包含四氟环氧乙烷和六氟环氧丙烷的共聚物的润滑油脂的制作方法

本发明涉及润滑油脂，并且更具体地涉及含有四氟环氧乙烷和六氟环氧丙烷的共聚物以及增稠剂的润滑油脂。

背景技术：

1、高性能全氟聚醚润滑剂的商业规模选择仅限于几种主要方法，这些方法使用六氟环氧丙烷(hfpo)单体在低温下的阴离子聚合或者四氟乙烯(tfe)或六氟丙烯(hfp)或两者的受控光氧化聚合。还实践了2,2,3,3-四氟氧杂环丁烷的部分氟化聚合物的制备及其进一步氟化，产生了–(cf2cf2ch2o)n–聚合物，该聚合物需要显著的进一步氟化才能制备–(cf2cf2cf2o)n–聚合物。

2、通过hfpo的阴离子聚合形成的商业油(聚–cf(cf3)cf2o–)(可以商品名krytoxtm(the chemours company fc,llc,wilmington,de)(pfpe-k)获得)在金属卤化物和氧化物的存在下具有优异的稳定性；然而，它们的粘度随着温度的变化而显著变化(低粘度指数)，并且它们具有相对较高的倾点。另外，相对粘稠的油的低分子量增加了它们的挥发性并且可能限制它们的一些应用。

3、通过光氧化聚合由tfe产生的含有–cf2cf2o–的四氟环氧乙烷(tfeo)单元并且可以商品名m和z(solvay specialty polymers,milan,it)获得的商业油比不含–cf2o–基团的其他商业全氟聚醚(pfpe)(诸如聚–(cf(cf3)cf2o)n–(krytoxtmpfpe-k)或–(cf2cf2cf2o)n–(pfpe-d))具有更低的倾点和更高的粘度指数。通过光氧化聚合由hfp产生并且可以商品名y(solvay specialty polymers,milan,it)获得的含有–cf(cf3)cf2o–的单元的商业油还含有二氟甲酰基(–cf2o–)基团，这些基团使它们的稳定性与pfpe-k相比降低并且在路易斯酸；金属卤化物，诸如alcl3；金属氧化物；或者金属，诸如铝或铁的存在下促进快速分解。

4、m和z油中的端基主要是cf3o–基团，这些基团在金属卤化物和氧化物的存在下也使它们的稳定性与较长的cf3cf2o–、cf3cf2cf2o–和(cf3)2cfo–端基相比降低[参见例如kasai,“perfluoropolyethers:intramolecular disproportionation”,macromolecules，第25卷，第6791-6799页(1992)]。因此，需要cf3o–端基的量减少的油来实现更高的稳定性。含有二氟甲酰基(–cf2o–)基团的油(诸如m、z和y油)在金属的存在下也具有较低的热氧化稳定性[参见例如koch等人，“thermo-oxidative behaviour of perfluoropolyalkylethers”,journal of syntheticlubrication，第12卷，第191-204页(1995)]。另外，某些金属和金属氧化物(诸如氧化铝(al2o3)和氧化钛(tio2))对y油的降解具有催化作用[sianesi等人，“perfluoropolyethers:their physical properties and behavior at high and lowtemperatures”,wear，第18卷，第85-100页(1971)]。

5、标题为“lubricating grease composition”并且于2011年11月29日授予shimura等人的美国专利号8,067,344提出在氟化铯催化剂的存在下由hfpo或hfpo和tfeo两者的阴离子聚合得到全氟聚醚油。

6、maccone等人的标题为“lubricating greases”并且于2005年4月7日公开的美国专利申请公开号2005/0075250除了提出在20℃下具有在某一值范围内的粘度的含有–cf(cf3)cf2o–单元的聚合物和含有–cf2cf2o–单元的聚合物以外，还提出了含有–cf(cf3)cf2o–单元和–cf2cf2o–单元的共聚物。

7、1964年9月25日发布的法国专利号1373014公开了包括含有hfpo和tfeo并且具有高tfeo含量的共聚物的氟碳聚醚。

8、需要惰性pfpe油的油脂，该油脂在宽温度范围内粘度变化相对较小、倾点低、挥发性低且热稳定性高。

技术实现思路

1、在一个示例性实施方案中，一种油脂包含全氟聚醚油共聚物以及与该共聚物混合的增稠剂。该共聚物包含约20摩尔％至约80摩尔％的–cf2cf2o–单元、约20摩尔％至约80摩尔％的–cf(cf3)cf2o–单元和约0摩尔％至约45摩尔％的一种或多种另外的全氟亚烷基氧基单元。该共聚物具有在约120至约220的范围内的粘度指数。该共聚物具有小于约6的平均tfeo运行长度。

2、在另一个示例性实施方案中，一种形成油脂的方法包括将全氟聚醚油共聚物与增稠剂混合以形成该油脂。该共聚物包含约20摩尔％至约80摩尔％的–cf2cf2o–单元、约20摩尔％至约80摩尔％的–cf(cf3)cf2o–单元和约0摩尔％至约45摩尔％的一种或多种另外的全氟亚烷基氧基单元。该共聚物具有在约120至约220的范围内的粘度指数。该共聚物具有小于约6的平均tfeo运行长度。

3、通过下面以举例的方式示出本发明原理的优选实施方案的更详细的描述，本发明的其他特征和优点将显而易见。

技术特征：

1.一种油脂，所述油脂包含：

2.根据权利要求1所述的油脂，其中所述共聚物具有在约1,500da至约20,000da的范围内的数均分子量。

3.根据权利要求2所述的油脂，其中所述数均分子量在约3,500da至约13,000da的范围内。

4.根据前述权利要求中任一项所述的油脂，其中所述一种或多种另外的全氟亚烷基氧基单元包含–cf2cf2cf2o–单元。

5.根据前述权利要求中任一项所述的油脂，其中所述共聚物的iso粘度等级高于约25。

6.根据前述权利要求中任一项所述的油脂，其中所述粘度指数在约150至约220的范围内。

7.根据前述权利要求中任一项所述的油脂，其中所述平均tfeo运行长度小于约4.5。

8.根据前述权利要求中任一项所述的油脂，其中所述共聚物具有约-20℃或更低的倾点。

9.根据权利要求8所述的油脂，其中所述倾点为约-50℃或更低。

10.根据前述权利要求中任一项所述的油脂，其中所述增稠剂选自由聚四氟乙烯、滑石、二氧化硅、氟化乙烯丙烯、全氟烷氧基烷烃、粘土、石墨、表面处理的二氧化硅、氮化硼、碳酸钙以及它们的组合组成的组。

11.根据前述权利要求中任一项所述的油脂，其中所述增稠剂以按所述油脂的重量计约1％至约50％范围内的量存在于所述油脂中。

12.根据前述权利要求中任一项所述的油脂，其中所述增稠剂包含具有在约2m2/g至约35m2/g范围内的表面积的颗粒。

13.根据前述权利要求中任一项所述的油脂，其中所述增稠剂包含具有在30nm至300nm范围内的平均粒度的颗粒。

14.根据前述权利要求中任一项所述的油脂，其中所述油脂在-40℃下具有小于1100g-cm的起始扭矩。

15.根据前述权利要求中任一项所述的油脂，其中所述油脂在-40℃下具有小于450g-cm的运行扭矩。

16.一种形成油脂的方法，所述方法包括：

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述混合包括将所述全氟聚醚油共聚物与所述增稠剂一起研磨。

18.根据权利要求16或17所述的方法，其中所述增稠剂选自由聚四氟乙烯、滑石、二氧化硅、氟化乙烯丙烯、全氟烷氧基烷烃、粘土、石墨、表面处理的二氧化硅、氮化硼、碳酸钙以及它们的组合组成的组。

19.根据权利要求16至18中任一项所述的方法，其中所述油脂在-40℃下具有小于1100g-cm的起始扭矩。

20.根据权利要求16至19中任一项所述的方法，其中所述油脂在-40℃下具有小于450g-cm的运行扭矩。

技术总结一种油脂包含全氟聚醚油共聚物以及与该共聚物混合的增稠剂。该共聚物包含约20摩尔％至约80摩尔％的–CF2CF2O–单元、约20摩尔％至约80摩尔％的–CF(CF3)CF2O–单元和约0摩尔％至约45摩尔％的一种或多种另外的全氟亚烷基氧基单元。该共聚物具有在约120至约220的范围内的粘度指数。该共聚物具有小于约6的平均TFEO运行长度。一种形成油脂的方法包括将全氟聚醚油共聚物与增稠剂混合以形成该油脂。技术研发人员：A·B·什塔洛夫,P·阿卡尔廖格鲁,J·L·豪厄尔受保护的技术使用者：科慕埃弗西有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5