[发明专利]黏度指数改进剂及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种黏度指数改进剂及其制备方法与应用。该黏度指数改进剂包括丙烯酸酯共聚物，丙烯酸酯共聚物的单体包括式(I)所示的丙烯酸酯化合物和式(Ⅱ)所示的含氮化合物；在制备所述丙烯酸酯共聚物时，以式(I)所示的丙烯酸酯化合物和式(Ⅱ)所示的含氮化合物的总质量为基准，式(Ⅱ)所示的含氮化合物的质量百分数为0.1％～20％。该黏度指数改进剂能提高润滑油的热氧化安定性，能减缓润滑油氧化带来的油品黏度增长及氧化过程中产生的极性大分子物质的沉积。

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，特别是涉及一种黏度指数改进剂及其制备方法与应用。

背景技术

热氧化安定性是指石油产品抵抗氧和热的作用而保持其性质不发生永久性变化的性能，热氧化安定性是润滑油的使用性能指标之一。润滑油的氧化过程是一系列自由基反应过程，其主要过程为：在高温和氧气作用下润滑油分子产生自由基，自由基再与氧气或其它润滑油分子反应生成过氧化物，进而通过自由基的链支化反应生成复杂的极性大分子物质，产生的不良影响主要包括：(1)润滑油的黏度增长，导致流动性变差，润滑不良；(2)产生酸性物质，长久积累对机械器件产生腐蚀；(3)极性大分子物质聚集并以油泥、积炭、漆膜等各种沉积物的形式沉积并附着在器件表面，导致润滑油难以接触到实际需要润滑的部件。这些不良影响最终都会导致油品的使用里程缩短，进而影响变速箱使用寿命。

传统技术中通过加入黏度指数改进剂以改善润滑油、氧化安定性和抗剪切性能。例如，通过加入黏度指数改进剂，控制油品氧化带来的黏度增长。然而，传统的黏度指数改进剂聚焦于控制润滑油氧化带来的黏度增长，鲜少涉及如何控制润滑油氧化过程中产生的极性大分子物质的沉积问题。而相比于润滑油氧化带来的黏度增长的问题，润滑油氧化过程中产生的沉积物的积累所带来的负面影响更加严重，严重情况下会堵塞局部油路，造成局部润滑不良，导致密封系统失效。

因此，除了减缓润滑油氧化带来的油品黏度增长外，如何控制润滑油氧化过程中产生的极性大分子物质的沉积也变得至关重要，传统技术仍有待改进。

发明内容

基于此，本发明提供了一种黏度指数改进剂及其制备方法与应用。该黏度指数改进剂能提高润油的热氧化安定性，能减缓润滑油氧化带来的油品黏度增长及氧化过程中产生的极性大分子物质的沉积。

本发明的一个方面，提供一种黏度指数改进剂，所述黏度指数改进剂包括丙烯酸酯共聚物，所述丙烯酸酯共聚物的单体包括式(I)所示的丙烯酸酯化合物和式(Ⅱ)所示的含氮化合物；

其中，R₁和R₂分别独立地选自碳原子数为1～20的链状烷烃基；

X₁选自酯基或酰胺基，X₂选自无或NR₃R₄，R₃和R₄分别独立地选自H或碳原子数为1～10的链状烷烃基；且所述式(Ⅱ)所示的含氮化合物中至少含有一个N原子；

Y₁和Y₂分别独立地选自H或甲基；

在制备所述丙烯酸酯共聚物时，以所述式(I)所示的丙烯酸酯化合物和所述式(Ⅱ)所示的含氮化合物的总质量为基准，所述式(Ⅱ)所示的含氮化合物的质量百分数为0.1％～20％。

在其中一些实施例中，以所述式(I)所示的丙烯酸酯化合物和所述式(Ⅱ)所示的含氮化合物的总质量为基准，所述式(Ⅱ)所示的含氮化合物的质量百分数为0.8％～1.6％。

在其中一些实施例中，所述单体包括至少两种不同的式(I)所示的丙烯酸酯化合物，其中至少有一种式(I)所示的丙烯酸酯化合物中的R₁选自碳原子数为1～4的链状烷烃基，至少有一种式(I)所示的丙烯酸酯化合物中的R₁选自碳原子数为12～20的链状烷烃基。