[发明专利]一种聚（甲基）丙烯酸酯类嵌段聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种聚(甲基)丙烯酸酯类嵌段聚合物及其制备方法和应用，该聚(甲基)丙烯酸酯类嵌段聚合物如式Ⅰ所示；其中，R₁为C₁‑C₂₂直链烷基或C₁‑C₂₂支链烷基，R₂为氢或甲基，R₃为氢或甲基，R₄为至少含一个氟原子取代的C₁‑C₂₂直链烷基或C₁‑C₂₂支链烷基，m和n各自独立的为不小于1的整数；本发明利用RAFT可逆加成－断裂链转移自由基聚合技术，合成了一种多功能聚(甲基)丙烯酸酯型黏度指数改进剂，相比于聚(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物，采用本发明的聚(甲基)丙烯酸烷基‑(甲基)丙烯酸含氟烷基酯的嵌段聚合物，调制的润滑油具有更低的摩擦系数。

技术领域

本发明属于黏指剂技术领域，更具体地，涉及一种聚(甲基)丙烯酸酯类嵌段聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

黏度指数改进剂亦称增黏剂，是油溶性的链状高分子聚合物，其相对分子质量一般由几千到几百万不等，在不同温度下具有不同形态，并对油品黏度产生不同影响，以增加油品黏度和改进黏温性能。目前常用的黏度指数改进剂主要有聚异丁烯(PIB)、聚甲基丙烯酸酯(PMA)、乙丙共聚物(OCP)和氢化苯乙烯双烯共聚物(HSD)4种类型。

聚甲基丙烯酸酯(PMA)黏温性能好，增稠能力强，很容易将油品的黏度指数提高到200以上；剪切稳定性好，能确保使用过程中油品黏度的稳定，避免黏度过低而造成压力不稳现象；低温性能很好，且具有降凝作用，提高油品的环境适应能力，做到冬夏通用。聚甲基丙烯酸酯(PMA)型黏度指数改进剂在液压油、齿轮油及传动系油中已得到广泛应用。

传统的PMA生产主要以自由基聚合为主。自由基聚合是最常用的聚合物工业化生产方式，它具有可聚合的单体种类多、反应条件温和易控制等优点，但同时自由基聚合存在着活性链自由基易于偶合或歧化终止问题，导致聚合产物分子量和分子量分布难以控制，且在聚合过程中随着体系粘度的增加会伴随发生凝胶效应，使得分子量分布更难以控制。

阴离子聚合是一种经典的活性聚合，反应中活性链快增长、无终止及无链转移，因而是一种有效合成指定分子量窄分布聚合物的方法。但阴离子聚合体系的引发剂的亲核基团往往会在链引发和链增长过程中与体系内活性质子或杂质发生反应而失活，因此进行阴离子聚合的操作条件比自由基聚合要苛刻很多。

活性自由基聚合是结合自由基聚合和阴离子活性聚合各自的优点而衍生的一种新型聚合方式。它可以像自由基聚合一样在温和条件下进行而不容易发生副反应，同时又能够像阴离子聚合那样控制聚合物分子量，得到窄分子量分布的高性能聚合物。目前研究最多的活性自由基聚合有原子转移自由基聚合(ATRP)，可逆加成－断裂链转移自由基聚合(RAFT)以及氮氧调节自由基聚合(NMP)。可逆加成－断裂链转移自由基聚合(RAFT)适用的单体范围及反应条件更广，十分有利于含特殊官能团烯类单体的聚合反应，所得聚合物的分子量分布较ATRP聚合更窄(通常小于1.2，有时小于1.1)。更有意义的是，RAFT方法为合成嵌段共聚、梯度共聚、梳型刷型共聚、星型、超支化和网络状的共聚物等各种特定拓扑结构的聚合物提供了方便。

目前随着聚(甲基)丙烯酸酯型黏度指数改进剂的广泛应用，具有更多附加功能的多功能黏度指数改进剂越来越得到人们的广泛关注，通过使用多功能黏度指数改进剂为油品配方的调整提供了更多的选择性。

发明内容

本发明的目的是提供一种多功能聚甲基丙烯酸酯型黏度指数改进剂，利用RAFT可逆加成－断裂链转移自由基聚合技术，合成了聚(甲基)丙烯酸烷基-(甲基)丙烯酸含氟烷基酯的嵌段聚合物，相比于聚(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物，采用本发明嵌段聚合物调制的润滑油具有更低的摩擦系数。