具有基于间规立构的丙烯的乙烯-丙烯共聚物的粘度改性剂的性能改进的润滑油组合物的制作方法

本公开涉及润滑油中的基于间规立构的丙烯的乙烯-丙烯共聚物及其用途。

背景技术：

1、在移动的表面之间施用润滑液可减少摩擦，从而提高效率并减少磨损。润滑液通常还具有耗散移动的表面之间摩擦产生的热量的功能。

2、润滑液的一种类型是用于内燃机的石油基润滑油。润滑油包含有助于润滑油在给定温度下具有一定的粘度的添加剂。一般来说，润滑油和润滑液的粘度与温度成反比。当润滑液的温度升高时，粘度通常会降低，而当温度降低时，粘度通常会升高。例如，对于内燃机，期望在低温下具有较低的粘度以方便发动机在寒冷天气中启动，而在润滑性能通常下降的较高的环境温度下具有较高的粘度。

3、用于润滑液和润滑油的添加剂包括流变改性剂，例如粘度指数改进剂(vii)。粘度指数改进剂组分(其中许多来自烯烃共聚物)可改变润滑剂的流变行为，从而提高粘度，并在使用润滑剂的温度范围促进更恒定的粘度。

4、理想的vii通常表现出足够的低温粘度特性，因此包含vii的润滑液在低温下可以保持足够低的粘度，这可以通过诸如倾点、微型旋转粘度计(mrv)和冷启动模拟器(ccs)测试等流体测量来证明。此外，可以期望最大化增稠效率(te)，te是聚合物在润滑液中的增稠能力的度量(例如，较大的te表明只需添加较少量的vii即可实现期望的性能)。一个挑战是te与剪切稳定性指数(ssi)相互依赖，不同等级的润滑油和目标最终用途和/或市场对各种vii的ssi需求可能不同。期望的vii是能在给定的目标或所需的ssi(同样，对于不同的目标用途，所需的ssi可能会不同)下提供较高的增稠效率(te)。这就意味着，对于给定的ssi，理想的vii应设计为在给定的ssi下提高或最大化te。

5、正如美国专利第9,139,794号和美国专利第9,127,151号(参见，例如，‘151号专利第5栏第21-32行)所解释的，一般认为在给定ssi下烯烃共聚物vii的组成在很大程度上决定了te，较高的乙烯含量是优选的，因为其较高的te。另一方面，‘151号专利解释说，虽然增加流变改性剂的乙烯含量提高了te/ssi比率，但也导致烯烃共聚物的结晶度增加，这被认为是有害的，因为结晶聚合物倾向于发生缔合。这些缔合显然表现为高粘度区域(如“结块(lump)”)，使油品外观不均匀。因此，在设计烯烃共聚物vii时，似乎必须进行权衡。为了获得较大的te，人们必须接受较高的结晶度，从而牺牲低温性能，由于例如较强的凝胶化倾向和/或不利的较高的ssi。实际上，许多基于乙烯-丙烯共聚物的商用粘度改性剂使用低于50％的乙烯含量，使得最终聚合物在润滑油组合物中不会表现出固体或不均匀外观的熔点。

6、这种可感知的权衡会使某些烯烃共聚物vii很难获得所需的性能。过去，丙烯基聚合物和共聚物用作粘度指数改进剂，如wo专利申请公开2016/018523a1和美国专利申请公开第2012/0015854a号所述。丙烯基共聚物包含作为主单体的丙烯和衍生自一种或多种其他α-烯烃(如乙烯)的单元。由于低的结晶度，与乙烯含量为50％或更高的烯烃共聚物相比，这些粘度改性剂已证明为通常具有较低的增稠能力。因此，需要包含丙烯基共聚物的粘度指数改进剂和润滑油，该丙烯基共聚物表现出良好的测定粘度、高的增稠效率和良好的低温性能。此外，使用低乙烯含量的丙烯基乙烯-丙烯共聚物来确定所需的vii可能特别有优势。

技术实现思路

1、本公开解决了开发粘度指数改进剂和润滑油的持续需求。更具体地，本公开提供了表现出良好的测定粘度、高的增稠效率和良好的低温性能的基于间规立构的丙烯的乙烯-丙烯共聚物。人们惊奇地发现，乙烯-丙烯共聚物中丙烯链段的立构规整度对粘度指数改进剂和润滑油组合物的性能起着重要作用。

2、本公开涉及润滑油组合物，其包含基于间规立构的丙烯的乙烯-丙烯共聚物，其具有a)2重量％至20重量％的乙烯；b)80重量％至98重量％的丙烯；c)50％至99％的rr三元组；以及d)10kg/mol至250kg/mol的mw(ls)。

3、在另一方面，本公开涉及一种制备具有改进的低温性能的润滑油组合物的方法，该方法包括：将润滑剂基础油和0.01重量％至20重量％的粘度指数改进剂混合，其中所述粘度指数改进剂包含基于间规立构的丙烯的乙烯-丙烯共聚物，其具有a)2重量％至20重量％的乙烯；b)80重量％至98重量％的丙烯；c)50％至99％的rr三元组；以及d)10kg/mol至250kg/mol的mw(ls)，并且其中所述润滑剂基础油在100℃时的运动粘度为1.4-20mm2/s。

4、还在另一方面，本公开涉及一种润滑发动机的方法，包括：向所述发动机供应润滑油组合物，所述润滑油组合物包含：大量具有润滑粘度的基础油；基于间规立构的丙烯的乙烯-丙烯共聚物，其具有：a)2重量％至20重量％的乙烯；b)80重量％至98重量％的丙烯；c)50％至99％的rr三元组；以及d)10kg/mol至250kg/mol的mw(ls)，并且其中所述润滑剂基础油在100℃时的运动粘度为1.4至20mm2/s。

技术特征：

1.一种润滑油组合物，包含：

2.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其中所述共聚物具有4重量％至18重量％的乙烯。

3.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其中所述共聚物具有5重量％至15重量％的乙烯。

4.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其中所述共聚物具有6重量％至12重量％的乙烯。

5.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其中所述共聚物具有7重量％至9重量％的乙烯。

6.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其中所述共聚物具有60％至90％的rr三元组。

7.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其中所述共聚物具有70％至90％的rr三元组。

8.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其中所述共聚物具有80％至90％的rr三元组。

9.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其中所述基于间规立构的丙烯的乙烯-丙烯共聚物未显示出明显的熔融峰，其中所述峰通过以10℃/min的扫描速率进行差示扫描量热法(astm d3418-03)测定的熔融热为5j/g或更小。

10.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其中所述基于间规立构的丙烯的乙烯-丙烯共聚物在所述润滑油组合物中以0.01重量％至20重量％存在。

11.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其中所述润滑剂基础油在100℃时的运动粘度为1.4mm2/s至20.0mm2/s。

12.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其中所述润滑油组合物在100℃时的运动粘度为3.0mm2/s至30.0mm2/s。

13.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其中所述润滑剂基础油是高纯度矿物基础油、气变液(gtl)基础油、酯类基础油、或合成润滑剂基础油，它们已分类为第i类油、第ii类油、第iii类油、第iv类油、或第v类油、或其共混物。

14.根据权利要求1所述的润滑油组合物，还包含以下的至少一种：分散剂、洗涤剂、抗氧化剂、倾点下降剂、摩擦改性剂、磨损改性剂、极压添加剂、消泡剂、破乳剂、或缓蚀剂。

15.一种制备润滑油组合物的方法，包括：

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述共聚物具有5重量％至15重量％的乙烯。

17.根据权利要求15所述的方法，其中所述共聚物具有60％至90％的rr三元组。

18.根据权利要求15所述的方法，其中所述基于间规立构的丙烯的乙烯-丙烯共聚物未显示出明显的熔融峰，其中所述峰通过以10℃/min的扫描速率进行差示扫描量热法(astmd3418-03)测定的熔融热为5j/g或更小。

19.根据权利要求15所述的方法，其中所述润滑油组合物还包含以下的至少一种：

20.根据权利要求15所述的方法，其中所述润滑剂基础油在100℃时的运动粘度为1.4mm2/s至20.0mm2/s，并且是高纯度矿物基础油、气变液(gtl)基础油、酯类基础油、或合成润滑剂基础油，它们已分类为第i类油、第ii类油、第iii类油、第iv类油、或第v类油，或其共混物。

21.一种润滑发动机的方法，包括：

22.根据权利要求21所述的方法，其中所述共聚物具有5重量％至15重量％的乙烯。

23.根据权利要求21所述的方法，其中所述共聚物具有60％至90％的rr三元组。

24.根据权利要求21所述的方法，其中所述基于间规立构的丙烯的乙烯-丙烯共聚物未显示出明显的熔融峰，其中所述峰通过以10℃/min的扫描速率进行差示扫描量热法(astmd3418-03)测定的熔融热为5j/g或更小。

25.根据权利要求21所述的方法，其中所述润滑油组合物还包含以下的至少一种：

技术总结本发明提供了一种润滑油组合物，其包含主要量的润滑剂基础油和次要量的粘度指数改进剂，所述粘度指数改进剂包含基于间规立构的丙烯的乙烯‑丙烯共聚物，其具有：a)2重量％至20重量％的乙烯；b)80重量％至98重量％的丙烯；c)50％至99％的rr三元组；以及d)10kg/mol至250kg/mol的Mw(LS)。技术研发人员：S·Y·张,M·塞佩赫,D·L·摩根,J·张,J·A·M·肯尼奇,P·蒋,J·R·哈格多恩,C·A·埃克特,S·J·马特勒,S·康,P·A·帕特尔受保护的技术使用者：雪佛龙奥伦耐有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/9/26