[发明专利]乙烯-α-烯烃共聚物、其制备方法及含有其的润滑油粘度指数改进剂

说明书

本发明提供了一种乙烯‑α‑烯烃共聚物、其制备方法及含有其的润滑油粘度指数改进剂。该制备方法包括：在溶剂、主催化剂、助催化剂及分子量调节剂的存在下，以乙烯和α‑烯烃为聚合单体进行聚合反应，得到乙烯‑α‑烯烃共聚物，其中，主催化剂为醇类改性的钒化合物，通式为VO(OR)_nCl_m，1≤n≤3，0≤m≤2；助催化剂为卤化烷基铝。采用上述制备方法制得的乙烯‑α‑烯烃共聚物具有分子量分布窄，分子量较小及聚合活性高的优点。

技术领域

本发明涉及乙丙橡胶制造领域，具体而言，涉及一种乙烯-α-烯烃共聚物、其制备方法及含有其的润滑油粘度指数改进剂。

背景技术

二元乙丙橡胶已成为乙丙橡胶领域一个重要的胶种，在世界范围内，已有多家公司生产这一弹性体，这一弹性体的牌号不下几十种，由于其分子结构内没有第三单体，所以生产成本相对低廉，应用领域也十分广泛。其中一个不可忽视的应用是作为润滑油粘度指数改进剂的应用。

这种乙烯-α-烯烃共聚物具有耐高温、耐老化的优点，所以在润滑油领域成为不可或缺的粘度指数改进剂品种。乙烯-α-烯烃共聚物在应用于润滑油粘度指数改进剂时，需要在高温下溶解在基础油中，所以要求该聚合物相对分子质量不能太大。如果相对分子质量大则会导致该聚合物在基础油中溶解时间过长，影响单位时间的产量，而相对分子质量太小，会导致该聚合物增稠能力降低。另外，乙烯-α-烯烃共聚物的相对分子质量分布对剪切有影响，相对较窄的相对分子量分布，可赋予其剪切的稳定性。所以业界都致力于研发相对分子质量窄分布、低门尼的乙烯-α-烯烃共聚物，以应用于润滑油粘度指数改性剂。

在乙烯-α-烯烃共聚物生产中，尽管涌现新的催化技术，例如，茂金属乙丙催化技术，但V－烷基铝体系在合成乙丙弹性体中仍发挥了主力军的作用，钒体系齐格勒-纳塔催化剂用于乙烯-α-烯烃共聚合制备橡胶弹性体是业界公知的方法。具有代表性的主催化剂诸如VOCl₃、VCl₃、VCl₄、V(acac)₃等，另一组分是Ⅰ－Ⅲ族有机金属化合物(如烷基铝)。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种乙烯-α-烯烃共聚物、其制备方法及含有其的润滑油粘度指数改进剂，以解决现有方法制得的乙烯-α-烯烃共聚物存在分子量分布较宽和分子量较大的问题。

为了实现上述目的，本发明的一个方面提供了一种乙烯-α-烯烃共聚物的制备方法，该制备方法包括：在溶剂、主催化剂、助催化剂及分子量调节剂的存在下，以乙烯和α-烯烃为聚合单体进行聚合反应，得到乙烯-α-烯烃共聚物，其中，主催化剂为醇类改性的钒化合物，通式为VO(OR)_nCl_m，1≤n≤3，0≤m≤2；助催化剂为卤化烷基铝。

进一步地，主催化剂为乙醇改性的VOCl₃，通式为VO(OEt)_nCl_m，1≤n≤3，0≤m≤2；助催化剂选自三氯三乙基二铝、一氯二乙基铝和二氯一乙基铝组成的组中的一种或多种。

进一步地，助催化剂中的Al元素与主催化剂化合物中的V元素的摩尔数之比为(1～100):1，优选为(5～50):1，进一步优选为(6～20):1。

进一步地，α-烯烃选自丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯和1-癸烯组成的组中的一种或多种；优选地，α-烯烃与乙烯的摩尔数之比为(2～5):1，更优选为(2.9～3.1):1。

进一步地，聚合反应的温度为15～60℃，压力为0.01～2MPa，反应时间为10～180min；优选地，聚合反应的温度为40～42℃，压力为0.5～0.6MPa，反应时间为20～60min。

进一步地，分子质量调节剂为二乙基锌和/或氢气。

进一步地，分子质量调节剂为氢气；优选地，以占氢气、乙烯和α-烯烃的总重量计，氢气的浓度为5～15％。