[发明专利]一种分散型乙丙共聚物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于中高档润滑油的分散型乙丙共聚物及其制备方法。

背景技术

分散型乙丙共聚物是一种多功能的黏度指数改进剂，既能提高油品的粘温性能，又可以给油品带来优异的分散性能。美国专利US4089794公开了一种分散型乙丙共聚物的结构与制备方法，首先将乙丙共聚物按一定比例溶解于基础油中，在高温下与不饱和酸酐（如顺丁烯二酸酐）进行接枝反应，生成中间产物。将该产物与带有伯氨基的胺类化物进行胺化反应，最终生成分散型乙丙共聚物。但如果采用二乙烯三胺、三乙烯四胺等双伯氨基化合物或多伯氨基化合物进行胺化反应，则由于未反应的伯氨基过于活泼而使分散型乙丙共聚物的胶液在储存中出现凝胶的现象，不能正常使用。针对上述问题，US4137185公开了一种分散型乙丙共聚物，制备方法是在胺化反应完成后，再将该分散型乙丙共聚物与带有碳数为1～30的烷基链的酸酐进行反应，降低伯氨基含量从而抑制凝胶的形成。但带有烷基链（尤其是长烷基链）的酸酐的引入降低了分散型乙丙共聚物的极性，会损害分散型乙丙共聚物的分散性能。

US6107257公开了一种分散型乙丙共聚物，与专利US4089794、US4137185中所提到的胺化物不同，该篇专利中采用了一种芳香胺类化合物，得到的产物具有较好的烟炱分散效果。但由于该专利中未采用传统的脂肪胺作为胺化物，如二乙烯三胺、三乙烯四胺等，使得其难以起到对低温油泥的分散作用。此外，N-苯基-1,4-苯二胺极易在反应过程中被氧化而使颜色变深，如果反应不充分，残存的部分会严重影响产品的外观。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于中高档润滑油中能同时提供优异的高、低温分散性能的分散型乙丙共聚物及其制备方法。

本发明的技术解决方案是一种分散型乙丙共聚物，其特征在于它主要由两步反应得到。

第一步反应的原料按重量百分比为：酸酐基团接枝的乙丙共聚物90%～99.7%、功能化合物0.3%～10%。所述的酸酐基团接枝的乙丙共聚物，其中：乙丙共聚物是乙烯和丙烯共聚的二元共聚物，乙烯含量为20%～80%（重量百分比），丙烯含量为80%～20%（重量百分比）；乙丙共聚物的数均分子量为5,000～200,000；乙丙共聚物中酸酐基团的含量即接枝率为5%～20%（重量百分比）。酸酐基团接枝的乙丙共聚物在上述第一步反应之前以溶解于II、III类基础油或聚α烯烃（PAO）中的形式存在，两者之间的相互比例为5:95～50:50。上述功能化合物可以是胺化物或多元醇或胺醇，或者是其中两者或三者的混合物。

所述的胺化物的通式为：H₂N(CH₂CH₂NH)_x-H，x可为1、2、3、4、5、6，优选为1、2和3。

所述的多元醇的通式为：R₁(-OH)_y，R₁代表碳数为2、3、4、5的直链或支链烷基，y为2、3、4。如乙二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇等

所述的醇胺的通式为：(NH₂-)_mR₂(-OH)_n，R₂代表碳数为2、3、4、5的直链或支链烷基，m可为1、2、3，n可为1、2、3，m+n≤4。如乙醇胺、异丙醇胺、2-氨基丁醇、氨基丁三醇、二氨基-2-丙醇等。

第二步反应的原料按重量百分比为：第一步反应的有效产物（除基础油外）70%～97%、N-苯基邻氨基苯甲酸或其衍生物3%～30%。

其中：N-苯基邻氨基苯甲酸及其衍生物的结构通式为：

R₃为H或碳数为1～10的烷基，优选为H；R₄为H或-OH，优选为H

本发明所提供的分散型乙丙共聚物的制备方法，按以下步骤进行：

A、将酸酐基团接枝的乙丙共聚物加入到基础油中溶解，基础油中酸酐基团接枝的乙丙共聚物含量5%-50%（重量比）。

B、将功能化合物添加到上述溶液中，并按照酸酐基团接枝的乙丙共聚物为90%～99.7%，功能化合物0.3%～10%两者之间的比例关系添加（基础油除外），反应是在氮气保护和搅拌条件下进行，反应温度为120℃～220℃，反应时间为4～8小时，未参加反应的功能化合物由减压抽提或氮气吹扫除去，得到中间产物。