(無規形成的聚丙烯酸酯,在聚合物骨架中含有3重量%脲衍生化的甲基丙烯酸酯Plex 6844-0)
在配備有刀形攪拌器(以150轉/分鐘運行)、溫度計和回流冷卻器的2升四頸燒瓶中,加入430g 150N-油和47.8g的單體混合物,單體混合物包括甲基丙烯酸C12-C18-烷基酯、甲基丙烯酸甲酯和Plex6844-0,重量比為82.0/15.0/3.0。將溫度調節到100℃。達到100℃後加入0.56g過辛酸叔丁酯,同時開始供料522.2g由甲基丙烯酸C12-C18-烷基酯、甲基丙烯酸甲酯和Plex 6844-0以重量比82.0/15.0/3.0形成的混合物,以及3.13g過辛酸叔丁酯。供料時間為3.5小時,並且供料速度均勻。供料結束2小時後,再加入1.14g過辛酸叔丁酯。總反應時間為8小時。得到稍微不透明但仍均勻的反應產物。
比粘度(20℃,在氯仿中)ml/g39.5100℃下的運動粘度1305mm2/s100℃下的增稠作用(10%,在150N-油中)11.13mm2/s40℃下的增稠作用(10%,在150N-油中)59.36mm2/s剩餘單體含量甲基丙烯酸C12-C18-烷基酯0.65%剩餘單體含量MMA0.063%實施例4(無規的聚丙烯酸烷基酯,在聚合物骨架中含有10重量%的甲基丙烯酸)在配備有刀形攪拌器(以150轉/分鐘運行)、溫度計和回流冷卻器的2升四頸燒瓶中,加入300g 150N-油和33.3g單體混合物,單體混合物包括甲基丙烯酸C12-C15-烷基酯和甲基丙烯酸,重量比為90.0/10.0。將溫度調節到100℃。達到100℃後加入0.36g過辛酸叔丁酯、0.63g十二烷硫醇和0.63g叔十二烷硫醇,同時開始供料666.7g由甲基丙烯酸C12-C15-烷基酯和甲基丙烯酸以重量比90.0/10.0形成的混合物,以及2.00g過辛酸叔丁酯、12.67g十二烷硫醇和12.67g叔十二烷硫醇。供料時間為3.5小時並且供料速度均勻。總反應時間為8小時。供料結束30分鐘後,用150N-油稀釋混合物,比例為總聚合物含量為50重量%。供料結束一小時和兩小時後,分別再加入1.40g過辛酸叔丁酯。得到澄清、均勻的反應產物。
100℃下的運動粘度1886mm2/s100℃下的增稠作用(36%,在150N-油中)14.36mm2/s剩餘單體含量甲基丙烯酸C12-C18-烷基酯0.84%剩餘單體含量甲基丙烯酸0.034%實施例5(無規形成的含10-十一碳烯酸的聚丙烯酸烷基酯)在配備有刀形攪拌器(以150轉/分鐘運行)、溫度計和回流冷卻器的2升四頸燒瓶中,加入240g 10-十一碳烯酸。將溫度調節到140℃。達到140℃後,加入由甲基丙烯酸C9-C13-烷基酯與20次乙氧基化的甲基丙烯酸酯(例如通過MMA與BASF公司的Lutensol TO20進行酯交換反應製得)以重量比71.43/28.57形成的混合物,並獨立滴加6.14g2,2-雙(叔丁基過氧)丁烷(50%,在白油中)。單體混合物的供料時間為7小時,引發劑溶液的供料時間為11小時。結束引發劑供料後,再反應一小時。得到澄清、均勻的反應產物。
100℃下的運動粘度153mm2/s用於液壓配方的聚合物的合成如下面在實施例6和對比實施例3中所述的,在礦物油中通過溶液聚合來合成聚合物。所得聚合物在油中的溶液如表4所示,用於製備液壓油F和G。
對比實施例3在20升配備有攪拌器(以150轉/分鐘運行)、溫度計和回流冷卻器的聚合反應器中,加入4125g 100N-油、2.07g十二烷硫醇、2.9g過辛酸叔丁酯以及460.4g由甲基丙烯酸C12-C18-烷基酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸以重量比86.0/11.0/3.0形成的單體混合物。將溫度調節到104℃。達到104℃後計量加入由26g過辛酸叔丁酯、46.86g十二烷硫醇以及10414.6g由甲基丙烯酸C12-C18-烷基酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸(重量比如上86.0/11.0/3.0)形成的混合物所形成的混合物。供料時間為214分鐘,並且供料速度均勻。供料結束2小時後再加入21.8g過辛酸叔丁酯。總反應時間為10小時。然後加入7.5g去乳化劑(Uniquema公司的Synperonic PE/L 101)。得到澄清、均勻的反應產物。
100℃下聚合物溶液的運動粘度8325mm2/s100℃下的增稠作用(12重量%,在150N-油中)10.95mm2/s40℃下的增稠作用(12重量%,在150N-油中)63.39mm2/s分子量(g/mol)Mw=65000實施例6在20升配備有攪拌器(以150轉/分鐘運行)、溫度計和回流冷卻器的聚合反應器中,加入4125g 100N-油、3.45g十二烷硫醇、2.9g過辛酸叔丁酯和460.4g由甲基丙烯酸C12-C18-烷基酯和甲基丙烯酸甲酯以重量比86.0/14.0形成的單體混合物。將溫度調節到100℃。達到100℃後,計量加入由26g過辛酸叔丁酯、78.11g十二烷硫醇和10414.6g由甲基丙烯酸C12-C18-烷基酯和甲基丙烯酸甲酯(重量比如上86.0/14.0)形成的混合物所形成的混合物。供料時間為214分鐘,並且供料速度均勻。供料結束2小時後再加入21.8g過辛酸叔丁酯。總反應時間為10小時。然後加入7.5g去乳化劑(Uniquema公司的Synperonic PE/L 101)。得到澄清、均勻的反應產物。
100℃下聚合物溶液的運動粘度650mm2/s
100℃下的增稠作用(12重量%,在150N-油中)10.96mm2/s40℃下的增稠作用(12重量%,在150N-油中)62.9mm2/s分子量(g/mol)Mw=64000
權利要求
1.潤滑油組合物,以總混合物計,該組合物含有0.2~30重量%由以下的自由基聚合單元形成的共聚物a)0~40重量%一種或多種下式(I)的(甲基)丙烯酸酯 其中R表示氫或甲基,並且R1表示含有1~5個碳原子的直鏈或支鏈烷基,b)35~99.99重量%一種或多種下式(II)的烯屬不飽和酯化合物 其中R表示氫或甲基,R4表示含有6~40個碳原子的直鏈、環狀或者支鏈烷基,R2和R3獨立地表示氫或者式-COOR5基團,其中R5表示氫或者含有6~40個碳原子的直鏈、環狀或者支鏈烷基,和d)0~40重量%一種或多種共聚單體,以及d)0.01~20重量%下式(III)的化合物 其中R6、R7和R8彼此獨立地可以是氫或者含有1~5個碳原子的烷基,並且R9是具有一個或多個能夠形成H橋的結構單元並且是H-供體的基團,和e)0~20重量%一種或多種下式(IV)的化合物 其中R10、R11和R12彼此獨立地是氫或者含有1~5個碳原子的烷基,並且R13或者表示基團C(O)OR14,並且R14表示被至少一個-NR15R16基團取代的直鏈或者支鏈烷基,含有2~20個,優選2~6個碳原子,其中R15和R16彼此獨立地表示氫,含有1~20個,優選1~6個碳原子的烷基,或者其中R15和R16,包括所述氮原子以及任選的另一氮原子或氧原子在內,形成5元或者6元環,其任選可以被C1-C6-烷基所取代,或者R13表示基團NR17C(=O)R18,其中R17和R18一起形成含有2~6個,優選2~4個碳原子的亞烷基,其中它們形成4~8元,優選4~6元飽和或者不飽和環,任選包括另一氮原子或氧原子在內,其中該環還可以任選被C1-C6-烷基所取代,其中,式(III)的化合物d)或者只存在於所形成聚合物的主鏈上,或者只存在於其接枝的側鏈上,如果存在,式(IV)的化合物e)同樣或者只存在於所形成聚合物的主鏈上,或者只存在於其接枝的側鏈上,以上組分的重量%數據基於所使用單體的總重量計並且該潤滑油組合物還含有作為其他組分的如下物質25~90重量%的礦物性和/或合成性基礎油總共0.2~20重量%的其他常用添加劑,例如傾點降低劑、VI改進劑、防老化劑、清潔劑、分散助劑或者減小磨損的組分。
2.根據權利要求1的潤滑油組合物,其特徵在於,該組合物還含有0.05-10.0重量%下式(V)的烷基烷氧基化物, 其中R1、R2和R3獨立地是氫或者含有至多40個碳原子的烴基,R4是氫、甲基或乙基,L是連接基,n是4~40的整數,A是含有2~25個重複單元的烷氧基,其衍生自環氧乙烷、環氧丙烷和/或環氧丁烷,其中A包括由至少兩個上述化合物形成的均聚物以及無規共聚物,和z是1或2,其中式(V)的化合物的非極性部分(VI) 含有至少9個碳原子。
3.根據權利要求1或2的潤滑油組合物,其特徵在於,能夠形成H橋的結構單元R9是羧基或者任選取代的羧酸醯胺基。
4.根據權利要求1、2或3的潤滑油組合物,其特徵在於,能夠形成H橋的式(III)化合物是甲基丙烯酸、丙烯酸、10-十一碳烯酸、二甲基氨基丙基丙烯醯胺或者二甲基氨基丙基甲基丙烯醯胺。
5.根據前述權利要求之一的潤滑油組合物,其特徵在於,所述其他共聚單體c)是α-烯烴或者苯乙烯或者兩者的混合物。
6.根據前述權利要求之一的潤滑油組合物,其特徵在於,共聚物的重均分子量為1500-4000000g/mol。
7.根據前述權利要求之一的潤滑油組合物,其特徵在於,式(I)的單體是甲基丙烯酸甲酯或者甲基丙烯酸正丁酯或者兩者的混合物。
8.根據前述權利要求之一的潤滑油組合物,其特徵在於,式(II)的單體是一種或多種選自甲基丙烯酸2-乙基己基酯、甲基丙烯酸異壬基酯、甲基丙烯酸異癸基酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十三烷基酯、甲基丙烯酸十五烷基酯、甲基丙烯酸十六烷基酯和甲基丙烯酸十八烷基酯的化合物。
9.根據前述權利要求之一的潤滑油組合物,其特徵在於,式(IV)的單體是甲基丙烯酸二甲基氨基乙基酯、甲基丙烯酸二甲基氨基丙基酯、甲基丙烯酸N-嗎啉代乙基酯或者是雜環的乙烯基化合物,例如2-乙烯基吡啶、3-乙烯基吡啶、2-甲基-5-乙烯基吡啶、3-乙基-4-乙烯基吡啶、2,3-二甲基-5-乙烯基吡啶、乙烯基嘧啶、乙烯基哌啶、9-乙烯基咔唑、3-乙烯基咔唑、4-乙烯基咔唑、1-乙烯基咪唑、2-甲基-1-乙烯基咪唑、N-乙烯基吡咯烷酮、2-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基吡咯烷、3-乙烯基吡咯烷、N-乙烯基己內醯胺、N-乙烯基丁內醯胺、乙烯基氧雜環戊烷、乙烯基呋喃、乙烯基噻吩、乙烯基硫雜環戊烷、乙烯基噻唑和氫化的乙烯基噻唑、乙烯基噁唑和氫化的乙烯基噁唑,或者是這些化合物的混合物。
10.在前述權利要求中描述的共聚物在潤滑油組合物中的用途,用作分散性或者非分散性的粘度指數改進劑,用作去垢性組分,用作傾點改進劑,用作減小磨損的組分或者用作通過磨損減小而降低能量消耗的組分。
11.製備可以在權利要求1~9之一的潤滑油組合物中使用的接枝共聚物的方法,其特徵在於,接枝一種或多種式(III)的單體後,還與一種或多種式(IV)的單體進行另一接枝過程。
12.製備在權利要求1~9之一的潤滑油組合物中使用的接枝共聚物的方法,其特徵在於,首先與一種或多種式(IV)的單體進行接枝過程,然後再與一種或多種式(III)的單體進行另一接枝過程。
13.製備在權利要求1~9之一的潤滑油組合物中使用的接枝共聚物的方法,其特徵在於,使用由分別一種或多種的式(III)和(IV)的單體形成的混合物進行接枝過程。
14.根據權利要求13的製備接枝共聚物的方法,其特徵在於,接枝過程連續進行至多5次。
15.由以下的自由基聚合單元形成的共聚物a)0~40重量%一種或多種下式(I)的(甲基)丙烯酸酯 其中R表示氫或甲基,並且R1表示含有1~5個碳原子的直鏈或支鏈烷基,b)35~99.99重量%一種或多種下式(II)的烯屬不飽和酯化合物 其中R表示氫或甲基,R4表示含有6~40個碳原子的直鏈、環狀或者支鏈烷基,R2和R3獨立地表示氫或者式-COOR5基團,其中R5表示氫或者含有6~40個碳原子的直鏈、環狀或者支鏈烷基,和e)0~40重量%一種或多種共聚單體,以及e)0.01~20重量%選自ω-烯烴羧酸,特別是10-十一碳烯酸的化合物f)0~20重量%一種或多種下式(IV)的化合物 其中R10、R11和R12彼此獨立地可以是氫或者含有1~5個碳原子的烷基,並且R13或者表示基團C(O)OR14,並且R14表示被至少一個-NR15R16基團取代的直鏈或者支鏈烷基,含有2~20個,優選2~6個碳原子,其中R15和R16彼此獨立地表示氫、含有1~20個,優選1~6個碳原子的烷基,或者其中R15和R16,包括所述氮原子以及任選的另一氮原子或氧原子在內形成5元或者6元環,其任選可以被C1-C6-烷基所取代,或者R13表示基團NR17C(=O)R18,其中R17和R18一起形成含有2~6個,優選2~4個碳原子的亞烷基,其中它們形成4~8元,優選4~6元飽和或者不飽和環,任選包括另一氮原子或氧原子在內,其中該環還可以任選被C1-C6-烷基所取代,其中,化合物e)或者只存在於所形成聚合物的主鏈上,或者只存在於其接枝的側鏈上,如果存在,式(IV)的化合物f)同樣或者只存在於所形成聚合物的主鏈上,或者只存在於其接枝的側鏈上,以上組分的重量%數據基於所使用單體的總重量計。
16.根據權利要求15的共聚物,其特徵在於,重均分子量為1500-4000000g/mol。
17.根據權利要求15或16之一的共聚物,其特徵在於,式(I)的單體是甲基丙烯酸甲酯或者甲基丙烯酸正丁酯或者兩者的混合物。
18.根據權利要求15~17之一的共聚物,其特徵在於,式(II)的單體是一種或多種選自甲基丙烯酸2-乙基己基酯、甲基丙烯酸異壬基酯、甲基丙烯酸異癸基酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十三烷基酯、甲基丙烯酸十五烷基酯、甲基丙烯酸十六烷基酯和甲基丙烯酸十八烷基酯的化合物。
19.根據權利要求15~18之一的共聚物,其特徵在於,所述其他的共聚單體c)是α-烯烴或者苯乙烯或者兩者的混合物。
20.根據權利要求15~19之一的共聚物,其特徵在於,式(IV)的單體是甲基丙烯酸二甲基氨基乙基酯、甲基丙烯酸二甲基氨基丙基酯、甲基丙烯酸N-嗎啉代乙基酯或者是雜環的乙烯基化合物,例如2-乙烯基吡啶、3-乙烯基吡啶、2-甲基-5-乙烯基吡啶、3-乙基-4-乙烯基吡啶、2,3-二甲基-5-乙烯基吡啶、乙烯基嘧啶、乙烯基哌啶、9-乙烯基咔唑、3-乙烯基咔唑、4-乙烯基咔唑、1-乙烯基咪唑、2-甲基-1-乙烯基咪唑、N-乙烯基吡咯烷酮、2-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基吡咯烷、3-乙烯基吡咯烷、N-乙烯基己內醯胺、N-乙烯基丁內醯胺、乙烯基氧雜環戊烷、乙烯基呋喃、乙烯基噻吩、乙烯基硫雜環戊烷、乙烯基噻唑和氫化的乙烯基噻唑、乙烯基噁唑和氫化的乙烯基噁唑,或者是這些化合物的混合物。
21.根據權利要求1~9之一的潤滑油組合物作為液壓油的用途。
22.根據權利要求21的用途,其特徵在於,共聚物用作VI改進劑,並且與液壓油的運動運動粘度無關地有助於降低液壓設備中的磨損,其中,抗磨損保護或者單獨地通過該共聚物提供,或者與常用的降低磨損的添加劑如摩擦改進劑一起提供。
23.根據權利要求1~9之一的液壓油,其特徵在於,該液壓油是一種共聚物,並且式(III)的化合物d)以0.5~40重量%存在於共聚物中。
24.根據權利要求22的液壓油,其特徵在於,式(III)的化合物d)是丙烯酸、甲基丙烯酸、二甲基氨基丙基丙烯醯胺、二甲基氨基丙基甲基丙烯醯胺或者一種ω-烯烴羧酸,特別是10-十一碳烯酸。
全文摘要
本申請涉及含有共聚物或者接枝共聚物的潤滑油配方,所述共聚物由可自由基聚合的單體形成,並且除了長鏈烷基取代的烯屬不飽和化合物,特別是丙烯酸酯或者甲基丙烯酸酯外,還額外含有具有氫橋供體官能團的單體。具有氫橋供體性質的單體根據本發明或者存在於聚合物骨架中或者存在於接枝的側枝上。除了含有具有氫橋供體官能團的單體的聚合物外,還公開了那些含有同時帶有氫橋供體官能團和氫橋受體官能團的單體的聚合物。發現,聚合物中的氫橋供體官能團,但特別是同時存在氫橋供體和受體官能團,對抗磨損保護、去垢性和分散性有積極作用。所述聚合物適合作為用於潤滑油配方的添加物,例如用於具有改善的磨損性能的發動機油或者液壓液體體。
文檔編號C08F267/06GK1926226SQ200580006260
公開日2007年3月7日 申請日期2005年2月24日 優先權日2004年4月8日
發明者M·舍爾, R·施維德 申請人:羅麥斯添加劑有限公司

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專利名稱::個性化檯曆的製作方法技術領域::本實用新型涉及一種檯曆,尤其涉及一種既顯示月曆、又能插入照片的個性化檯曆,屬於生活文化藝術用品領域。背景技術::公知的立式檯曆每頁皆由月曆和畫面兩部分構成,這兩部分都是事先印刷好,固定而不能更換的。畫面或為風景,或為模特、明星。功能單一局限性較大。特別是畫

一種實現縮放的視頻解碼方法

專利名稱:一種實現縮放的視頻解碼方法技術領域:本發明涉及視頻信號處理領域,特別是一種實現縮放的視頻解碼方法。背景技術: Mpeg標準是由運動圖像專家組(Moving Picture Expert Group,MPEG)開發的用於視頻和音頻壓縮的一系列演進的標準。按照Mpeg標準,視頻圖像壓縮編碼後包

基於加熱模壓的纖維增強PBT複合材料成型工藝的製作方法

本發明涉及一種基於加熱模壓的纖維增強pbt複合材料成型工藝。背景技術:熱塑性複合材料與傳統熱固性複合材料相比其具有較好的韌性和抗衝擊性能,此外其還具有可回收利用等優點。熱塑性塑料在液態時流動能力差,使得其與纖維結合浸潤困難。環狀對苯二甲酸丁二醇酯(cbt)是一種環狀預聚物,該材料力學性能差不適合做纖

一種pe滾塑儲槽的製作方法

專利名稱:一種pe滾塑儲槽的製作方法技術領域:一種PE滾塑儲槽一、 技術領域 本實用新型涉及一種PE滾塑儲槽,主要用於化工、染料、醫藥、農藥、冶金、稀土、機械、電子、電力、環保、紡織、釀造、釀造、食品、給水、排水等行業儲存液體使用。二、 背景技術 目前,化工液體耐腐蝕貯運設備,普遍使用傳統的玻璃鋼容

釘的製作方法

專利名稱:釘的製作方法技術領域:本實用新型涉及一種釘,尤其涉及一種可提供方便拔除的鐵(鋼)釘。背景技術:考慮到廢木材回收後再加工利用作業的方便性與安全性,根據環保規定,廢木材的回收是必須將釘於廢木材上的鐵(鋼)釘拔除。如圖1、圖2所示,目前用以釘入木材的鐵(鋼)釘10主要是在一釘體11的一端形成一尖

直流氧噴裝置的製作方法

專利名稱:直流氧噴裝置的製作方法技術領域:本實用新型涉及ー種醫療器械,具體地說是ー種直流氧噴裝置。背景技術:臨床上的放療過程極易造成患者的局部皮膚損傷和炎症,被稱為「放射性皮炎」。目前對於放射性皮炎的主要治療措施是塗抹藥膏,而放射性皮炎患者多伴有局部疼痛,對於止痛,多是通過ロ服或靜脈注射進行止痛治療

新型熱網閥門操作手輪的製作方法

專利名稱:新型熱網閥門操作手輪的製作方法技術領域:新型熱網閥門操作手輪技術領域:本實用新型涉及一種新型熱網閥門操作手輪,屬於機械領域。背景技術::閥門作為流體控制裝置應用廣泛,手輪傳動的閥門使用比例佔90%以上。國家標準中提及手輪所起作用為傳動功能,不作為閥門的運輸、起吊裝置,不承受軸向力。現有閥門

用來自動讀取管狀容器所載識別碼的裝置的製作方法

專利名稱:用來自動讀取管狀容器所載識別碼的裝置的製作方法背景技術:1-本發明所屬領域本發明涉及一種用來自動讀取管狀容器所載識別碼的裝置,其中的管狀容器被放在循環於配送鏈上的文檔匣或託架裝置中。本發明特別適用於,然而並非僅僅專用於,對引入自動分析系統的血液樣本試管之類的自動識別。本發明還涉及專為實現讀