[发明专利]润滑油添加剂应用中具有改善的粘度指数的聚(甲基)丙烯酸酯

说明书

本公开涉及适用于润滑油组合物中的粘度指数改进剂的聚合物并进一步涉及包含这类聚合物的油组合物。本公开还涉及衍生自(甲基)丙烯酸烷基酯单体的聚合物组合物和适用作粘度调节剂的聚合物中的(甲基)丙烯酸酯单体的所选摩尔比。

技术领域

本公开涉及适用于润滑油组合物中的粘度指数改进剂的聚合物并进一步涉及包含这类聚合物的油组合物。本公开还涉及衍生自(甲基)丙烯酸酯单体的聚合物组合物，和适用作粘度调节剂的聚合物中的(甲基)丙烯酸酯单体单元的各种摩尔比。

背景技术

矿物质或合成油润滑剂，如传动系统液、发动机油或自动传动液(automatictransmission fluid；ATF)在广泛温度变化内功能不必相同。举例来说，因为热量降低这类润滑剂的粘度和成膜能力，所以其在高温下有效性变低。或者，因为润滑剂的粘度提高，所以润滑剂在低温下有效性也会变低。这一问题对许多油润滑剂都很常见并且可就“粘度指数”(viscositv index；VI)进行表征，其为润滑油的粘度随温度变化而变化的任意测量。VI越低，油粘度随温度变化的变化越大并且反之亦然。润滑剂粘度与其减少摩擦的能力密切相关。一般来说，期望最少的粘性仍迫使两个移动表面的润滑剂。如果润滑剂过粘，那么其将需要大量能量使表面移动；如果其过薄，那么表面将发生接触并且摩擦将增加。许多润滑剂应用，如发动机油、传动系统液或自动传动液的润滑需要润滑剂在广泛范围的温度内始终进行。然而，许多润滑剂本质上不具有足够的VI来在汽车所需的广泛温度范围内保持恒定。

为试图解决这一缺点，可将粘度指数改进剂(viscosity index improver；“VII”)添加到润滑剂。粘度指数改进剂通常是聚合物，并且经添加以减少在高温和低温下的润滑剂粘度变化。当将粘度指数改进剂添加到低粘度油时，其使油随着温度升高有效变稠。这意味着矿物油的润滑效果可以延长到较宽的温度范围。

在一些实例中，自动传动液(ATF)有助于颤动的最小化(即抗颤动特性)，认为这是摩擦力系数随传动时间推移而变化的函数(dμ/dt＜0)。此外，自动变速器的变速特征主要取决于ATF的摩擦特征。ATF液通常需要具有在流体的使用寿命内高及稳定的摩擦性能、良好的抗颤动性能和在广泛温度范围内的抗磨损特征。此等特征对于与以下需求平衡而言常常是一大挑战：现今的ATF润滑剂组合物也需要使保养周期最大化，或甚至更佳地在装置的使用寿命期间避免油保养。这在行业中称为寿命填充(lifetime fill)或“寿命填充(fill-for life)”液。因此，维持ATF随时间推移的摩擦特性，即摩擦耐久性也可以是流体的所需特性。

已尝试改善润滑油的摩擦特性的若干先前努力，包括添加润滑剂组分(如粘度指数改进剂)或提高其含量。举例来说，VII的一种类型是聚(甲基)丙烯酸酯(PMA)聚合物。添加组分或提高组分含量会逐步增加制造复杂性并增加产品成本。尽管PMA添加剂已用作VII，但已知实例具有高级结构，依赖于使制造成本上升的高级技术，并且对粘度指数仅具有一般效果。

发明内容

本发明涉及具有高增稠能力、较高的粘度指数和/或较佳的(较低的)布鲁克费尔德粘度(Brookfield viscosity)的聚合物，其适用于润滑油组合物中的粘度调节剂。在一个方面中，聚合物可包括约88到约96摩尔百分比的(甲基)丙烯酸烷基酯单体单元，所述(甲基)丙烯酸烷基酯单体单元至少包括烷基链长为1到4个碳的(甲基)丙烯酸短链烷基酯单体单元和烷基链长为12到20个碳的(甲基)丙烯酸长链烷基酯单体单元。聚合物可展现大于2.0并小于5.5的(甲基)丙烯酸长链烷基酯单体单元与(甲基)丙烯酸短链烷基酯单体单元的烷基摩尔比并且进一步包括约0.1到约6摩尔百分比的(甲基)丙烯酸2-羟乙酯单体单元。