[发明专利]低粘度低聚物油产品、方法及组合物

说明书

技术领域

α-烯烃的低聚物(也被称为直链α-烯烃或乙烯基烯烃)，以及它们在配制合成和半合成润滑油中的应用，在本技术领域中是已知的。

传统上，已被证明可用作合成基础流体的α-烯烃低聚物，主要从含有大约8-14个碳原子的直链末端烯烃，例如1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯、1-十四烯及其混合物制备。使用最广泛的α-烯烃之一是1-癸烯，它可以单独或与其他α-烯烃混合使用。当使用直链α-烯烃时，低聚物产物包含混合物，其中包含了不同量的二聚物、三聚物、四聚物、五聚物和更长的低聚物。低聚物产品典型情况下被氢化以提高热稳定性和氧化稳定性，并且必须被进一步分馏才能最有用。经氢化和分馏的低聚物产品以其优异性能、长使用寿命、低挥发性、低倾点和高粘度指数而为人所知。这使得它们对于许多润滑油应用来说成为首选的基础油。

背景技术

有大量的常规方法可用于生产聚α-烯烃(PAO)组合物。但是，这些方法受到低效率的困扰，因此对于制造聚α-烯烃的更有效的方法仍然存在着需求。此外，对于具有改进的性质的聚α-烯烃(PAOs)也仍然存在需求。

在常规的聚α-烯烃生产工艺中，产物的动力学粘度可以通过移除或添加更高级或更低级的低聚物来调整，以提供具有适合于特定应用的所需粘度的组合物。在100℃的粘度在2到100cSt、2到10cSt范围内以及4cSt，是有用的。

在100℃具有4cSt的动力学粘度的合成润滑油基础油料，存在着特别大的市场，特别是如果该性质与低Noack挥发性、低倾点、有用的低温粘度和高粘度指数组合时。在癸烯低聚中制造的4cSt PAO提供了有用的性质平衡。不幸的是，4cSt材料(主要是癸烯三聚物或C30)必须从复杂的低聚物混合物中被蒸馏，通常伴有更重质的联产物。

由于癸烯的供应有限，从癸烯之外的原材料生产与基于癸烯的油相比具有相似或更好的性质的4cSt组合物是理想的。选择性地、没有任何联产物地生产上述4cSt组合物，也是理想的。

本发明涉及低粘度聚α-烯烃(PAO)组合物，其特征为低Noack挥发性，低倾点，本发明的低温测粘性质，高粘度指数，以及低的淤渣生成倾向，更具体来说涉及在100℃的动力学粘度为大约4cSt的PAO组合物。本发明还涉及用于选择性生产上述组合物而不形成任何更重质的联产物的改进的方法。此外，本发明还涉及用于选择性生产上述组合物而不形成任何更重质的联产物的改进的生产工艺，组合物包含非常高的(共)二聚物含量以及最少量的三聚物和更重质的低聚物，使用了BF3催化剂以及至少含有酯的助催化剂系统，在一个实施方案中，在包含至少一种α-烯烃与至少一种1，1-亚乙烯基烯烃(在第2个子位置上带有烷基取代的支链α-烯烃)的反应中，助催化剂由醇和酯的系统构成。

附图说明

图1图示说明了本发明的润滑油的工艺流程。

图2图示说明了倾点随本发明的组合物的变化。

图3图示说明了本发明的Brookfield粘度。

图4图示说明了本发明的叔碳的NMR GASPE C13。

现有技术描述

α-烯烃低聚物(PAO)及其作为合成润滑油的应用是广为人知的。下面的专利例举了许多被描述用于制造PAO低聚物的方法中的几种。参见例如美国专利号：3,682,823；3,763,244；3,769,363；3,780,123；3,798,284；3,884,988；3,097,924；3,997,621；4,045,507和4,045,508。

在许多应用中，低聚物优选具有低粘度，例如在100℃低于大约5cSt和低于大约4cSt。这些低粘度流体在节能应用中特别有用，例如作为发动机润滑油以使摩擦最小化，从而改进燃料经济性。单独或作为与矿物油的混合物使用，它们可以提供例如粘度质量与SAE OW 30或SAE 5W30曲轴箱润滑油相当的润滑油。