淺黃色產物的產率為至少85%。通 過使用l,504.85g1-癸烯(10.73mol)、197.70g9-DAME(1.07mol)和 400mL二叔戊基過 氧化物(1. 88mol)在5L燒瓶中實施反應將該實施例放大。通過使用3, 762. 12g1-癸烯 (26. 82mol)、494. 25g9-DAME(2. 68mol)和 1L二叔戊基過氧化物(4. 69mol)在 12L燒瓶中 實施反應將該實施例進一步放大。
[0091] 實施例2:1-癸烯和9-DAME的共聚-過氧化物類型、溫度和引發劑添加的影響
[0092] 進行設計實驗(D0E)以研究過氧化物類型、過氧化物的添加模式和溫度的變量對 于1-癸烯和9-DAME的10:1摩爾比率的共聚的影響。使用五種不同的過氧化物一二叔丁 基過氧化物、二叔戊基過氧化物、二枯基過氧化物、過氧化二苯甲酰、和過氧化二月桂酰。引 發劑在各共聚中的量為8. 3摩爾%過氧化物,作為過氧化物摩爾數/(過氧化物摩爾數+單 體摩爾數)計算。三種反應溫度對應于各過氧化物的30、60和120分鐘半壽命。三種不同 的添加模式定義為:a)模式1 一以30分鐘間隔添加10%的過氧化物,具有4. 5小時的總添 加時間;b)模式2 -以60分鐘間隔添加10%的過氧化物,具有9小時的總添加時間;c)模 式3 -初始添加30%的過氧化物,隨后以30分鐘間隔添加10%的過氧化物,具有3. 5小時 的總添加時間。所有反應在250ml的燒瓶中進行。
[0093] 表1列出了反應變量、反應產率、產物的100°C下的運動粘度(KV)和顏色。使用 JMP軟件分析數據。全部共聚物具有在100°C下低于21cSt的KV。
[0094] 轟1:對于1-癸烯和9-DAME的共聚的反應變量和結果
[0095]
[0096] 引發劑二叔戊基過氧化物提供最高的共聚物產率(55-70% ),同時提供12_16cSt 的運動粘度。引發劑二叔丁基過氧化物提供45-57 %的共聚物產率和15-30cSt的運動粘 度。引發劑二枯基過氧化物提供45-55%的共聚物產率和10-20cSt的運動粘度。引發劑過 氧化二苯甲酰提供40-45%的共聚物產率和7-15cSt的運動粘度。引發劑過氧化二月桂酰 提供25-30 %的共聚物產率和5-lOcSt的運動粘度。
[0097] 通過單獨地或與水組合地使用二叔丁基過氧化物引發劑、和使用氫過氧化物引發 劑,研究水對1-癸烯和9-DAME的共聚的影響。用包含10:1摩爾比率的1-癸烯對9-DAME 的反應混合物、和155. 4°C的反應溫度如上所述地進行聚合反應。引發劑為叔丁基氫過氧 化物溶液(在水中70重量% )、與水混合的二叔丁基過氧化物、或純的二叔丁基過氧化物。 各共聚中的引發劑的量為13. 7摩爾%過氧化物,作為過氧化物摩爾數八過氧化物摩爾數 +單體摩爾數)計算,且假定在叔丁基氫過氧化物溶液中的過氧化物含量為70重量%。表 2列出了共聚反應的引發劑類型、反應產率、和在KKTC下的運動粘度(KV)。將水添加到反 應混合物中看起來降低共聚物的產率和運動粘度兩者。
[0098] 轟1:水對1-癸烯和9-DAME的共聚的影響
[0099]
[0100] 通過比較用二叔丁基過氧化物引發劑、或用二叔戊基過氧化物引發劑、或用二叔 丁基過氧化物和二叔戊基過氧化物的1:1組合實施的共聚的結果,研究在1-癸烯和9-DAME 的共聚中組合過氧化物引發劑的影響。用包含10:1摩爾比率的1-癸烯對9-DAME的反應 混合物、和13. 7摩爾%過氧化物的總引發劑裝載,如上所述地進行共聚反應。基于各引發 劑的30分鐘半壽命選擇反應溫度,其中采用1:1二叔丁基過氧化物和二叔戊基過氧化物的 共聚的反應溫度基于兩種引發劑的半壽命的平均值計算。表3列出了用于共聚反應的各引 發劑的類型和量、反應溫度、反應產率和在l〇〇°C下的運動粘度(KV)。組合引發劑提供與二 叔戊基過氧化物相關的更高的產率,并提供與二叔丁基過氧化物相關的運動粘度。
[0101] 轟1:組合引發劑對1-癸烯和9-DAME的共聚的影響
[0102]
[0103]實施例3:1-癸烯和9-DAME的共聚-過氧化物裝載量的影響 [0104] 通過用不同量的二叔戊基過氧化物或二叔丁基過氧化物作為引發劑,使作為 a-烯烴單體的1-癸烯和作為a-酯烯單體的9-DAME反應而形成共聚物。用包含 10:1摩爾比率的1-癸烯對9-DAME的反應混合物、對于使用二叔戊基過氧化物的共聚的 149. 5°C的反應溫度、和對于使用二叔丁基過氧化物的共聚的155°C的反應溫度,如實施例 1中描述地進行共聚反應。表4列出了用于共聚反應的引發劑的量、反應產率、和在KKTC 下的運動粘度(KV)。當引發劑裝載量增加時,反應產率和運動粘度兩者都增加。另外,引發 劑的類型影響共聚物的粘度。二叔戊基過氧化物比二叔丁基過氧化物引發劑在提供低粘度 共聚物方面是更有效的。
[0105] 轟4:采用不同的過氧化物引發劑的1-癸烯和9-DAME的共聚
[0106]
[0107] 通過用不同量的二叔戊基過氧化物引發劑使1-癸烯和9-DAME反應形成共聚物。 使用包含10:1摩爾比率的1-癸烯對9-DAME的反應混合物、對于引發劑的"模式1"添加方 案和149. 5°C的反應溫度,如實施例1中描述地進行共聚反應。二叔戊基過氧化物引發劑的 量從2. 2摩爾%至15. 5摩爾%變化。測量所得共聚物的運動粘度、分子量和元素組成。
[0108] 表5列出了引發劑的量、反應產率、在100°C下的運動粘度(KV)和通過GPC測量 的共聚物的分子量。多分散指數(PDI)以重均分子量(Mw)除以數均分子量(Mn)計算。此 外,通過元素分析分析共聚物,其表明在各共聚物中的氧含量高于理論值。氧含量未看出與 引發劑的裝載量相關。
[0109] ^5:對于1-癸烯和9-DAME的共聚的反應變量和結果
[0110]
[0111]圖3是作為二叔戊基過氧化物引發劑裝載量的函數的共聚物分子量和多分散性 的圖,其中數據點來自表5。將二叔戊基過氧化物引發劑的量升高到高于8. 4摩爾%提供更 高分子量的共聚物。
[0112] 圖4是作為二叔戊基過氧化物引發劑裝載量的函數的反應產率和共聚物粘度 的圖,其中數據點來自表5。反應產率隨著引發劑裝載量的增加而增加。各共聚物具 有在100°C下低于19cSt的KV。對于使用8. 4-13. 8摩爾%引發劑制備的聚合物,測得 15. 02-15. 91cSt的相對窄范圍的粘度。
[0113] 實施例4:9_DAME與不同于1-癸燔的a-烯烴的共聚
[0114] 通過使用二叔戊基過氧化物引發劑使a-酯稀單體(9-DAME)和一種、兩種 或三種不同的a-烯烴單體(1-辛烯、1-癸烯和/或1-十二碳烯)反應形成共聚物。在各 共聚中a-烯烴對9-DAME的摩爾比率為10:1,且所述引發劑以13. 7摩爾%的裝載量存在。 雖然在回流的情況下進行共聚反應,但是反應溫度取決于共聚單體的身份。表6列出了用 于共聚反應的單體的類型和量、各單體的沸點、反應產率和在l〇〇°C下的運動粘度(KV)
[0115] ^6:不同a-烯烴和9-DAME的共聚
[0116]
[0117] *在1托壓力下的沸點。
[0118] **反應溫度限于125_130°C?
[0119] 1-辛烯的低沸點看上去阻止10:1的1-辛烯/9-DAME共聚反應達到149. 5°C的典 型反應溫度。該較低的反應溫度看上去提供所得共聚物的較低的產率和較低的運動粘度。 其中1-辛烯與另外的a-烯烴組合的共聚能夠維持149. 5°C的反應溫度,且所得共聚物的 產率和運動粘度與10:1的1-辛烯/9-DAME共聚物的類似。因此,當與具有較高沸點的其 他a-烯烴組合時,1-辛烯是有用的共聚單體。
[0120] 通過使a-酯烯單體(9-DAME)和作為a-烯烴單體的1-癸烯或1-十二碳 烯反應形成共聚物。以10:1、3:1或1:1的比率改變<1-烯烴對9-041^的摩爾比率。過氧 化物引發劑為二叔戊基過氧化物或二叔丁基過氧化物,且所述引發劑的裝載量為13. 7摩 爾%或約8. 4摩爾%。表7列出了用于共聚反應的單體、單體比率、引發劑的類型、引發劑 裝載量、反應產率、和在l〇〇°C下的運動粘度(KV)。另外,僅在a-烯烴的身份不同的可比 較的共聚反應之間的產率和運動粘度的差異列于表中。在共聚中用1-十二碳烯代替1-癸 烯的影響取決于使用的過氧化物、過氧化物的量、和a-烯烴對9-DAME的摩爾比率。
[0121] 表7:9-DAME與1-癸烯或1-十二碳烯的共聚
[0122]
[0124] *a-烯烴對 9-DAME。
[0125] 實施例5:9-DAME與1_癸烯的共聚_ 9-DAME裝載量的影響
[0126] 通過使a-烯烴單體(1-癸烯)和a-酯烯單體(9-DAME)反應形成共聚物, 其中單體混合物中9-DAME的摩爾百分數從0摩爾%至9. 1摩爾%變化。所述引發劑是二 叔戊基過氧化物,其以8. 4摩爾%的裝載量存在于反應混合物中。在所述引發劑的最后添 加后,將所述反應在149. 5°C下保持4小時,和分離產物,如上所述。表8列出了用于共聚反 應的各單體的量、反應產率和在l〇〇°C下的運動粘度(KV)。
[0127] H1-癸烯與不同量的9-DAME的共聚
[0128]
[0129] 產率和在100°C下的運動粘度基本上不受從0至9. 1摩爾%變化的9-DAME的量的 影響。因此,在這些單體引入水平下,運動粘度基本上不受共聚物極性差異的影響。此外, 如通過iH-NMR測定的共聚物中源自9-DAME的共聚單體的百分數與單體混合物中9-DAME的 百分數一致。因此,1-癸烯和9-DAME在這些共聚反應中具有基本上相當的反應性。
[0130] 實施例6:1-癸烯、9-DAME和9-DA的共聚。
[0131] 通過使用二叔戊基過氧化物引發劑使1-癸烯、a-酯烯單體(9-DAME)和/ 或a-(羧酸)-?-烯單體(9-癸烯酸;9-DA)反應形成共聚物。在各共聚中a-烯烴對 9-DAME和/或9-DA的摩爾比率為10:1,表9中列出了用于共聚反應的單體的類型和量、反 應產率和在l〇〇°C下的運動粘度(KV)。
[0132] 表9:1-癸燔與9-DAME和/或9-DA的共聚
[0133]
[0134] 這三種聚合物可提供關于水解對a_烯烴和a_酯-co-烯單體的共聚物的潛在 影響的信息。酯基團的水解可由于在共聚或氣提過程期間不注意的引入水而發生,和也可 在使用含有所述共聚物的潤滑劑組合物期間發生。羧酸基團在共聚物中存在的一個效果是 升高粘度。
[0135]實施例7:1-十二碳烯和9-DAME的共聚-過氧化物類型和裝載量的影響
[0136] 用1-十二碳烯作為a_烯烴單體代替1-癸烯進行共聚。a_酯烯單體為 9-DAME,且通過用不同量的二叔丁基過氧化物引發劑使1-十二碳烯和9-DAME反應形成共 聚物。用包含10:1摩爾比率的1-十二碳烯對9-DAME的反應混合物和155°C的反應溫度, 如實施例1中所述地進行聚合反應。二叔丁基過氧化物引發劑的量從4. 0摩爾%至13. 7 摩爾%變化。表10列出了用于共聚反應的引發劑的量、反應產率、和在l〇〇°C下的運動粘度 (KV)〇
[0137] 表10:1-十二碳烯和9-DAME的共聚
[0138]
[0139] 通過使用不同的過氧化物引發劑使摩爾比率10:1的1-十二碳烯和9-DAME反 應形成共聚物。除二叔丁基過氧化物和二叔戊基過氧化物之外,還使用2, 5-二(叔丁 基過氧)_2, 5-二甲基己烷和過氧化苯甲酸叔丁酯作為聚合引發劑。2, 5-二(叔丁基過 氧)-2, 5-二甲基己烷引發劑可每分子產生兩當量的自由基,理論上在共聚中需要一半的 引發劑。表11列出了用于共聚反應的引發劑的類型和量、反應產率、和在l〇〇°C下的運動粘 度(KV)。
[0140] 圖5為作為引發劑裝載量的函數的反應產率和共聚物粘度的圖,其中數據點來自 表11。當引發劑裝載量增加時,反應產率和運動粘度兩者都增加。另外,引發劑的類型影 響共聚物的粘度。如圖5中所示,與使用二叔戊基過氧化物形成的共聚物相比,使用二叔 丁基過氧化物形成的共聚物具有隨著引發劑裝載量的增加的更急劇的運動粘度(KV)增加 率。因此,^叔丁基過氧化物在提供尚粘度共聚物方面更有效,而^叔戊基過氧化物在提供 低粘度共聚物方面更有效。
[0141] 表11:1-十二碳烯和9-DAME的共聚
[0142]
[0144] *引發劑的當量=2X摩爾% ;即分別為4當量%、4當量%和8當量%。
[0145] 使用2, 5-二(叔丁基過氧)_2, 5-二甲基己烷引發劑的共聚具有比使用二叔丁基 過氧化物的那些稍低的產率,但是兩種類型的共聚都產生具有類似的在100°c下的運動粘 度的共聚物。過氧化苯甲酸叔丁酯引發劑也具有較低的產率,且所得共聚物具有淺黃色。另 外,對使用過氧化苯甲酸叔丁酯形成的共聚物進行分離比在其它共聚中困難,因為反應的 苯甲酸副產物可在蒸餾冷凝器中凝固。
[0146] 實施例8:1-十二碳烯和9-DAME的共聚-共聚單體比率的影響
[0147] 通過以變化的比率使a-烯烴單體(1-十二碳烯)和a-酯烯單體(9-DAME) 反應形成共聚物。通過將1-十二碳烯和9-DAME以95-25摩爾%的1-十二碳烯和5-75摩 爾%的9-DAME的摩爾百分數組合形成共聚反應混合物。此外,通過將二叔丁基過氧化物加 入到沒有任何a-烯烴共聚單體的9-DAME中形成聚合反應混合物。二叔丁基過氧化物聚 合引發劑在各反應中的量為8. 3-8. 4摩爾%且反應溫度為150-155°C。表12列出了用于聚 合和共聚反應的各單體的量、引發劑的量、反應產率和在l〇〇°C下的運動粘度(KV)。
[0148] 表12:1-十二碳烯和9-DAME的共聚、和9-DAME的聚合
[0149]
[0151] 圖6是對于采用8. 4摩爾%的二叔丁基過氧化物的反應的作為9-DAME單體百分 數的函數的反應產率和共聚物粘度的圖,其中數據點來自表12。反應產率在不同的反應之 間是相似的。運動粘度看起來對于由含有25-50摩爾%的9-DAME的單體混合物形成的共 聚物是最低的,其中對于用35摩爾%的9-DAME形成的共聚物觀察到最小運動粘度。粘度 指數看起來隨著9-DAME水平的升高而降低。表13列出了對應于表12條目(分別為95% 的1-十二