[发明专利]多嵌段共聚物及其制备方法和应用以及润滑剂组合物

说明书

本发明涉及高分子材料领域，公开了一种多嵌段共聚物及其制备方法和应用以及润滑剂组合物。所述多嵌段共聚物包括：第一链段、第二链锻和第三链锻；第一链段为第一单体与第一共聚单体形成的共聚物链段，第一单体选自N‑烷基马来酰亚胺等，第一共聚单体为单乙烯基芳烃；第二链段为第二单体形成的聚合物链段，其选自式(1)所示的化合物等，R₁为氢或甲基，R₂为烷基等；第三链段为第三单体形成的均聚物链段或第三单体与第三共聚单体形成的共聚物链段，第三单体为式(2)所示的化合物，R₅选自氢等，第三共聚单体选自马来酸酐等。该多嵌段共聚物作为粘度指数改性剂使用，能改善润滑油的高、低温粘度。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种多嵌段共聚物及其制备方法和应用以及润滑剂组合物。

背景技术

润滑油添加剂是重要的精细化学品，其是提高润滑油质量、扩大润滑油品种的主要途径，也是使润滑油节能及减少环境污染的重要手段。

润滑油在应用时，在低温应该有良好的流动性，因此黏度不能太大，防止润滑油不能充分流到润滑部位、发生干摩擦，而机械冷启动的干摩擦是机器磨损的一个重要原因；当启动后机器逐渐升温，润滑油的流动性得到改善，但是如果变得太稀，在润滑部位形成的油膜厚度不够，就会导致润滑效果差，致使摩擦加剧产生磨损，因此，追求润滑油具有较好的粘温性(黏度指数高)有助于使润滑剂提供更好的润滑保护，减少磨损可能。

粘度指数改进剂(Viscosity Index Improver，简称VII)属于油溶性的链状高分子聚合物，对温度敏感，在低温时，聚合物的分子链缩小，高温时，分子链舒展开来，是润滑油中发展较早、加入量比较大的一类添加剂。我国的粘度指数改进剂的使用量呈逐年增加趋势，用量占添加剂总量的45％以上。目前，常用的粘度指数改进剂包括：聚甲基丙烯酸酯(PMA)、乙烯-丙烯共聚物(OCP)、氢化苯乙烯-双烯共聚物(HSD)和聚异丁烯(PIB)等。

粘度指数改进剂的相对分子质量从几万到几十万，其溶解在溶剂(润滑油)中后，会形成线团结构，因而使油品的粘度远大于基础油的粘度，这是粘度指数改进剂起到增稠作用的原因。在低温下，高分子聚合物以线团状存在，高分子卷曲，对基础油的内摩擦相对减少，对油品粘度影响不大；随着温度升高，其链段变得伸展，流体力学体积增加，链相互作用增加，内摩擦增加，从而弥补了基础油由于温度上升而下降的粘度，在高温时保持了润滑油的粘度，从而起到保护机械设备的作用。粘度指数改进剂就是基于不同温度下具有不同形态，并对粘度产生不同的影响，以增加油品粘度和改进粘温性能的。通过高分子物理分析可知，这种高分子链段在低温和高温条件下的变化，与高分子的分子结构有着重要的相互关联。

自从20世纪90年代中期以来，可控自由基聚合的方法被人们所知，例如ATRP(原子转移自由基聚合，参见WO96/30421)，RAFT(可逆加成-断裂链转移自由基聚合，参见WO98/01478)或NMP(氮氧自由基调控聚合，参见US4581429)。可控自由基聚合方法与GTP(基团转移聚合反应)或阴离子技术相反，其可通过简单的合成路线制备多官能引发剂，与GTP和阴离子技术相比，可控自由基聚合方法不是必须在无水体系内聚合，并且可以合成嵌段、接枝和梳型等类型的高分子材料。如果能采取该方法合成粘度指数改进剂，会具有重要的实用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多嵌段共聚物及其制备方法和应用以及润滑剂组合物。本发明的发明人通过对高分子物理学的深入研究，发现通过对单体的选择并结合活性自由基聚合方法合成的嵌段共聚物能够作为粘度指数改进剂，基于该发现，完成本发明。

根据本发明的第一方面，本发明提供了一种多嵌段共聚物，包括：

1)第一链段

所述第一链段为第一单体与第一共聚单体聚合形成的共聚物链段，所述第一单体选自马来酸酐、N-烷基马来酰亚胺或N-苯基马来酰亚胺，所述第一共聚单体为单乙烯基芳烃；