本發(fā)明涉及潤滑油添加劑，具體涉及共聚物及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、粘度指數(shù)改進劑(viscosity?index?improver，簡稱vii)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)?，F(xiàn)代內(nèi)燃機多級油，對寬溫度范圍的潤滑油的粘度提出了越來越高的要求，這使得粘度指數(shù)改進劑的要求越來越高。通常作為粘度指數(shù)改進劑的聚合物包括乙丙共聚物(ocp)、加氫的苯乙烯共軛二烯烴共聚物(hsd)、甲基丙烯酸酯類、聚異丁烯等。

2、乙丙共聚物類粘度指數(shù)改進劑的稠化能力及剪切穩(wěn)定性較好，高溫抗剪切能力強，在內(nèi)燃機油中應(yīng)用廣泛。但此類粘度指數(shù)改進劑的低溫性能差一些(即是指低溫時潤滑油的表觀粘度或流動性能較差)，通常需要加入降凝劑來改善其低溫性能。此外，粘度指數(shù)改進劑的低溫性能及高溫抗剪切能力通常是相互矛盾的，稠化能力較高的粘度指數(shù)改進劑通常分子量較高，但是為了獲得較好的低溫性能，通常需要相對低的分子量；從而難以獲得稠化能力及剪切穩(wěn)定性較好，而低溫性能又好的粘度指數(shù)改進劑。hsd型粘度指數(shù)改進劑通常具有較好的增粘及剪切穩(wěn)定性能。通常采用苯乙烯/丁二烯或異戊二烯共聚物加氫制得氧化穩(wěn)定性、稠化能力及剪切穩(wěn)定性佳的粘度指數(shù)改進劑。主要缺點是在高溫高剪切速率下的粘度較小。

3、us4116917a公開了包含加氫的丁二烯/異戊二烯星型聚合物和異戊二烯星型聚合物，加氫后生成的鏈段類似高乙烯含量ocp，容易生成結(jié)晶，造成低溫性能不佳。

4、cn1576359a公開了采用部分加氫的異戊二烯和丁二烯的線型或星型無規(guī)共聚物作為潤滑油粘度指數(shù)改進劑，該粘度指數(shù)改進劑仍然不能獲得較好的高溫增粘效果、高溫抗剪切能力和低溫流動性。

5、綜上所述，現(xiàn)有的各種潤滑油粘指劑的低溫流動性、高溫增粘效果及高溫抗剪切能力很難同時達(dá)到理想的效果。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的各種潤滑油粘指劑的低溫流動性、高溫增粘效果及高溫抗剪切能力很難同時達(dá)到理想效果的問題，提供共聚物及其制備方法和應(yīng)用。該共聚物能夠兼具較好的高溫增粘效果、高溫抗剪切能力和低溫流動性。

2、本發(fā)明的發(fā)明人意外地發(fā)現(xiàn)，通過芳香族乙烯、單烯烴與共軛二烯烴進行多元共聚，選擇性加氫，在一條聚合物分子鏈上實現(xiàn)hsd及ocp共聚物的集成。可以實現(xiàn)hsd及ocp共聚物作為潤滑油粘指劑性能的互補。

3、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供一種共聚物，所述共聚物包括式(1)所示的結(jié)構(gòu)單元a、結(jié)構(gòu)單元b和式(3)所示的結(jié)構(gòu)單元c；所述結(jié)構(gòu)單元b含有式(21)的結(jié)構(gòu)單元b1和式(22)的結(jié)構(gòu)單元b2；

4、

5、其中，r1和r2各自獨立地為h或c6-c20的取代或未取代的芳基，且r1和r2不同時為h；r3、r4、r5和r6各自獨立地為h或c1-c4烷基，且r3、r4、r5和r6不同時為h；r7為c1-c6烷基。

6、本發(fā)明第二方面提供一種共聚物的制備方法，該制備方法包括：

7、在溶劑和催化劑組合物存在下，將聚合單體進行共聚反應(yīng)，得到共聚物前體；其中，所述聚合單體包括單乙烯基芳烴、單烯烴和共軛二烯烴；所述單烯烴包括乙烯和α-烯烴；

8、在加氫催化劑存在下，將所述共聚物前體進行選擇性加氫，使衍生自共軛二烯烴的結(jié)構(gòu)單元c的雙鍵加氫飽和，得到共聚物。

9、本發(fā)明第三方面提供前述的制備方法制得的共聚物。

10、本發(fā)明第四方面提供前述的共聚物在潤滑油中的應(yīng)用。

11、本發(fā)明第五方面提供一種潤滑油組合物，該潤滑油組合物包括基礎(chǔ)油和粘度指數(shù)改進劑，其中，所述粘度指數(shù)改進劑含有前述的共聚物。

12、通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明所取得的有益技術(shù)效果如下：

13、本發(fā)明公開的共聚物是指通過一種以上的單烯烴，一種以上的共軛二烯烴和單乙烯基芳烴共聚并選擇性加氫而得到的共聚物。通過以上多元組分的共聚，得到分子鏈同時具有hsd結(jié)構(gòu)和ocp結(jié)構(gòu)的共聚物。本發(fā)明可以實現(xiàn)hsd及ocp共聚物作為潤滑油粘指劑性能的互補，同時實現(xiàn)了兩種結(jié)構(gòu)所帶來的優(yōu)異性能。因此，該共聚物兼具較好的高溫增粘效果、高溫抗剪切能力和低溫流動性，可用作潤滑油的粘度指數(shù)改進劑。

技術(shù)特征：

1.一種共聚物，其特征在于，所述共聚物包括式(1)所示的結(jié)構(gòu)單元a、結(jié)構(gòu)單元b和式(3)所示的結(jié)構(gòu)單元c；所述結(jié)構(gòu)單元b含有式(21)的結(jié)構(gòu)單元b1和式(22)的結(jié)構(gòu)單元b2；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共聚物，其中，所述結(jié)構(gòu)單元a衍生自單乙烯基芳烴；所述結(jié)構(gòu)單元b含有衍生自乙烯的結(jié)構(gòu)單元b1和衍生自α-烯烴的結(jié)構(gòu)單元b2；所述結(jié)構(gòu)單元c衍生自共軛二烯烴，且所述結(jié)構(gòu)單元c中的雙鍵被加氫飽和。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的共聚物，其中，所述共聚物中，以所述結(jié)構(gòu)單元c的總量為基準(zhǔn)，所述結(jié)構(gòu)單元c中1,2-結(jié)構(gòu)的摩爾含量為20％以上，優(yōu)選為40％以上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的共聚物，其中，所述結(jié)構(gòu)單元a、所述結(jié)構(gòu)單元b和所述結(jié)構(gòu)單元c的摩爾比為20-35:40-55:10-30；

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項所述的共聚物，其中，所述共聚物的數(shù)均分子量為5000-20萬g/mol，優(yōu)選為2萬-15萬g/mol；

6.一種共聚物的制備方法，其特征在于，該制備方法包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其中，所述共聚物前體中，以衍生自共軛二烯烴的結(jié)構(gòu)單元c的總量為基準(zhǔn)，所述結(jié)構(gòu)單元c中1,2-結(jié)構(gòu)的摩爾含量為20％以上，優(yōu)選為40％以上。

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的制備方法，其中，所述單乙烯基芳烴、單烯烴和共軛二烯烴的摩爾比為20-35:40-55:10-30；

9.根據(jù)權(quán)利要求6-8中任意一項所述的制備方法，其中，所述單乙烯基芳烴為式i所示的化合物，

10.根據(jù)權(quán)利要求6-9中任意一項所述的制備方法，其中，所述共聚反應(yīng)的條件包括：溫度為-50℃至200℃，優(yōu)選為20-100℃；時間為0.1-6h，優(yōu)選為0.2-5h；壓力為0.1-5mpa，優(yōu)選為0.1-2mpa。

11.根據(jù)權(quán)利要求6-10中任意一項所述的制備方法，其中，所述催化劑組合物包括主催化劑和助催化劑，其中，所述主催化劑為含氮和膦的金屬化合物；所述助催化劑包括含鋁化合物以及任選的有機硼化合物；

12.根據(jù)權(quán)利要求6-11中任意一項所述的制備方法，其中，所述選擇性加氫的條件包括：溫度為40-80℃，優(yōu)選為50-70℃；時間為30-180min，優(yōu)選為30-60min；氫分壓為0.5-5mpa，優(yōu)選為1-4mpa；

13.權(quán)利要求6-12中任意一項所述的制備方法制得的共聚物。

14.權(quán)利要求1-5和13中任意一項所述的共聚物在潤滑油中的應(yīng)用。

15.一種潤滑油組合物，其特征在于，該潤滑油組合物包括基礎(chǔ)油和粘度指數(shù)改進劑，其中，所述粘度指數(shù)改進劑含有權(quán)利要求1-5和13中任意一項所述的共聚物；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及潤滑油添加劑技術(shù)領(lǐng)域，公開了共聚物及其制備方法和應(yīng)用。該所述共聚物包括式(1)所示的結(jié)構(gòu)單元A、結(jié)構(gòu)單元B和式(3)所示的結(jié)構(gòu)單元C；所述結(jié)構(gòu)單元B含有式(21)的結(jié)構(gòu)單元B1和式(22)的結(jié)構(gòu)單元B2；其中，R1和R2各自獨立地為H或C6?C20的取代或未取代的芳基，且R1和R2不同時為H；R3、R4、R5和R6各自獨立地為H或C1?C4烷基，且R3、R4、R5和R6不同時為H；R7為C1?C6烷基。本發(fā)明的共聚物可用作潤滑油的粘度指數(shù)改進劑，兼具較好的高溫增粘效果、高溫抗剪切能力和低溫流動性。

技術(shù)研發(fā)人員：陳建軍,高念,吳寧,徐林,郝建國
受保護的技術(shù)使用者：中國石油化工股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2