[发明专利]用于润滑油组合物的三嵌段共聚物浓缩物

说明书

一种VM浓缩物，其包含：大约60至大约95份(和至少50重量％)稀释油(例如具有大约2cSt至大约40cSt的KV100)；和大约5份至大约40份(和至少6.0重量％)以式：D’‑PA‑D”为特征的线性三嵌段共聚物；其中D’代表衍生自二烯的嵌段，PA代表衍生自单烯基芳烃的嵌段，D”代表衍生自二烯的嵌段，且所述线性三嵌段共聚物以有效改变浓缩物在大约100℃下的润滑运动粘度(KV100)的量存在，且其中所述浓缩物的KV100为大约3000cSt或更小。所述线性三嵌段共聚物可附加地或替代性地具有最多0.5的增稠效率跨度。

领域

在本文中公开了适合用作润滑油组合物(包括用于轿车、重型柴油发动机和船用柴油发动机的润滑油组合物，功能流体，如手动/自动传动液)中的粘度改进剂/粘度指数改进剂的三嵌段共聚物。该三嵌段共聚物可以以浓缩物形式存在，任选具有一种或多种其它润滑剂添加剂，或作为润滑油组合物和/或功能流体中的组分存在。更具体地，某些线性三嵌段聚合物可具有特定构造和理想的增稠效率(或在一系列基础油料中的增稠效率跨度)，且包含这样的聚合物的浓缩物可表现出合理的运动粘度。

背景

用于曲轴箱发动机油的润滑油含有用于改进发动机油的粘度性能，即提供多级油(如SAE 5W-XX和10W-XX多级油，其中XX是20、30或40；或0W-XX等级油，其中XX是08、12、16或20)的组分。这些粘度性能增强剂，常称为粘度指数改进剂(VIIs)或粘度改进剂(VMs)包括烯烃共聚物、聚甲基丙烯酸酯、苯乙烯/氢化二烯嵌段和星形共聚物，和氢化异戊二烯星形聚合物。

用作粘度指数改进剂的烯烃共聚物(或OCPs)照常规包含乙烯、丙烯和任选二烯的共聚物并在高温下在油中提供良好的增稠效果(增稠效率或TE)。某些(共)聚合物也提供优异的增稠效率并且更经久耐用(例如表现出更高的剪切稳定性指数)。

星形聚合物类型的VIIs可购得并且为了开发提供剪切稳定性、可溶性和可修整性(finishability)、增稠效率和低温性质的最佳平衡的星形聚合物，已经做出大量研究。在一些情况下，星形聚合物可含有多嵌段共聚物臂以调整某些性质。

例如，美国专利No.9,133,413描述了星形聚合物和用于制造作为VIIs的星形聚合物的线性三嵌段共聚物臂。这些三嵌段共聚物臂含有具有5-35重量％/65-95重量％丁二烯/异戊二烯(优选15-28重量％丁二烯)的二烯嵌段。美国专利Nos.4,788,361和5,458,792也分别公开了对称三嵌段共聚物和不对称三嵌段共聚物作为潜在的VIIs/VMs。

VIIs通常作为浓缩物提供到润滑油掺合机(lubricating oil blenders)，在该浓缩物中将VII聚合物稀释在油中以尤其允许VII溶解在基础油料中。由于在某些稀释油中的溶解度有限，线性烯基芳烃/氢化二烯嵌段共聚物VM浓缩物与星形共聚物或烯烃共聚物浓缩物相比通常具有较低的活性聚合物浓度并带来较多的可操作性问题。线性烯基芳烃/氢化二烯嵌段共聚物的官能化进一步加剧稀释剂溶解度问题。典型的线性苯乙烯/氢化二烯嵌段共聚物VM浓缩物可能含有少至3质量％活性成分(AI/聚合物，余量是稀释油)，因为这些聚合物的更高浓度通常导致该浓缩物在润滑剂掺合温度下的可流动性降低。根据该聚合物的增稠效率(TE)，典型的配制多级曲轴箱润滑油可能需要多达3质量％的VM聚合物。提供如此量的聚合物的添加剂浓缩物可引入基于成品润滑剂的总质量计多达20质量％的稀释油。

由于添加剂工业从定价角度看竞争非常激烈并且稀释油对添加剂制造商而言代表最大的原材料成本之一，VM浓缩物通常含有最便宜的能够提供合适操作特性的油，通常是溶剂中性(SN)100或SN150 I类油。使用这样的常规VM浓缩物，成品润滑剂配方师需要加入一定量的相对高品质基础油料(II类或更高)作为修正流体以确保配制润滑剂的粘度性能保持在规格内。