專利名稱:潤滑油添加劑和潤滑油組合物的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種用作具有高粘度指數和幾乎不會受到由于持久或暫時的剪切而降低粘度的添加劑的乙烯/α-烯烴無規共聚物,并且涉及含有該共聚物的潤滑油組合物。
背景技術:
眾所周知,乙烯/丙烯共聚物作為一種包括乙烯無規共聚物的潤滑油添加劑。因為該乙烯/丙烯共聚物沒有不飽和的雙鍵和幾乎沒有叔碳原子,所以,其顯示出優良的剪切穩定性和氧化穩定性。因此,當該共聚物加到潤滑油例如齒輪油、發動機潤滑油或潤滑脂中時,該油的壽命會延長,因此,廣泛使用該共聚物。
另外,人們知道,當該共聚物作為增稠劑加到含有合成烴或酯作為基礎油的潤滑油中時,該油的低溫粘度會降低(日本專利公開號104695/1989)。
但是,含有礦物油或烴合成油作為基礎油和乙烯/丙烯共聚物作為增稠劑的該潤滑油的粘度指數比含有PMA(聚甲基丙烯酸甲酯)的潤滑油的粘度指數低。因此,潤滑油的粘度的溫度依賴性很強,如果要設計潤滑油的高溫粘度,以使其保持在某一常數值,其低溫粘度會增加,因此,在冬天或冷的地區使用該潤滑油有時就受到限制。因此,就需要具有高粘度指數可改進性能的增稠劑。
乙烯無規共聚物的粘度指數可改進性能一般取決于分子量,如果分子量增加,粘度指數可改進性能也增加,但是其剪切穩定性降低。如果乙烯含量增加,粘度指數可改進性能和剪切穩定性都提高,但是高乙烯含量部分會結晶,使得該調合油會混濁,因此,該調合油不能用作潤滑油。
另一方面,人們一般地都知道,PMA具有高的粘度指數,但是具有低剪切穩定性。
在如上所述這樣的情況下,本發明人對乙烯無規共聚物中共聚單體的類型和量進行了各種各樣的研究。結果,他們發現,具有特定α-烯烴含量范圍、在100℃的運動粘度、固有粘度[η]和由凝膠滲析色層分離法測定的分子量分布和數均分子量的乙烯/α-烯烴無規共聚物,具有很高的粘度指數可改進性能和優良的剪切穩定性,作為潤滑油的添加劑是很有利的。也就是說,本發明人已經發現,帶有很多具有6個或大于6個碳原子的支鏈的乙烯/α-烯烴共聚物有很高的粘度指數可改進性能和優良的剪切穩定性。
在WO 01/85880 A1中,公開了一種潤滑油粘度改進劑,其是一種乙烯/α-烯烴共聚物,α-烯烴是3個或多于3個碳原子的α-烯烴和4-20個碳原子的較高級α-烯烴,這些α-烯烴的碳原子數大于1或大于3個或多于3個碳原子的α-烯烴的碳原子數,該潤滑油粘度改進劑含有40-80%重的乙烯、15-59%重的3個或多于3個碳原子的α-烯烴和0.1-25%重的4-20個碳原子的較高級α-烯烴(總共100%),并且數均分子量為80,000-400,000。但是,該共聚物的α-烯烴含量低于本發明的乙烯/α-烯烴共聚物中的α-烯烴含量。
本發明的一個目的是提供一種具有高粘度指數可改進性能和優良的剪切穩定性的潤滑油添加劑和具有優良粘度指數和剪切穩定性的潤滑油組合物。
發明公開根據本發明,可以提供能夠達到上述目的的下列的潤滑油增稠劑和潤滑油組合物。
(1)含有具有下列性能的乙烯/α-烯烴無規共聚物的潤滑油添加劑(i)所說的共聚物是乙烯和至少一種選自3-20個碳原子的α-烯烴的共聚物,并且含有至少一種由乙烯衍生的其量為10-75%摩爾的組分單元和由至少一種由選自8-20個碳原子的α-烯烴的α-烯烴衍生的其量為20-80%摩爾的組分單元,(ii)在100℃的運動粘度為500-1,000,000mm2/s,(iii)在135℃在萘烷中測定的固有粘度[η]為0.15-1.0dl/g,(iv)由凝膠滲析色層分離法測定的分子量分布(Mw/Mn,Mw重均分子量,Mn數均分子量)不大于4,和(v)數均分子量為5,000-30,000。
(2)上述(1)中所述的潤滑油添加劑,其中,乙烯/α-烯烴無規共聚物含有由乙烯衍生的其量為30-75%摩爾的組分單元和由至少一種由選自8-20個碳原子的α-烯烴的α-烯烴衍生的其量為25-70%摩爾的組分單元。
(3)上述(1)中所述的潤滑油添加劑,其中,乙烯/α-烯烴無規共聚物含有由乙烯衍生的其量為30-75%摩爾的組分單元和由至少一種由選自10-16個碳原子的α-烯烴的α-烯烴衍生的其量為25-70%摩爾的組分單元。
(4)上述(1)中所述的潤滑油添加劑,其中,乙烯/α-烯烴無規共聚物含有由乙烯衍生的其量為35-70%摩爾的組分單元和由1-癸烯衍生的其量為30-65%摩爾的組分單元。
(5)上述(1)中所述的潤滑油添加劑,其中,乙烯/α-烯烴無規共聚物含有由乙烯衍生的其量為10-75%摩爾的組分單元、由至少一種由選自3-6個碳原子的α-烯烴的較低碳原子α-烯烴衍生的其量為5-50%摩爾的組分單元和由至少一種由選自8-20個碳原子的α-烯烴的較高碳原子α-烯烴衍生的其量為20-85%摩爾的組分單元。
(6)上述(1)中所述的潤滑油添加劑,其中,乙烯/α-烯烴無規共聚物含有由乙烯衍生的其量為10-70%摩爾的組分單元、由至少一種由選自3-6個碳原子的α-烯烴的較低碳原子α-烯烴衍生的其量為10-40%摩爾的組分單元和由至少一種由選自8-20個碳原子的α-烯烴的較高碳原子α-烯烴衍生的其量為20-80%摩爾的組分單元。
(7)上述(1)中所述的潤滑油添加劑,其中,乙烯/α-烯烴無規共聚物含有由乙烯衍生的其量為10-70%摩爾的組分單元、由至少一種由選自3-4個碳原子的α-烯烴的較低碳原子α-烯烴衍生的其量為10-40%摩爾的組分單元和由至少一種由選自10-14個碳原子的α-烯烴的較高碳原子α-烯烴衍生的其量為20-80%摩爾的組分單元。
(8)上述(1)中所述的潤滑油添加劑,其中,乙烯/α-烯烴無規共聚物含有由乙烯衍生的其量為10-70%摩爾的組分單元、由丙烴衍生的其量為10-40%摩爾的組分單元和由1-癸烯衍生的其量為20-80%摩爾的組分單元。
(9)一種潤滑油添加劑,其含有由乙烯衍生的其量為30-75%摩爾的組分單元和由至少一種由選自8-20個碳原子的α-烯烴的α-烯烴衍生的其量為25-70%摩爾的組分單元,并且具有下列特性剪切穩定性(A(%))和粘度指數(B)滿足下列等式B≥0.4×A+155其中A是滿足條件A≤30的數。
(10)上述(9)中所述的潤滑油添加劑,其中,剪切穩定性(A(%))和在26℃測定的低溫粘度(C(mPa·s)滿足下列等式C≤-50×A+15000。
(11)一種潤滑油組合物,其含有(A)至少一種選自合成烴、礦物油和酯的基礎油,該基礎油在100℃的運動粘度為1-20mm2/s,其含量為50-99.8重量份,(B)上述(1)-(10)中任一項所述的潤滑油添加劑,其含量為0.2-50重量份,條件是組分(A)和組分(B)的總量為100重量份,和任選的(C)至少一種選自分散劑、粘度指數改進劑、抗氧化劑、防腐劑、抗磨添加劑、降凝劑、防銹劑、抗泡劑和極壓添加劑的添加劑。
實施本發明的最好方式下面詳細介紹本發明的潤滑油添加劑和潤滑油組合物。
本發明的潤滑油添加劑含有液體乙烯/α-烯烴無規共聚物。
該乙烯/α-烯烴無規共聚物是一種乙烯和至少一種選自3-20個碳原子的α-烯烴的共聚物,并且至少含有由乙烯衍生的組分單元和由至少一種由選自8-20個碳原子的α-烯烴的α-烯烴衍生的組分單元。
作為本發明的潤滑油增稠劑的該乙烯/α-烯烴無規共聚物滿足下面(i)-(v)的條件。
(i)該乙烯/α-烯烴無規共聚物含有由乙烯衍生的其量為10-75%摩爾的組分單元和由至少一種由選自8-20個碳原子的α-烯烴的α-烯烴衍生的其量為20-80%摩爾的組分單元。
在本發明的優選實施方案中,乙烯/α-烯烴無規共聚物含有由乙烯衍生的其量為30-75%摩爾,優選的35-70%摩爾,更優選50-70%摩爾的組分單元,和由8-20個碳原子的α-烯烴衍生的其量為25-70%摩爾,優選30-65%摩爾,更優選30-50%摩爾的組分單元(聚合物(i-a))。
在本發明的另一個優選實施方案中,乙烯/α-烯烴無規共聚物含有由乙烯衍生的其量為10-75%摩爾,優選的10-70%摩爾的組分單元,由至少一種由選自3-6個碳原子的α-烯烴的較低碳原子α-烯烴衍生的其量為10-50%摩爾,優選10-40%摩爾的組分單元和由至少一種選自8-20個碳原子的α-烯烴的較高碳原子α-烯烴衍生的其量為20-85%摩爾,優選20-80%摩爾的組分單元(聚合物(i-b))。
3-6個碳原子的α-烯烴(較低碳原子的α-烯烴)的例子包括直鏈α-烯烴,例如丙烯、1-丁烯、1-戊烯和1-己烯,和支鏈α-烯烴,例如異丁烯、3-甲基-1-丁烯和4-甲基-1-戊烯。
8-20個碳原子的α-烯烴(較高碳原子的α-烯烴)的例子包括直鏈α-烯烴,例如1-辛烯、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、1-十九碳烯和1-二十碳烯,和支鏈α-烯烴,例如8-甲基-1-壬烯、7-甲基-1-癸烯、6-甲基-1-十一碳烯和6,8-二甲基-1-癸烯。
在聚合物(i-a)中,8-20個碳原子的α-烯烴優選是8-16個碳原子的α-烯烴,更優選是10-16個碳原子的α-烯烴,還更優選是10-12個碳原子的α-烯烴,特別優選是1-癸烯。
在聚合物(i-a)中,可以使用兩種和多種8-20個碳原子的α-烯烴,例如,1-癸烯與1-十二碳烯的混合物和1-癸烯與1-十三碳烯的混合物是優選的。
在聚合物(i-a)中,3-7個碳原子的α-烯烴可以以少量(例如不大于3%摩爾)共聚。
在聚合物(i-b)中,較低碳原子的α-烯烴優選是3或4個碳原子的α-烯烴,特別優選丙烯。在聚合物(i-b)中,較高碳原子的α-烯烴優選是8-16個碳原子的α-烯烴,更優選是10-14個碳原子的α-烯烴,還更優選是10-12個碳原子的α-烯烴,特別優選是1-癸烯。
在聚合物(i-b)中,可以使用兩種和多種較低碳原子的α-烯烴,并且可以使用兩種和多種較高碳原子的α-烯烴。
當在乙烯/α-烯烴無規共聚物中乙烯含量在上述范圍之內時,該共聚物具有優良的剪切穩定性和高粘度指數可改進性能。并且,該共聚物不會變混濁,其傾點可以保持很低。
(ii)在100℃的運動粘度(JIS K 2283)是500-1,000,000mm2/s,優選500-500,000mm2/s,更優選1,000-100,000mm2/s。
當乙烯/α-烯烴無規共聚物在100℃的運動粘度在上述范圍時,該共聚物顯示剪切穩定性和粘度指數之間的良好平衡,所以,可以說其是合乎要求的。
(iii)在135℃萘烷中測定的固有粘度[η]是0.15-1.0dl/g,優選0.15-0.8dl/g。
當乙烯/α-烯烴無規共聚物的固有粘度[η]在上述范圍時,該共聚物顯示剪切穩定性和粘度指數之間的良好平衡,所以,可以說其是合乎要求的。
(iv)由GPC(分子量標準物質聚苯乙烯)測定的數均分子量(Mn)是5,000-30,000,優選5,000-27,000,更優選8,000-27,000,還更優選10,000-25,000。
當乙烯/α-烯烴無規共聚物的數均分子量在上述范圍時,該共聚物顯示剪切穩定性和粘度指數之間的良好平衡,所以,可以說其是合乎要求的。
(v)由GPC測定的分子量分布(Mw/Mn,Mw重均分子量,Mn數均分子量)是不大于4,優選不大于3.5。
當乙烯/α-烯烴無規共聚物的Mw/Mn在上述范圍時,該共聚物有優良的剪切穩定性。
當乙烯/α-烯烴無規共聚物是聚合物(i-a)時,該共聚物可以變成具有高粘度指數可改進性能和剪切穩定性的增稠劑。通過摻入該增稠劑,可以得到具有優良的粘度指數和剪切穩定性而特別是不混濁的潤滑油組合物。
當乙烯/α-烯烴無規共聚物是共聚物(i-b)時,該共聚物可以變成具有高粘度指數可改進性能和剪切穩定性的增稠劑。通過摻入該增稠劑,可以得到具有優良的粘度指數和剪切穩定性而特別是具有低傾點的潤滑油組合物。
其是本發明的潤滑油增稠劑的本發明的乙烯/α-烯烴無規共聚物優選滿足上述要求(i)和下面的要求(vi),或者優選滿足上述要求(i)和下面的要求(vi)和(vii),或者優選滿足上述要求(i)-(v)和下面的要求(vi)和(vii)。這樣一種乙烯/α-烯烴無規共聚物優選是共聚物(i-a)。
(vi)剪切穩定性(A(%))和粘度指數(B)滿足下面的等式
B≥0.4×A+155其中A是滿足條件A≤30的數;優選它們滿足下面的等式B≥0.4×A+158其中A是滿足條件A≤25的數;更優選它們滿足下面的等式B≥0.4×A+180≥B≥0.4×A+158其中A是滿足條件A≤22的數。
(vii)在-26℃測定的剪切穩定性(A(%))和低溫粘度(C(mPa·s))滿足下面的等式C≤-50×A+15,000其中A是滿足條件A≤30的數;優選它們滿足下面的等式C≤-50×A+14,000,其中A是滿足條件A≤25的數;更優選它們滿足下面的等式-50×A+8000≤C≤-50×A+14000,和其中A是滿足條件A≤20的數。
滿足要求(vi)的乙烯/α-烯烴無規共聚物和滿足要求(vi)和(vii)的乙烯/α-烯烴無規共聚物,其每一種都可以變成具有優良的剪切穩定性和低溫粘度性能的增稠劑。
在下面介紹測定剪切穩定性、粘度指數和低溫粘度的方法。
制備乙烯/α-烯烴無規共聚物的方法其是本發明的潤滑油添加劑的乙烯/α-烯烴無規共聚物需要具有這樣一種結構,即其中的α-烯烴單元盡可能均勻地合并到該聚合物鏈中。因此,優選地是使用單一活性中心催化劑體系來制備該共聚物,例如,優選使用由金屬茂化合物和有機鋁羥基化合物和/或離子化的離子化合物組成的金屬茂催化劑來制備該共聚物。下面給出可以用于制備乙烯/α-烯烴無規共聚物的金屬茂催化劑的例子。當然,可以使用不是下述的催化劑而不會有任何問題,只要它們可以高混亂度的共聚10-20個碳原子的α-烯烴。
金屬茂化合物構成金屬茂催化劑的金屬茂化合物是選自元素周期表的4族過渡金屬的金屬茂化合物,例如由下面的式子(1)表示的化合物MLx (1)其中,M是選自元素周期表的4族過渡金屬,x是過渡金屬M的價數,L是一種配位體。
由M所表示的過渡金屬的例子包括鋯、鈦和鉿。L是與過渡金屬配位的配位體。至少一種配位體L是具有環戊二烯基骨架的配位體,該具有環戊二烯基骨架的配位體可以具有取代基。
具有環戊二烯基骨架的配位體L的例子包括環戊二烯基;烷基-或環烷基取代的環戊二烯基,例如甲基環戊二烯基,乙基環戊二烯基,正或異丙基環戊二烯基,正-、異-、仲或叔丁基環戊二烯基,二甲基環戊二烯基,甲基丙基環戊二烯基,甲基丁基環戊二烯基和甲基芐基環戊二烯基;茚基;4,5,6,7-四氫茚基;和芴基。在具有環戊二烯基骨架的基團中的氫可以被鹵原子或三烷基甲硅烷基取代。
當金屬茂化合物具有兩個或多個具有環戊二烯基骨架的基團作為配位體L時,這些具有環戊二烯基骨架的基團中的兩個基團,可以通過例如亞烷基如乙烯基或丙烯基,取代的亞烷基如異亞丙基或二苯基亞甲基,亞甲硅基或取代的亞甲硅基,例如甲基亞甲硅基,二苯基亞甲硅基或甲基苯基亞甲硅基來彼此結合。
不是具有環戊二烯基骨架的配位體的配位體L(不具有環戊二烯基骨架的配位體)的例子包括1-12個碳原子的烴基,烷氧基,芳氧基,含磺酸的基團(-SO3R1)(R1是烷基,被鹵原子取代的烷基,芳基,被鹵原子或烷基取代的芳基),鹵原子和氫原子。
金屬茂化合物的例子1由式子(1)表示的其中過渡金屬的價數是4的金屬茂化合物更具體地是由下式(2)表示的化合物R2kR3lR4mR5nM (2)其中M是選自元素周期表4族的過渡金屬,R2是具有環戊二烯基骨架的基團(配位體),R3、R4和R5分別獨立地是具有或不具有環戊二烯基骨架的基團(配位體),k是1或大于1的整數,和k+l+m+n=4。
具有鋯作為M并且含有至少兩個具有環戊二烯基骨架的配位體的金屬茂化合物的例子包括雙(環戊二烯基)鋯單氯化物單氫化物,雙(環戊二烯基)鋯二氯化物,雙(1-甲基-3-丁基環戊二烯基)鋯-雙(三氟甲烷磺化物),雙(1,3-二甲基環戊二烯基)鋯二氯化物和雙(正丁基環戊二烯基)鋯二氯化物。
也可以使用在上述化合物中的1,3-位取代的環戊二烯基被1,2-位取代的環戊二烯基取代的化合物。
作為另外的金屬茂化合物的例子,也可以使用式(2)的橋型金屬茂化合物,其中式(2)中的R2、R3、R4和R5中的至少兩個,例如R2和R3每一個都是具有環戊二烯基骨架的基團(配位體),并且,它們當中的至少兩個基團通過亞烷基、取代的亞烷基、亞甲硅基、取代的亞甲硅基等彼此結合在一起。在這種情況下,R4和R5中彼此都獨立的與上述的不是具有環戊二烯基骨架的配位體的配位體相同。
橋型金屬茂化合物的例子包括乙烯雙(茚基)二甲基鋯、乙烯雙(茚基)鋯二氯化物、異丙基茚基雙(環戊二烯基-氟代烯基)鋯二氯化物,二苯基亞甲硅基雙(茚基)鋯二氯化物和甲基苯基亞甲硅基雙(茚基)鋯二氯化物。
金屬茂化合物的例子2金屬茂化合物的另一個例子是在日本專利公開號268307/1992中介紹的由下面的式子(3)表示的金屬茂化合物 在上述式子中,M是元素周期表4族過渡金屬,例如鈦、鋯或鉿。
R11和R12可以相同或不同,其每一個是氫原子、1-10個碳原子的烷基、1-10個碳原子的烷氧基、6-10個碳原子的芳基、6-10個碳原子的芳氧基、2-10個碳原子的鏈烯基、7-40個碳原子的芳烷基、7-40個碳原子的烷基芳基、8-40個碳原子的芳基鏈烯基或鹵原子,優選氯原子。
R13和R14可以相同或不同,其每一個是氫原子、鹵原子、可以是鹵代的1-10個碳原子的烷基、6-10個碳原子的芳基、-R(R10)2基團、-SR20基團、-OSi(R20)3、-Si(R20)3或-P(R20)2基團。R20是鹵原子,優選氯原子,1-10個碳原子的烷基,優選1-3個碳原子的烷基,或6-10個碳原子的芳基,優選6-8個碳原子的芳基。R13和R14中每一個特別優選是氫原子。
R15和R16中除了不包括氫原子之外都與R13和R14相同,并且它們彼此可以相同或不同,優選彼此相同。R15和R16中每一個優選可以是鹵化的1-4個碳原子的烷基,特別是甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、三氟甲基等,特別優選甲基。
在上述式子(3)中,R17選自下面的基團 =BR21、=AlR21、-Ge-、-Sn-、-O-、-S-、=SO、=SO2、=NR21、=CO、=PR21和=P(O)R21。M1是硅、鍺或錫,優選硅或鍺。
在上述式子中,R21、R22和R23可以相同或不同,其每一個是氫原子、鹵原子、1-10個碳原子的烷基、1-10個碳原子的氟代烷基、6-10個碳原子的芳基、6-10個碳原子的氟代烷基、1-10個碳原子的烷氧基、2-10個碳原子的鏈烯基、7-40個碳原子的芳烷基、8-40個碳原子的芳基鏈烯基、或7-40個碳原子的烷基芳基。“R21和R22”或“R21和R23”可以與它們結合的原子一起形成一個環。
R17優選是=CR21R22、=SiR21R22、=GeR21R22、-O-、-S-、=SO、-PR21或=P(O)R21。
R18和R19可以相同或不同,并且其每一個是由R21所示的相同基團。
m和n可以相同或不同,并且其每一個是0、1或2,優選0或1。m+n是0、1或2,優選0或1。
由式子(3)表示的金屬茂化合物的例子包括外消旋(rac)乙烯(2-甲基-1-茚基)2-鋯-二氯化物、外消旋-二甲基亞甲硅基(2-甲基-1-茚基)2-鋯-二氯化物。這些金屬茂化合物可以通過例如在日本專利公開號268307/1992中介紹的方法制備。
金屬茂化合物的例子3另外,作為金屬茂化合物,也可以使用由下面的式子(4)表示的金屬茂化合物 在上述式子中,M是元素周期表4族過渡金屬,例如鈦、鋯或鉿。
R24和R25可以相同或不同,其每一個是氫原子、鹵原子、1-20個碳原子的烴基、1-20個碳原子的鹵代烴基、含硅的基團、含氧的基團、含硫的基團、含氮的具體或含磷的基團。
R24優選是烴基,特別優選是1-3個碳原子的烷基,例如甲基、乙基或丙基。
R25優選是氫原子或烴基,特別優選是氫原子或1-3個碳原子的烷基,例如甲基、乙基或丙基。
R26、R27、R28和R29可以相同或不同,其每一個是氫原子、鹵原子、1-20個碳原子的烴基或1-20個碳原子的鹵代烴基。它們當中,優選氫、烴基或鹵代烴基。至少一種“R26和R27”、“R27和R28”和“R28和R29”可以與它們結合的碳原子一起形成一個單環芳烴環。當在不是要形成芳環的基團中存在兩種或多種烴基或鹵代烴基時,它們可以彼此鍵合形成一個環。當r29是一個不是芳基的取代基時,其優選是氫原子。
X1和X2可以相同或不同,并且它們每一個是氫原子、鹵原子、1-20個碳原子的烴基、1-20個碳原子的鹵代烴基、含氧的基團或含硫的基團。
Y是1-20個碳原子的2價烴基、1-20個碳原子的2價鹵代烴基、2價含硅的基團、2價含鍺的基團、2價含錫的基團、-O-、-CO-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR30-、-P(R30)-、-P(O)(R30)-、-B(R30)-或-Al(R30)-(R30是氫原子、鹵原子、1-20個碳原子的烴基或1-20個碳原子的鹵代烴基)。
含有通過至少一種“R26和R27”、“R27和R28”和“R28和R29”的結合形成的單環芳環并配位到上述式子中的M的配位體的例子包括由下面的式子表示的配位體 其中Y與上述式子的Y相同。
金屬茂化合物的例子4另外,作為金屬茂化合物,也可以使用由下面的式子(5)表示的金屬茂化合物 在上述式子中,M、R24、R25、R26、R27、R28和R29與在式子(4)中定義的相同。
在R26、R27、R28和R29中,包括R26的兩個基團優選是烷基,并且R26和R28或R28和R29優選是烷基。這些烷基每一個優選是仲或叔烷基。這些烷基可以被鹵原子或含硅的基團取代,鹵原子的例子和含硅的基團的例子包括對R24和R25列舉的取代基。
在R26、R27、R28和R29中,不是烷基的那些基團其每一個優選是氫原子。
選自R26、R27、R28和R29的兩個基團可以彼此結合形成一個不是芳環的單環和多環。鹵原子的例子包括關于R24和R25所述的相同原子。
X1、X2和Y與上面所述相同。
由式子(5)表示的金屬茂化合物的例子包括外消旋(rac)2-甲基-亞甲硅基-雙(4,7-二甲基-1-茚基)鋯二氯化物、外消旋-二甲基亞甲硅基-雙(2,4,7-三甲基-1-茚基)鋯二氯化物和外消旋-二甲基亞甲硅基-雙(2,4,6-三甲基-1-茚基)鋯二氯化物。
也可以使用在上述化合物中鋯金屬被鈦金屬或鉿金屬代替的過渡金屬化合物。雖然該過渡金屬化合物通常用作外消旋改性,但是可以用作R形或S形。
金屬茂化合物的例子5作為金屬茂化合物,也可以使用由下面的式子(6)表示的金屬茂化合物 在上述式子中,M、R24、X1、X2和Y都與在式子(4)中定義的原子或基團相同。
R24優選烴基,特別優選1-4個碳原子的烷基,例如甲基、乙基、丙基或丁基。
R25是6-16個碳原子的芳基,優選苯基或萘基。該芳基可以被鹵原子、1-20個碳原子的烴基或1-20個碳原子的鹵代烴基取代。
X1和X2每一個優選是鹵原子或1-20個碳原子的烴基。
由式子(6)表示的金屬茂化合物的例子包括外消旋-2-甲基-亞甲硅基-雙(4-苯基-1-茚基)鋯二氯化物、外消旋-二甲基亞甲硅基-雙(2-甲基-4-苯基-1-茚基)鋯二氯化物、外消旋-二甲基-亞甲硅基-雙(2-甲基-4-(α-萘基)-1-茚基)鋯二氯化物、外消旋-二甲基亞甲硅基-雙(2-甲基-4-(β-萘基)-1-茚基)鋯二氯化物和外消旋-二甲基亞甲硅基-雙(2-甲基-4-(1-蒽基)-1-茚基)鋯二氯化物。也可以使用在這些化合物中鋯金屬被鈦金屬或鉿金屬代替的過渡金屬化合物。
金屬茂化合物的例子6另外,作為金屬茂化合物,也可以使用由下面的式子(7)表示的金屬茂化合物LaM2X32(7)在上述式子中,M2是元素周期表的4族金屬或鑭系金屬,La是非定域π鍵族的衍生物,并且是把限定的幾何形狀給予金屬M2活性中心的一族。每一個X3可以相同或不同,并且是氫原子、鹵原子、含有20個或少于20個碳原子的烴基、含有20個或少于20個硅原子的甲硅烷基或含有20個或少于20個鍺原子的甲鍺烷基。
在這些化合物中,由下面的式子表示的化合物是優選的 在上述式子中,M2是鈦、鋯或鉿。
X3與式子(7)中所說的相同。
Cp是鍵合到M2的π鍵,并且是帶有取代基Z的取代的環戊二烯基。
Z是氧、硫、硼、或元素周期表的4族元素,例如硅、鍺或錫。
Y是含有磷、氧或硫的配位體,Z和Y可以一起形成一個稠環。
由上述式子表示的金屬茂化合物的例子包括(二甲基(叔丁基酰胺基)(四甲基-η5-環戊二烯基)硅烷)鈦二氯化物和(叔丁基酰胺基)(四甲基-η5-環戊二烯基)-1,2-聯二亞甲基)鈦二氯化物。也可以使用在這些金屬茂化合物中鈦被鋯或鉿代替的化合物。
金屬茂化合物的例子7另外,作為金屬茂化合物,也可以使用由下面的式子(9)表示的金屬茂化合物 在上述式子中,M是元素周期表的4族過渡金屬原子,特別是鈦、鋯或鉿,優選鋯。
每一個R31可以相同或不同,R31中的至少一個是11-20個碳原子的芳基、12-40個碳原子的芳烷基、13-40個碳原子的芳基鏈烯基、12-40個碳原子的烷芳基或含硅的基團,或由R31所示的基團中的至少兩個相鄰的基團與它們結合的碳原子一起形成一個或多于一個的芳環或脂族環。在這種情況下,由R31形成的環總共有4-20碳原子,包括與R31結合的碳原子。
不是形成芳基、芳烷基、芳基鏈烯基、烷芳基和芳環(或脂族環)的R31的R31是氫原子、鹵原子、1-10個碳原子的烷基或含硅的基團。
每一個R32可以相同或不同,并且是氫原子、鹵原子、1-10個碳原子的烷基、6-20個碳原子的芳基、2-10個碳原子的鏈烯基、7-40個碳原子的芳烷基、8-40個碳原子的芳基鏈烯基、7-40個碳原子的烷芳基、含硅的基團、含氧的基團、含硫的基團、含氮的基團或含磷的基團。
由R32所示的基團中,至少兩個相鄰的基團與它們結合的碳原子一起可以形成一個或多于一個的芳環或脂族環。在這種情況下,由R32形成的環總共有4-20碳原子,包括與R32結合的碳原子。不是形成芳環或脂族環的R32的R32是氫原子、鹵原子、1-10個碳原子的烷基或含硅的基團。
通過由R32所示的兩個基團形成的一個或一個以上的芳環或脂族環構成的基團包括其中具有下面結構的芴基的例子 R32優選是氫原子或烷基,特別優選是氫原子或1-3個碳原子的烷基,例如甲基、乙基或丙基。具有這樣的一個取代基R32的芴基的一個優選的例子是2,7-二烷基芴基。在這種情況下,2,7-二烷基的烷基的例子是例如1-5個碳原子的烷基。R31和R32可以相同或不同。
R33和R34可以相同或不同,其每一個是前面所述的相同的氫原子、鹵原子、1-10個碳原子的烷基、6-20個碳原子的芳基、2-10個碳原子的鏈烯基、7-40個碳原子的芳烷基、8-40個碳原子的芳基鏈烯基、7-40個碳原子的烷芳基、含硅的基團、含氧的基團、含硫的基團、含氮的基團或含磷的基團。R33和R34中的至少一個優選是1-3個碳原子的烷基。
X4和X5可以相同或不同,其每一個是氫原子、鹵原子、1-20個碳原子的烴基、1-20個碳原子的鹵代烴基、含氧的基團、含硫的基團、含氮的基團或由X4和X5形成的共軛二烯殘基。
由X4和X5形成的共軛二烯殘基優選的例子包括1,3-丁二烯、2,4-己二烯、1-苯基-1,3-戊二烯和1,4-二苯基丁二烯。這些殘基可以被1-10個碳原子的烴基取代。
X4和X5其每一個優選是氫原子、1-20個碳原子的烴基或含硫的基團。
Y是1-20個碳原子的2價烴基、1-20個碳原子的2價鹵代烴基、2價含硅的基團、2價含鍺的基團、2價含錫的基團、-O-、-CO-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR35-、-P(R35)-、-P(O)(R35)-、-BR35-或-AlR35-(R35是氫原子、鹵原子、1-20個碳原子的烴基或1-20個碳原子的鹵代烴基)。
上述的這些二價基團中,優選是其中-Y-的最短的連接部分是由一個或兩個原子構成的基團。R35是鹵原子、1-20個碳原子的烴基或1-20個碳原子的鹵代烴基。
Y優選是1-5個碳原子的2價烴基、2價含硅的基團或2價含鍺的基團,更優選2價含硅的基團,特別優選烷基亞甲硅基、烷基芳基亞甲硅基或芳基亞甲硅基。
金屬茂化合物的例子8另外,作為金屬茂化合物,也可以使用由下面的式子(10)表示的金屬茂化合物 在上述式子中,M是元素周期表的4族過渡金屬原子,特別是鈦、鋯或鉿,優選鋯。
每一個R36可以相同或不同,并且是氫原子、鹵原子、1-10個碳原子的烷基、6-10個碳原子的芳基、2-10個碳原子的鏈烯基、含硅的基團、含氧的基團、含硫的基團、含氮的基團或含磷的基團。烷基和鏈烯基可以被鹵原子取代。
R36優選是烷基、芳基或氫原子,特別優選1-3個碳原子的烴基,例如甲基、乙基、正丙基或異丙基,芳基,例如苯基、α-萘基或β-萘基,或氫原子。
每一個r37可以相同或不同,并且是氫原子、鹵原子、1-10個碳原子的烷基、6-20個碳原子的芳基、2-10個碳原子的鏈烯基、7-40個碳原子的芳烷基、8-40個碳原子的芳基鏈烯基、7-40個碳原子的烷芳基、含硅的基團、含氧的基團、含硫的基團、含氮的基團或含磷的基團。
烷基、芳基、鏈烯基、芳烷基、芳基鏈烯基和烷芳基可以被鹵素取代。
R37優選是氫原子或烷基,特別優選是氫原子或1-4個碳原子的烴基,例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基或叔丁基。R36和R37可以相同或不同。
R38和R39的至少一個是1-5個碳原子的烷基,另一個是氫原子、鹵原子、1-10個碳原子的烷基、2-10個碳原子的鏈烯基、含硅的基團、含氧的基團、含硫的基團、含氮的基團或含磷的基團。
優選地是,R38和R39的至少一個是1-3個碳原子的烷基,例如甲基、乙基或丙基,另一個是氫原子。
X4和X5可以相同或不同,其每一個是氫原子、鹵原子、1-20個碳原子的烴基、1-20個碳原子的鹵代烴基、含氧的基團、含硫的基團、含氮的基團或由X4和X5形成的共軛二烯殘基。它們當中,優選鹵原子或1-20個碳原子的烴基。
Y是1-20個碳原子的2價烴基、1-20個碳原子的2價鹵代烴基、2價含硅的基團、2價含鍺的基團、2價含錫的基團、-O-、-CO-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR40-、-P(R40)-、-P(O)(R40)-、-BR40-或-AlR40-(R40是氫原子、鹵原子、1-20個碳原子的烴基或1-20個碳原子的鹵代烴基)。
Y優選是1-5個碳原子的2價烴基、2價含硅的基團或2價含鍺的基團,更優選2價含硅的基團,特別優選烷基亞甲硅基、烷基芳基亞甲硅基或芳基亞甲硅基。
上述的金屬茂化合物可以單獨使用或兩種或多種混合使用。在使用之前,金屬茂化合物可以用烴、鹵代烴等稀釋。
有機鋁含氧化合物有機鋁含氧化合物可以是公知的鋁惡烷或者可以是苯不溶的有機鋁含氧化合物。
這樣的公知鋁惡烷由下面的任一式子表示
在上述式子中,R是烴基,例如甲基、乙基、丙基或丁基,優選甲基或乙基,特別優選甲基,m是2或大于2的整數,優選5-40的整數。
可以由混合的由式子(OAl(R’))表示的烷基含氧鋁組分和由式子(OAl(R”))表示的烷基含氧鋁組分組成的烷基含氧鋁組分來形成鋁惡烷(其中R’和R”的每一個與對于R所列舉的烴基相同,并且R’和R”彼此基團不同)。該有機鋁含氧化合物可以含有少量的非鋁金屬的有機化合物。
離子化的離子化合物離子化的離子化合物(有時稱為“離子離子化的化合物”或“離子化合物”)例如是路易斯酸、離子化合物、甲硼烷化合物或卡硼烷化合物。
路易斯酸例如是由式子BR3表示的化合物(其中R是苯基,其可以有一個取代基,例如氟、甲基或三氟甲基,或氟)。路易斯酸的離子包括三氟化硼、三苯基硼、三(4-氟苯基)硼、三(3,5-二氟苯基)硼、三(4-氟甲基苯基)硼、三(五氟苯基)硼、三(對甲苯基)硼、三(鄰甲苯基)硼和三(3,5-二甲基苯基)硼。
該離子化合物例如是三烷基取代的銨鹽、N,N-二烷基苯胺鹽、二烷基銨鹽和三芳基鏻鹽。作為離子化合物的三烷基-取代的銨鹽的例子包括三乙基銨四(苯基)硼、三丙基銨四(苯基)硼、三(正丁基)銨四(苯基)硼。作為離子化合物的二烷基銨鹽的例子包括二(1-丙基)銨四(五氟苯基)硼和二環己基銨四(苯基)硼。
也可以作為離子化合物的是三苯基碳四(五氟苯基)硼酸鹽、N,N-二甲基苯胺四(五氟苯基)硼酸鹽和鐵鈰齊(ferrocenium)四(五氟苯基)硼酸鹽。
甲硼烷化合物的例子包括癸硼烷(9),和金屬甲硼烷陰離子的鹽,例如雙[三(正丁基)銨]壬硼酸鹽、雙[三(正丁基)銨]癸硼酸鹽和雙[三(正丁基)銨]雙(十二氫化十二硼酸鹽)鎳鹽(III)。
卡硼烷化合物的例子包括4-carbanonborane(9),1,3-dicarbanonaborane(8)和金屬卡硼烷陰離子的鹽,例如雙[三(正丁基)鋁]雙(十一氫化-7-carbaundecaborate)鎳鹽(IV)。
上述的離子化的離子化合物可以單獨使用和兩種和多種混合使用。有機鋁含氧化合物和離子化的離子化合物可以以在上述載體化合物上擔載的形式使用。
在金屬茂催化劑的制備中,下面的有機鋁化合物可以與有機鋁含氧化合物和/或離子化的離子化合物一起使用。
有機鋁化合物當需要的時候,作為要用的有機鋁化合物,可以使用具有至少一個結合在分子上的Al-碳的化合物。這樣的化合物的例子包括由下面的式子(11)表示有機鋁化合物(R41)mAl(OR42)nHpX6q(11)其中,R41和R42可以相同或不同,其每一個是1-15個碳原子的烴基,優選1-4個碳原子的烴基,X6是鹵原子,m、n、p和q是滿足0<m≤3、0<n≤3、0<p≤3、0<q≤3和m+n+p+q=3的條件的數;和1族金屬和鋁的烷基配合化合物,其由下面的式子表示(M3)Al(R41) (12)其中,M3是Li、Na或K,R41與在式子(11)中所示的R41相同。
聚合可以通過例如下面的方法制備用于本發明的乙烯/α-烯烴無規共聚物通常在液相,在上述金屬茂催化劑的存在下,聚合乙烯和3-20個碳原子的α-烯烴。雖然一般使用烴溶劑作為聚合溶劑,但是可以使用α-烯烴作為溶劑。在本文中所用的單體是以前所介紹的那些單體。
可以批量或連續進行共聚合反應。當共聚合反應以批量進行時,以下述的濃度使用上述的催化劑組分。
在共聚合體系中,金屬茂化合物的濃度通常為0.00005-0.1毫摩爾/升(聚合體積),優選0.0001-0.05毫摩爾/升。有機鋁含氧化合物是以這樣一個量加入即在聚合體系中,在金屬茂化合物中鋁原子與過渡金屬的摩爾比(Al/過渡金屬)為1-10000,優選10-5000。
離子化的離子化合物是以這樣一個量加入即在聚合體系中,離子化的離子化合物與金屬茂化合物的摩爾比(離子化的化合物/金屬茂化合物)為0.5-20,優選1-10。
有機鋁化合物通常的使用量約為0-5毫摩爾/升(聚合體積),優選約為0-2毫摩爾/升。
共聚合反應在下面的條件下進行溫度通常為-20-+150℃,優選0-120℃,更優選0-100℃,壓力為大于0MPa和不大于7.8MPa(80kgf/cm2,表壓),優選為大于0MPa和不大于4.9MPa(50kgf/cm2,表壓)。
在共聚合反應中,乙烯和10-20個碳原子的α-烯烴以得到上述規定組成的乙烯/α-烯烴無規共聚物的這樣的量加入。另外,在共聚合反應中,可以加入分子量改進劑例如氫。
潤滑油組合物本發明的潤滑油組合物包括(A)至少一種選自合成烴、礦物油和酯的基礎油,基礎油在100℃的運動粘度為1-20mm2/s,(B)上述的乙烯/α-烯烴無規共聚物,和任選的(C)至少一種選自分散劑、粘度指數改進劑、抗氧化劑、防腐劑、抗磨劑、降凝劑、防銹劑、消泡劑和極壓添加劑的添加劑。
基礎油用于本發明的潤滑油組合物的基礎油在100℃的運動粘度為1-20mm2/s,其選自合成烴、礦物油和酯。作為合成烴、礦物油和酯,人們都知道它們的常用方法。
在100℃的運動粘度為1-20mm2/s的合成烴的例子包括α-烯烴低聚物、烷基苯和烷基萘。它們可以單獨使用或兩種或多種混合使用。作為α-烯烴低聚物,可以使用至少一種選自8-12個碳原子的烯烴的低分子量低聚物。可以通過使用奇格勒催化劑的聚合反應,熱聚合,使用自由基作催化劑的聚合,或使用BF3作為催化劑的聚合反應來制備α-烯烴低聚物。在例如US 4045508中介紹了這樣的聚合方法。
可以用作基礎油的大多數烷基苯或烷基萘通常是其中烷基鏈有6-14格碳原子的二烷基苯或二烷基萘,這些二烷基苯或烷基萘是通過苯或萘與烯烴的弗瑞德-可來福特烷基化反應制備。在制備烷基苯或烷基萘中所用的烷基化烯烴可以是直鏈烯烴、支鏈烯烴或它們的混合物。它們的制備方法在例如US 3909432中作了介紹。
在100℃的運動粘度為1-20mm2/s的酯的例子包括由一元酸例如壬酸和醇制備的單酯;由二元酸和醇制備的和由二元醇和一元酸或酸混合物制備的二酯;和由二元醇、三元醇(例如三羥甲基丙烷)、四元醇(例如季戊四醇)和六元醇(例如二季戊四醇)與一元酸或酸混合物的反應制備的多元醇酯。這樣的酯的特殊例子包括十三烷基壬酸酯、二-2-乙基己基己二酸酯、二-2-乙基己基壬二酸酯、三羥甲基丙烷三庚酸酯和季戊四醇四庚酸酯。
其它添加劑當需要的時候,可以加入到本發明的潤滑油組合物中的其它添加劑的例子包括清凈劑,例如中性或堿性磺酸鹽和酚鹽(金屬鹽型);分散劑,例如琥珀酰亞胺、酯、芐胺和共聚型聚合物(無灰型);降凝劑,例如氯化石蠟和萘或酚的縮合物、聚丙烯酸烷基酯、聚甲基丙烯酸烷基酯、聚丁烯、聚烷基苯乙烯和聚乙酸乙烯酯;抗氧化劑,例如硫代磷酸鋅和三烷基酚;粘度指數改進劑,例如高分子量乙烯/丙烯共聚物和PMA;乳化劑,例如硫酸酯、磺酸酯、磷酸酯、脂肪酸衍生物、胺衍生物、季銨鹽和聚氧乙烯型活化劑;破乳劑,例如季銨鹽、磺化油和磷酸酯;防霉菌物質,例如酚化合物、甲醛給予化合物和N-水楊酸苯胺型化合物;防污劑;無形劑;防燒結劑;和極壓添加劑。
組合物在本發明的潤滑油組合物中,組分(A)的含量為50-99.8重量份,優選60-95重量份,組分(B)的含量為0.2-50重量份,優選5-40重量份,條件是組分(A)和組分(B)的總量為100重量份。組分(A)和組分(B)之間的配料比是由使生成的組合物具有預先規定的運動粘度值決定的。
當組分(A)和組分(B)的含量在上述范圍內時,可以得到具有極好的剪切穩定性、高粘度指數和低的低溫粘度的經濟潤滑油組合物。
本發明的潤滑油組合物具有高的粘度指數和剪切穩定性,也具有很好的外觀而沒有渾濁。
本發明的效果根據本發明的潤滑油增稠劑具有高的粘度指數可改進性和剪切穩定性。
根據本發明的潤滑油組合物具有高的粘度指數和剪切穩定性,并且具有很好的外觀而沒有渾濁。
實施例參考下面的實施例進一步描述本發明,但是應該認為本發明并不限于這些實施例。
評價這些實施例的方法如下。
運動粘度(mm2/s)按照JIS K 2283測定運動粘度。
粘度指數按照JIS K 2283測定粘度指數。
固有粘度[η](dl/g)在135℃萘烷中測定固有粘度。
數均分子量,Mw/Mn用GPC,使用聚苯乙烯作為分子量標準物質來測定數均分子量和Mw/Mn。
KRL剪切穩定性(%)按照CEC試驗方法,試驗20小時,測定在100℃運動粘度的減少值(%)。
傾點(℃)按照JIS K 2269測定傾點。
低溫粘度(mPa·s)按照ASTM D 2983測定在-26℃的粘度。
外觀目測外觀,潤滑油組合物沒有渾濁評價為好。
在實施例和比較實施例中,使用下面的共聚物。
乙烯/1-癸烯共聚物(1)
乙烯含量57%摩爾,運動粘度(100℃)361mm2/s,[η]0.120dl/g,Mn8600,Mw/Mn1.7。
乙烯/1-癸烯共聚物(2)乙烯含量60%摩爾,運動粘度(100℃)730mm2/s,[η]0.165dl/g,Mn10700,Mw/Mn1.6。
乙烯/1-癸烯共聚物(3)乙烯含量60%摩爾,運動粘度(100℃)1440mm2/s,[η]0.190dl/g,Mn13400,Mw/Mn1.8。
乙烯/1-癸烯共聚物(4)乙烯含量66%摩爾,運動粘度(100℃)15600mm2/s,[η]0.375dl/g,Mn26400,Mw/Mn1.8。
乙烯/1-辛烯共聚物(5)乙烯含量60%摩爾,運動粘度(100℃)1460mm2/s,[η]0.180dl/g,Mn10600,Mw/Mn1.6。
乙烯/丙烯/1-癸烯共聚物(6)乙烯含量65%摩爾,丙烯含量5%,1-癸烯含量30%摩爾,運動粘度(100℃)3030mm2/s,[η]0.240dl/g,Mn16100,Mw/Mn1.7。
乙烯/1-十二烯/1-十四烯共聚物(7)乙烯含量65%摩爾,1-十二烯含量20%摩爾,1-十四烯含量15%,運動粘度(100℃)1400mm2/s,[η]0.235dl/g,Mn24700,Mw/Mn1.6。
乙烯/丙烯共聚物(8)乙烯含量50%摩爾,運動粘度(100℃)600mm2/s,[η]0.140dl/g,Mn5220,Mw/Mn1.8。
乙烯/丙烯共聚物(9)乙烯含量50%摩爾,運動粘度(100℃)2000mm2/s,[η]0.190dl/g,Mn7730,Mw/Mn1.8。
乙烯/丙烯共聚物(10)乙烯含量50%摩爾,運動粘度(100℃)15600mm2/s,[η]0.353dl/g,Mn15000,Mw/Mn1.9。
乙烯/1-癸烯共聚物(11)
乙烯含量65%摩爾,[η]0.50dl/g,Mn52000,Mw/Mn1.6。
乙烯/丙烯/1-癸烯共聚物(12)乙烯含量65%摩爾,丙烯含量15%摩爾,1-癸烯含量20%摩爾,[η]0.170dl/g,Mn11500,運動粘度(100℃)933mm2/s,Mw/Mn1.6。
乙烯/丙烯/1-癸烯共聚物(13)乙烯含量65%摩爾,丙烯含量15%摩爾,1-癸烯含量20%摩爾,[η]0.240dl/g,Mn16100,運動粘度(100℃)3030mm2/s,Mw/Mn1.7。
乙烯/1-丁烯/1-癸烯共聚物(14)乙烯含量50%摩爾,1-丁烯含量15%摩爾,1-癸烯含量35%摩爾,[η]0.202dl/g,Mn14400,運動粘度(100℃)2000mm2/s,Mw/Mn1.7。
乙烯/丙烯/1-十二烯共聚物(15)乙烯含量65%摩爾,丙烯含量15%摩爾,1-十二烯含量20%摩爾,[η]0.220dl/g,Mn16000,運動粘度(100℃)2000mm2/s,Mw/Mn1.7。
乙烯/丙烯/1-癸烯共聚物(16)乙烯含量15%摩爾,丙烯含量15%摩爾,1-癸烯含量70%摩爾,[η]0.240dl/g,Mn17500,運動粘度(100℃)4000mm2/s Mw/Mn1.8。
乙烯/丙烯共聚物(17)乙烯含量50%摩爾,丙烯含量50%摩爾,[η]0.190dl/g,Mn7700,運動粘度(100℃)2000mm2/s,Mw/Mn1.9。
乙烯/1-癸烯共聚物(18)乙烯含量10%摩爾,1-癸烯含量90%摩爾,[η]0.200dl/g,Mn16500,運動粘度(100℃)2300mm2/s,Mw/Mn2.0。
乙烯/丙烯/1-癸烯共聚物(19)乙烯含量80%摩爾,丙烯含量5%摩爾,1-癸烯含量10%摩爾,[η]0.205dl/g,Mn35000,運動粘度(100℃)2100mm2s,Mw/Mn1.8。
在這些實施例和比較實施例的評價中使用下面的基礎油和添加劑。
礦物油(100N)可以從Fuji Kosan K.K.得到,F-NT100(100℃運動粘度4.29mm2/s,粘度指數100)。
降凝劑可以從Sanyo Kasei Kogyo K.K.得到,ACLUBE 136,添加量0.5%。
極壓添加劑可以從Lubrizol得到,ANGRAMOL 98A,添加量6.5%。
實施例1-12,比較實施例1-7在100℃,按照表1-4中所示的配方(單位g),混合表1-4中所示的組分,混合1小時,得到潤滑油組合物。這些組合物性能的評價結果列于表1-4。
表1
表2
表3
表4
權利要求
1.一種包括具有下列性能的乙烯/α-烯烴無規共聚物的潤滑油添加劑(i)所說的共聚物是乙烯和至少一種選自3-20個碳原子的α-烯烴的α-烯烴的共聚物,并且含有至少一種由乙烯衍生的其量為10-75%摩爾的組分單元和由至少一種由選自8-20個碳原子的α-烯烴的α-烯烴衍生的其量為20-80%摩爾的組分單元,(ii)在100℃的運動粘度為500-1,000,000mm2/s,(iii)在135℃在萘烷中測定的固有粘度[η]為0.15-1.0dl/g,(iv)由凝膠滲析色層分離法測定的分子量分布(Mw/Mn,Mw重均分子量,Mn數均分子量)不大于4,和(v)數均分子量為5,000-30,000。
2.根據權利要求1的潤滑油添加劑,其中,乙烯/α-烯烴無規共聚物含有由乙烯衍生的其量為30-75%摩爾的組分單元和由至少一種由選自8-20個碳原子的α-烯烴的α-烯烴衍生的其量為25-70%摩爾的組分單元。
3.根據權利要求1的潤滑油添加劑,其中,乙烯/α-烯烴無規共聚物含有由乙烯衍生的其量為30-75%摩爾的組分單元和由至少一種由選自10-16個碳原子的α-烯烴的α-烯烴衍生的其量為25-70%摩爾的組分單元。
4.根據權利要求1的潤滑油添加劑,其中,乙烯/α-烯烴無規共聚物含有由乙烯衍生的其量為35-70%摩爾的組分單元和由1-癸烯衍生的其量為30-65%摩爾的組分單元。
5.根據權利要求1的潤滑油添加劑,其中,乙烯/α-烯烴無規共聚物含有由乙烯衍生的其量為10-75%摩爾的組分單元、由至少一種由選自3-6個碳原子的α-烯烴的較低碳原子α-烯烴衍生的其量為5-50%摩爾的組分單元和由至少一種由選自8-20個碳原子的α-烯烴的較高碳原子α-烯烴衍生的其量為20-85%摩爾的組分單元。
6.根據權利要求1的潤滑油添加劑,其中,乙烯/α-烯烴無規共聚物含有由乙烯衍生的其量為10-70%摩爾的組分單元、由至少一種由選自3-6個碳原子的α-烯烴的較低碳原子α-烯烴衍生的其量為10-40%摩爾的組分單元和由至少一種由選自8-20個碳原子的α-烯烴的較高碳原子α-烯烴衍生的其量為20-80%摩爾的組分單元。
7.根據權利要求1的潤滑油添加劑,其中,乙烯/α-烯烴無規共聚物含有由乙烯衍生的其量為10-70%摩爾的組分單元、由至少一種由選自3-4個碳原子的α-烯烴的較低碳原子α-烯烴衍生的其量為10-40%摩爾的組分單元和由至少一種由選自10-14個碳原子的α-烯烴的較高碳原子α-烯烴衍生的其量為20-80%摩爾的組分單元。
8.根據權利要求1的潤滑油添加劑,其中,乙烯/α-烯烴無規共聚物含有由乙烯衍生的其量為10-70%摩爾的組分單元、由丙烴衍生的其量為10-40%摩爾的組分單元和由1-癸烯衍生的其量為20-80%摩爾的組分單元。
9.一種含有由乙烯衍生的其量為30-75%摩爾的組分單元和由至少一種由選自8-20個碳原子的α-烯烴的α-烯烴衍生的其量為25-70%摩爾的組分單元,并且具有下列性能的潤滑油添加劑剪切穩定性(A(%))和粘度指數(B)滿足下列等式B≥0.4×A+155,和A是滿足條件A≤30的數。
10.根據權利要求9的潤滑油添加劑,其中,剪切穩定性(A(%))和在-26℃測定的低溫粘度(C(mpa·s))滿足下列等式C≤-50×A+15000。
11.一種潤滑油組合物,其含有(A)至少一種選自合成烴、礦物油和酯的基礎油,該基礎油在100℃的運動粘度為1-20mm2/s,其含量為50-99.8重量份,(B)權利要求1-10的任一項的潤滑油添加劑,其含量為0.2-50重量份,條件是組分(A)和組分(B)的總量為100重量份,和任選的(C)至少一種選自分散劑、粘度指數改進劑、抗氧化劑、防腐劑、抗磨添加劑、降凝劑、防銹劑、抗泡劑和極壓添加劑的添加劑。
全文摘要
本發明提供一種具有高粘度指數改進性能和剪切穩定性的潤滑油添加劑和提供一種含有該添加劑并且具有優良的粘度指數和優良的剪切穩定性的潤滑油組合物。該潤滑油添加劑含有具有下列性能的乙烯/α-烯烴無規共聚物(i)所說的共聚物是乙烯和至少一種選自3-20個碳原子的α-烯烴的α-烯烴的α-烯烴的共聚物,并且含有至少一種由乙烯衍生的其量為10-75%摩爾的組分單元和由至少一種由選自8-20個碳原子的α-烯烴的α-烯烴衍生的其量為20-80%摩爾的組分單元,(ii)在100℃的運動粘度為500-1,000,000mm
文檔編號C10M143/08GK1494582SQ0280579
公開日2004年5月5日 申請日期2002年10月31日 優先權日2001年11月1日
發明者菅廣次郎, 伊藤俊幸, 竹內邦彥, 平野英樹, 幸, 彥, 樹 申請人:三井化學株式會社