[发明专利]一种多功能润滑油添加剂的制备方法

说明书

本发明涉及具有分散剂和抗氧化剂性能的润滑油粘度指数改进剂(V.I.I)。加油溶性聚合物V.I.I到润滑油中能改进其温变时流变性能是本领域公知的，这样的聚合物的例子有丙烯酸的或甲基丙烯酸的烷基酯聚合物或共聚物，由于在烷基中含有大量的碳原子，使它们变得油可溶。将含氮可共聚单体引入到所述的油溶性聚合物中，以使得最终产品除了粘度指数得到改进外还改进了分散性，这也是本领域公知的。公知的作为分散剂单体的所述含氮可共聚单体通常选自：乙烯基咪唑，乙烯基吡咯烷酮，乙烯基吡啶和N,N-二烷基-氨基乙基-甲基丙烯酸酯。这样的实施描述在如英国专利1,272,161和1,333,733，美国专利3,732,334和比利时专利874,068。

用于内燃机中以便在发动机运转期间降低油泥生成和润滑油氧化的V.I.I共聚物同时具有分散剂和抗氧化剂性能，这也是已知的。

例如，美国专利4,699,723描述了用含氮原子和硫原子的单体如4-甲基-5-乙烯基噻唑接技的乙烯-丙烯共聚物，除了具有粘度指数改进作用外还具有分散剂和抗氧剂特性。

使用这些聚合物(通常称为多功能聚合物)也改进了含在润滑油中的特定添加剂(例如抗磨剂如二硫代磷酸锌，分散剂如多异丁烯基琥珀酰亚胺，降解剂如磺酸钙，抗氧化剂如空间位阻酚等)的性能且可能降低其所需用量。

本发明提供用于润滑油的无硫聚合物添加剂，它能有效地改进润滑油粘度指数同时具有分散剂和抗氧化剂性能。也发现了制备所述添加剂的简单且方便的方法。

因此，本发明首先提供衍生自不饱和酯共聚的通式如下的具有分散剂和抗氧化剂性能的聚合物粘度指数改进添加剂，所述的通式(Ⅰ)代表反应的单体的类型和量但不表示其在最终聚合物链中的排列，其中，R′可相同或不同为氢原子或烷基；R_a是烷基或具有6到25个碳原子的直链或支链的一种混合烷基；R_b是具有1到4个碳原子的烷基或与R_a相同；R_c为有1或2个氮原子和4到20个碳原子的一个或多个直链、支  链或环状烷基；x,y,z代表各种可聚合单体单元的重量百分数，x在80～95％之间，y在0到12％之间和z在2到8％之间。

按照本发明优选的实施方案：

x在85～95％(重量，下同)之间，y在3到7％之间和z在4到6％之间；

R′是甲基，因此由通式(Ⅰ)所表示的所有的可聚合酯都是甲基丙烯酸酯；R_a是衍生自具有10到20个碳原子的天然或合成的直链或支链伯醇混合物的烷基；

R_b是甲基；R_c是2,2,6,6-四甲基-啶-4-醇基。因此可聚合单体CH₂=CR′-COOR_c是2,2,6,6-四甲基-啶-4-醇甲基丙烯酸酯。

在本发明另一个优选的实施方案中，甲基丙烯酸酯R_c是如下物质组成的混合物：50-85wt.％的2,2,6,6-四甲基-啶-4-醇的甲基丙烯酸酯。

15-50Wt％的N,N-二甲基-氨基乙醇的甲基丙烯酸酯，或N-(3-羟基丙基)-N′-甲基-嗪的甲基丙烯酸酯或其混合物。

本发明还提供一种制备通式(Ⅰ)的多功能添加剂的方法。该方法包括聚合(甲基)丙烯酸R_a,R_b，和R_c酯的混合物，(甲基)丙烯酸R_a酯的量为80-95％(重量，下同)，(甲基)丙烯酸R_b酯为0-12％和(甲基)丙烯酸R_c酯为2-8％。

在本发明优选的实施方案中，聚合混合物由下列物质组成：

]85-90wt％的(甲基)丙烯酸R_a酯，即具有10到20个碳原子的天然或合成直链或支链伯醇混合物的(甲基)丙烯酸酯，

3-7wt.％(甲基)丙烯酸R_b酯，即甲醇的(甲基)丙烯酸酯，(甲基)丙烯酸R_c酯，即2,2,6,6-四甲基-啶-4-醇的(甲基)丙烯酸酯或50-85wt％的2,2,6,6-四甲基-啶-4-酵的(甲基)丙烯酸酯，余下的15-50wt:％的是由N,N-二甲基-氨基乙醇的(甲基)丙烯酸酯或N-(3-羟基丙基)-N′-甲基嗪，或其混合物组成的物质，

(甲基)丙烯酸R_c酯的总量占所有(甲基)丙烯酸酯混合物的4-6wt％。