[发明专利]作为粘度指数改进剂的具有改进的性能的聚合物组合物及其在润滑油中的应用

说明书

优选权

本申请要求2012年2月3日提交的美国非临时申请No.13/365678和2012年2月3日提交的标题为“Process for the Production of Polymeric Compositions Useful as Oil Modifiers”的美国非临时申请No.13/365698的优选权，具有代理人号No.2012EM019，其公开内容在此以它们全部引入作为参考。

交叉参考的相关申请

本申请涉及2010年4月16日提交的USSN12/761880(2009EM079/2)和2010年4月16日提交的USSN12/762096(2009EM082)，其每个依次要求2009年4月28日提交的临时申请No.61/173528(2009EM079)和2009年4月28日提交的临时申请No.61/173501(2009EM082/2)的优选权，其公开内容在此以它们全部引入作为参考。

技术领域

本发明涉及可用作流变调节剂的聚合物组合物。更具体的，本发明涉及结晶度分散聚合物组合物，其可用于改变流体的流变性，优选其中该聚合物组合物的单个组分的结晶度是不同的。

发明背景

将润滑流体施用于移动表面之间来降低摩擦，由此改进效率和降低磨损。润滑流体也经常起到耗散由移动表面产生的热量的作用。

一种类型的润滑流体是用于内燃机的基于石油的润滑油。润滑油包含可以帮助该润滑油在给定的温度具有某个粘度的添加剂。通常，润滑油和流体的粘度是与温度逆相关的。当润滑流体温度增加时，粘度通常降低，和当温度降低时，粘度通常增加。例如，对于内燃机，令人期望的是在低温具有低的粘度，有助于发动机在寒冷气候中的启动，和当润滑性能典型的下降的较高的环境温度下，具有高的粘度。

用于润滑流体和油的添加剂包括流变学改性剂，例如粘度指数(VI)改进剂。VI改进组分中许多得自乙烯-α-烯烃共聚物，改变了润滑剂的流变行为，来增加粘度和促进在润滑剂使用的温度范围内更恒定的粘度。较高乙烯含量共聚物有效地促进了油料增稠和剪切稳定性。但是，较高乙烯含量共聚物也倾向于在油料配置剂中聚集，这导致了极粘的配置剂。聚集典型地发生于受控和静止冷却的环境或者亚环境条件。通过低温溶液流变度来度量本来有利的较高乙烯含量粘度改进剂的这种有害的性质。已经提出了用于这些较高的乙烯含量共聚物配置剂的不同的纠正方法，来克服或者减轻其在低温时朝着形成高粘度的倾向。

据信通过适当的和仔细的控制VI改进剂的结构，能够明显改进VI改进剂的性能，这是通过增稠效率(TE)和剪切稳定性指数(SSI)来度量的。具体的，已经发现当控制单体和链结构的分布和隔离成至少两种组成不同的和/或结晶度不同的聚合物时，性能得到改进。通过在聚合方法中使用基于茂金属的催化剂的合成方法可以获得这些不同的聚合物。

一种提出的解决方案是将非晶和半结晶的基于乙烯的共聚物的组合物用于润滑油配置剂。两种这样的乙烯共聚物的组合允许得到改进的增稠效率，剪切稳定性指数，低温粘度性能和倾点和“整饰”为粒料，用于容易的溶解。传统上，这样的共聚物组合物是在挤出机或者基与溶剂的方法中，混合由常规的基于钒的齐格勒-纳塔催化剂制成的两种聚合物来制造的。参见例如美国专利No.7402235和5391617和欧洲专利0638611，其公开内容在此引入作为参考。

用茂金属催化的乙烯-α-烯烃共聚物制成的类似的聚合物组合物会具有当低温存储时，在润滑油中形成凝胶的倾向。当含有该聚合物的润滑油溶液或者聚-α烯烃(PAO)溶液从-15℃到10℃循环或者可选择的，处于低温流变学测试时(其中测量了屈服应力和tan δ)，可以目视观察到茂金属催化的共聚物的这样的凝胶化。对于在0℃和-15℃的含有2.4wt％的聚合物的PAO溶液中的茂金属催化的聚合物来说，观察到0mPa-4000mPa的屈服应力，和通常用目视凝胶测试方法分级的凝胶严重性来划分等级。此外，tan δ刻度值与溶液形成凝胶的趋势是相反的，较高的值表示了形成非凝胶化润滑油的较高的趋势。

发明内容