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聚烯烃衍生的分散剂

聚烯烃衍生的分散剂

IPC分类号 : C10M171/00I,C10L1/16I,C08F210/00I,C10L1/238I,C10L1/2383I,C10L10/14I

申请号
CN201780084470.2
可选规格
  • 专利类型: 发明专利
  • 法律状态: 有权
  • 申请日: 2017-12-12
  • 公开号: 110234746B
  • 公开日: 2019-09-13
  • 主分类号: C10M171/00I
  • 专利权人: 雅富顿化学公司

专利摘要

本文一般描述乙烯‑C3‑C10α烯烃共聚物、分散剂和并入分散剂的润滑油/燃料组合物,以及相关方法。所述共聚物能够包含乙烯衍生单元和C3‑C10α‑烯烃衍生单元。所述C3‑C10α‑烯烃衍生单元能够具有三至十的碳数。举例来说,所述C3‑C10α‑烯烃衍生单元能够为丙烯衍生单元。所述分散剂能够由具有低金属和/或氟含量的共聚物制备。

权利要求

1.一种分散剂,其通过包括以下的方法来制备:使衍生自乙烯和丙烯的共聚物官能化,

其中通过GPC测量,所述共聚物的数均分子量小于4,000g/mol;

其中所述共聚物中单元总数的至少30%并且少于65%为乙烯衍生单元;

其中70mol%或更多的所述共聚物在末端单体单元中具有碳-碳双键,并且至少70mol%的具有碳-碳双键的所述末端单体单元具有选自亚乙烯基和亚乙烯基的三取代异构体的末端基团,其中所述共聚物的所述亚乙烯基和亚乙烯基的所述三取代异构体具有以下结构式(A)至(B)中的一种或多种:

其中R表示甲基,并且指示连接到所述共聚物的剩余部分的键;

其中通过13C NMR光谱测定,所述共聚物具有小于2.6的平均乙烯衍生单元连续链节长度nc2,所述平均乙烯衍生单元连续链节长度nc2定义为所述共聚物中乙烯衍生单元的总数除以所述共聚物中一个或多个顺序乙烯衍生单元的连续链节数,并且所述平均乙烯衍生单元连续链节长度nc2还满足由下面的表达式所示的关系:

其中:

EEE=(xC2)3

EEA=2(xC2)2(1-xC2)、

AEA=xC2(1-xC2)2

xC2为通过1H-NMR光谱测量的并入所述共聚物中的乙烯的摩尔分数,E表示乙烯单元,和A表示丙烯单元,并且

其中所述共聚物的交叉温度为-25℃或更低,

其中所述交叉温度是所述共聚物的储能模量等于所述共聚物的损耗模量的温度,其通过振荡流变性测定法测定。

2.根据权利要求1所述的分散剂,其中所述共聚物的交叉温度为-35℃或更低。

3.根据权利要求1所述的分散剂,其中所述共聚物中单元总数的至少30%并且少于60%为乙烯衍生单元。

4.根据权利要求1所述的分散剂,其中所述共聚物中单元总数的至少30%并且少于50%为乙烯衍生单元。

5.根据权利要求1所述的分散剂,其中不饱和度的至少85mol%是所述选自亚乙烯基和亚乙烯基的三取代异构体的末端基团。

6.根据权利要求1所述的分散剂,其中不饱和度的至少95mol%是所述选自亚乙烯基和亚乙烯基的三取代异构体的末端基团。

7.根据权利要求1所述的分散剂,其中所述共聚物的平均乙烯连续链节长度小于2.4。

8.根据权利要求1所述的分散剂,其中所述共聚物的平均乙烯连续链节长度小于2.2。

9.根据权利要求1所述的分散剂,其中所述共聚物的多分散指数小于或等于4。

10.根据权利要求1所述的分散剂,其中所述共聚物的多分散指数小于或等于3。

11.根据权利要求1所述的分散剂,其中所述乙烯含量为40至60mol%,并且所述丙烯含量为40至60mol%。

12.根据权利要求1所述的分散剂,其中所述乙烯含量为40至50mol%,并且所述丙烯含量为50至60mol%。

13.根据权利要求1所述的分散剂,其中通过GPC测量,所述共聚物的所述数均分子量小于2,500g/mol。

14.根据权利要求1所述的分散剂,其中通过GPC测量,所述共聚物的所述数均分子量小于1,500g/mol。

15.根据权利要求1所述的分散剂,其中对所述分散剂进行后处理。

16.根据权利要求1所述的分散剂,其中用酸酐、硼化合物或其混合物对所述分散剂进行后处理。

17.根据权利要求1所述的分散剂,其中所述分散剂所具有的结构为下式中的一种:

其中R1为衍生自所述共聚物的烃基;R2为二价C1-C6亚烷基;R3为二价C1-C6亚烷基;R4和R5中的每一个独立地为H、C1-C6烷基、或者与所述R4和R5所连接的N一起形成任选地与芳族或非芳族环稠合的5元或6元环;R6为H或C1-C6烷基,或-CH2-(NH-R2)n-NR4R5;Y为共价键或C(O);并且n为0、1、2、3、4、5、6、7或8。

18.一种润滑油,其包含:

至少50wt%的基础油;

3至20wt%的粘度指数改进剂;

0至1wt%的倾点下降剂;和

0.2至20wt%的根据权利要求1-17中任一项所述的分散剂。

19.根据权利要求18所述的润滑油,其中由ASTM D4684测试测定,所述润滑油在-30℃的微型旋转粘度计(MRV)值为60,000cP或更小。

20.根据权利要求18所述的润滑油,其中由ASTM D4684测试测定,所述润滑油在-40℃的微型旋转粘度计(MRV)值为60,000cP或更小。

21.根据权利要求18所述的润滑油,其中所述分散剂占所述润滑油的少于10wt%。

22.一种润滑添加剂包,其包含:

30至80wt%的根据权利要求1-17中任一项所述的分散剂。

23.一种燃料组合物或燃料添加剂组合物,其包含根据权利要求1-17中任一项所述的分散剂。

24.根据权利要求23所述的燃料组合物或燃料添加剂组合物,所述分散剂所具有的结构为下式中的一种:

其中R1为衍生自所述共聚物的烃基;R2为二价C1-C6亚烷基;R3为二价C1-C6亚烷基;R4和R5中的每一个独立地为H、C1-C6烷基、或者与所述R4和R5所连接的N一起形成任选地与芳族或非芳族环稠合的5元或6元环;R6为H或C1-C6烷基,或-CH2-(NH-R2)n-NR4R5;Y为共价键或C(O);并且n为0、1、2、3、4、5、6、7或8。

说明书

背景技术

润滑油在各种不同的操作条件下执行以下任务:(1)防止磨损和疲劳;(2)控制摩擦;(3)维持清洁系统;以及(4)提供适当的粘度以形成油膜来保护表面。

为了获得特定的SAE油等级规格(例如SAE 5W-30),润滑油需要满足与其在不同温度下的粘度相关的一系列测试的一组基准。测试包括KV100、冷启动模拟器(CCS)、高温高剪切(HTHS)。最近添加的额外的测试为由ASTM D4684-14定义的微型旋转粘度计(MRV)测试。

MRV测试为响应于1990年代中期在北达科他州苏福布斯(Sioux Falls,NorthDakota)看到的一组特定的现场问题而开发的,其中在经历特定的天气冷却循环后发生大量的发动机故障。在这些条件下,当用户发动汽车时,发动机按预期翻转,但不久之后发生灾难性的损坏。确定发动机故障的根本原因是在油槽中形成蜡/凝胶结构,并且油泵无法克服泵的吸入侧的高粘度,在所述吸入侧中存在低剪切速率。结果,没有润滑剂被进料到发动机部件,最终导致发动机卡住。之后开发MRV测试,以解决润滑剂中这种类型故障的可能性,所述润滑剂在当时以其他方式符合行业标准。

MRV测试的方法由ASTM D4684-14提供,其以全文引用的方式并入本文中并且用于所有目的。此测试方法包括在超过45小时的时段内以受控速率冷却至-10℃和-40℃之间的最终测试温度之后测量发动机油的屈服应力和粘度。规定测试温度的精确度为-40℃至-15℃。粘度测量在0.4秒-1至15秒-1的剪切速率下在525Pa的剪切应力下进行。发现如在此剪切应力下测量的粘度在其中粘度达到临界值的温度与发动机中的临界泵送故障温度之间产生最佳相关性。

当发动机油冷却时,冷却的速率和持续时间可影响其屈服应力和粘度。在此实验室测试中,将新鲜的发动机油缓慢冷却至已知发生蜡结晶的温度范围,然后相对快速地冷却至最终测试温度。这些实验室测试结果已经预测由于缺乏油可泵送性而在现场失效的已知发动机油为故障。这些记载的现场失效油均由通常在-25℃下测试的油组成。据信这些现场失效是由于油形成凝胶结构,这导致发动机油的过高的屈服应力或粘度,或两者。

为了执行测试,将发动机油样品保持在80℃,并且然后以程序化的冷却速率冷却至最终测试温度并且保持指定的时间段。在此时段结束时,将一系列增加的低扭矩施加到转子轴上,直到发生旋转以确定屈服应力(如果有的话)。然后施加更高的扭矩以确定样品的表观粘度。

润滑油的粘度等级由汽车工程师协会(SAE)确定。多级润滑油必须满足两种粘度规格,其粘度等级由两个数字组成,例如10W-40:10W(第一个数字)是指低温粘度(“冬季等级”),40(第二个数字)是指高温粘度(“夏季等级”)。表1示出指定的SAE冬季等级和其中测试润滑油粘度的对应温度。为了获得特定等级,润滑油的粘度在列出的温度下必须小于60,000cP。

表1

发明内容

本发明一般涉及乙烯-C3-C10α-烯烃共聚物、共聚物衍生的分散剂和并入共聚物衍生的分散剂的润滑油或燃料组合物,以及相关方法。在一些情况下,本发明的主题涉及相互关联的产物、特定问题的替代解决方案,和/或一个或多个系统和/或制品的多种不同用途。

在一个方面,本发明一般涉及通过包含以下的方法来制备的分散剂:使衍生自乙烯和一种或多种C3-C10α-烯烃的共聚物官能化,其中如通过GPC测量,共聚物的数均分子量小于5,000g/mol;其中共聚物的乙烯含量小于80mol%;其中70mol%或更多的共聚物在末端单体单元中具有碳-碳双键,并且至少70mol%的具有碳-碳双键的末端单体单元具有选自亚乙烯基和亚乙烯基的三取代异构体的末端基团;并且其中如通过13C NMR光谱测定,共聚物具有小于2.6的平均乙烯连续链节长度nc2,平均乙烯衍生单元连续链节长度nc2定义为共聚物中乙烯衍生单元的总数除以共聚物中一个或多个顺序乙烯衍生单元的连续链节数,和平均乙烯衍生单元连续链节长度nc2,并且还满足由下面的表达式所示的关系:

其中:

EEE=(xC2)3

EEA=2(xC2)2(1-xC2)、

AEA=xC2(1-xC2)2

xC2为并入共聚物中的乙烯的摩尔分数,如通过1H-NMR光谱测量,E表示乙烯单体部分,和A表示α-烯烃单体部分。

在另一个方面,本发明一般涉及衍生自乙烯和一种或多种C3-C10α-烯烃的共聚物,其中如通过GPC测量,共聚物的数均分子量小于5,000g/mol;其中共聚物的乙烯含量小于80mol%;其中至少70mol%的共聚物在末端单体单元中具有碳-碳双键,并且至少70mol%的具有碳-碳双键的末端单体单元具有选自亚乙烯基和亚乙烯基的三取代异构体的末端基团;并且其中共聚物的交叉温度为-20℃或更低。

在又另一组实施例中,本发明一般涉及燃料组合物,其包含下式(III)的衍生共聚物:

其中R1为衍生自根据权利要求1所述的共聚物的烃基,R4和R5中的每一个独立地为H、C1-C6烷基,或者与所述R4和R5所连接的N一起形成任选地与芳族或非芳族环稠合的5元或6元环;并且R6为H或C1-C6烷基。

在再另一个实施例中,本发明一般涉及方法,其包含使用配位聚合催化剂使乙烯和C3-C10α-烯烃反应以产生包含乙烯衍生单元和C3-C10α-烯烃衍生单元的共聚物,其中α-烯烃衍生单元具有三至十的碳数;其中共聚物的数均分子量小于5,000g/mol;其中至少70mol%的具有末端单体单元的共聚物具有选自亚乙烯基和亚乙烯基的三取代异构体的末端基团;其中如通过NMR光谱测定,共聚物的平均乙烯衍生单元连续链节长度小于3;其中共聚物中总数少于80%的单元为乙烯衍生单元;并且其中共聚物的交叉温度为-20℃或更低。

本文所述的添加剂可用作润滑油中的分散剂,以保持外来不溶性微粒分散在整个油中,并且防止其沉积和积累。分散剂的选择和设计可有助于改进性能。在各种实施例中,本文所述的分散剂可提供以下优点中的一个或多个:优异的分散性和/或粘度、燃料经济性和/或低温性能。当用于润滑油中时,分散剂可影响通过如本文所讨论的MRV测试。

另外,本文所述的分散剂也可在燃料(包括但不限于汽油、生物柴油或柴油)中用作沉积物控制添加剂(也称为燃料洗涤剂),以保持燃料喷射器清洁或清理火花和压缩型发动机的污染的喷射器。

以下为描述本发明的额外的实施例的句子。

1.一种分散剂,其通过包含以下的方法来制备:使衍生自乙烯和一种或多种C3-10α-烯烃的共聚物官能化,其中如通过GPC测量,所述共聚物的数均分子量小于5,000g/mol;其中所述共聚物的乙烯含量小于80mol%;其中70mol%或更多的所述共聚物在末端单体单元中具有碳-碳双键,并且至少70mol%的具有碳-碳双键的所述末端单体单元具有选自亚乙烯基和亚乙烯基的三取代异构体的末端基团;并且其中如通过13C NMR光谱测定,所述共聚物具有小于2.6的平均乙烯连续链节长度nc2,平均乙烯衍生单元连续链节长度nc2定义为所述共聚物中乙烯衍生单元的总数除以所述共聚物中一个或多个顺序乙烯衍生单元的连续链节数,和所述平均乙烯衍生单元连续链节长度nc2,并且还满足由下面的表达式所示的关系:

其中:

EEE=(xC2)3

EEA=2(xC2)2(1-xC2)、

AEA=xC2(1-xC2)2

xC2为并入所述共聚物中的乙烯的摩尔分数,如通过1H-NMR光谱测量,E表示乙烯单体部分,和A表示α-烯烃单体部分。

2.根据句子1所述的分散剂,其中所述共聚物的交叉温度为-25℃或更低,或-35℃或更低。

3.根据前述句子中任一项所述的分散剂,其中所述共聚物的交叉温度为-40℃或更低。

4.根据前述句子中任一项所述的分散剂,其中所述乙烯含量小于60mol%。

5.根据前述句子中任一项所述的分散剂,其中所述乙烯含量小于50mol%。

6.根据前述句子中任一项所述的分散剂,其中所述共聚物中所述总数为至少10%并且少于70%的单元为乙烯衍生单元。

7.根据前述句子中任一项所述的分散剂,其中至少85mol%的具有所述碳-碳双键的所述末端单体单元具有选自所述亚乙烯基和所述亚乙烯基的所述三取代异构体的末端基团。

8.根据前述句子中任一项所述的分散剂,其中至少95mol%的具有所述碳-碳双键的所述末端单体单元具有选自所述亚乙烯基和所述亚乙烯基的所述三取代异构体的末端基团。

9.根据前述句子中任一项所述的分散剂,其中所述共聚物的平均乙烯连续链节长度小于2.4。

10.根据前述句子中任一项所述的分散剂,其中所述共聚物的平均乙烯连续链节长度小于2.2。

11.根据前述句子中任一项所述的分散剂,其中所述共聚物的多分散指数小于或等于4。

12.根据前述句子中任一项所述的分散剂,其中所述共聚物的多分散指数小于或等于3。

13.根据前述句子中任一项所述的分散剂,其中所述共聚物为乙烯-丙烯共聚物,其中所述乙烯含量为30至80mol%,并且丙烯含量为20至70mol%。

14.根据前述句子中任一项所述的分散剂,其中所述共聚物为乙烯-丙烯共聚物,其中所述乙烯含量为40至60mol%,并且所述丙烯含量为40至60mol%。

15.根据前述句子中任一项所述的分散剂,其中所述共聚物为乙烯-丙烯共聚物,其中所述乙烯含量为约40至50mol%,并且所述丙烯含量为约50至60mol%。

16.根据前述句子中任一项所述的分散剂,其中所述共聚物的所述数均分子量小于3,500g/mol。

17.根据前述句子中任一项所述的分散剂,其中所述共聚物的所述数均分子量小于1,500g/mol。

18.根据前述句子中任一项所述的分散剂,其中对所述分散剂进行后处理。

19.根据前述句子中任一项所述的分散剂,其中用酸酐、硼化合物或其混合物对所述分散剂进行后处理。

20.根据前述句子中任一项所述的分散剂,其中所述分散剂具有下式中的一种:

其中R1为衍生自所述共聚物的烃基;R2为二价C1-C6亚烷基;R3为二价C1-C6亚烷基;R4和R5中的每一个独立地为H、C1-C6烷基、 或者与所述R4和R5所连接的N一起形成任选地与芳族或非芳族环稠合的5元或6元环;R6为H或C1-C6烷基,或-CH2-(NH-R2)n-NR4R5;Y为共价键或C(O);并且n为0、1、2、3、4、5、6、7或8。

21.根据前述句子中任一项所述的分散剂,其中所述共聚物的所述亚乙烯基和亚乙烯基的所述三取代异构体具有以下结构式(A)至(C)中的一种或多种:

其中R表示C1-C8烷基,并且 指示连接到所述共聚物的剩余部分的键。

22.一种润滑油,其包含:大量基础油;3至20wt%的粘度指数改进剂;0至1wt%的倾点下降剂;和0.2至20wt%的根据前述句子中任一项所述的分散剂。

23.根据句子22所述的润滑油,其中如由ASTM D4684测试测定,所述润滑油在-30℃下的微型旋转粘度计(MRV)值为60,000cP或更小。

24.根据句子22或23中任一项所述的润滑油,其中如由所述ASTM D4684测试测定,所述润滑油在-40℃下的微型旋转粘度计(MRV)值为60,000cP或更小。

25.根据句子22至24中任一项所述的润滑油,其中所述分散剂占所述润滑油的少于10wt%。

26.一种燃料组合物或燃料添加剂组合物,其包含根据句子20所述的分散剂。

27.根据句子26所述的燃料组合物或燃料添加剂组合物,所述分散剂具有下式中的一种:

其中R1为衍生自所述共聚物的烃基;R2为二价C1-C6亚烷基;R3为二价C1-C6亚烷基;R4和R5中的每一个独立地为H、C1-C6烷基、 或者与所述R4和R5所连接的N一起形成任选地与芳族或非芳族环稠合的5元或6元环;R6为H或C1-C6烷基,或-CH2-(NH-R2)n-NR4R5;Y为共价键或C(O);并且n为0、1、2、3、4、5、6、7或8。

28.一种共聚物,其衍生自乙烯和一种或多种C3-10α-烯烃,其中如通过GPC测量,所述共聚物的数均分子量小于5,000g/mol;其中所述共聚物的乙烯含量小于80mol%;其中70mol%或更多的所述共聚物在末端单体单元中具有碳-碳双键,并且至少70mol%的具有碳-碳双键的所述末端单体单元具有选自亚乙烯基和亚乙烯基的三取代异构体的末端基团;并且其中所述共聚物的储能模量等于所述共聚物在-30℃或更低的温度下的损耗模量,所述共聚物的所述储能模量和所述损耗模量的值通过振荡流变性测定法测定。

29.根据句子28所述的共聚物,其中所述共聚物的所述亚乙烯基和亚乙烯基的所述三取代异构体具有以下结构式(A)至(C)中的一种或多种:

其中R表示C1-C8烷基,并且 指示连接到所述共聚物的剩余部分的键。

30.根据句子28所述的共聚物,其中如通过13C NMR光谱测定,所述共聚物的平均乙烯连续链节长度(nC2)小于2.6。

31.根据句子30所述的共聚物,其中所述共聚物的平均乙烯连续链节长度(nC2)满足由下面的表达式所示的关系:

其中:

EEE=(xC2)3

EEA=2(xC2)2(1-xC2)、

AEA=xC2(1-xC2)2

xC2为并入所述共聚物中的乙烯的摩尔分数,如通过1H-NMR光谱测量,E表示乙烯单体部分,和A表示α-烯烃单体部分。

32.根据句子28或29中任一项所述的共聚物,其中所述共聚物的交叉温度为-20℃或更低。

33.根据句子28至32中任一项所述的共聚物,其中所述乙烯含量小于70mol%。

34.根据句子28至33中任一项所述的共聚物,其中所述共聚物中所述总数少于65%的单元为乙烯衍生单元。

35.根据句子28至34中任一项所述的共聚物,其中所述共聚物中所述总数少于60%的单元为乙烯衍生单元。

36.根据句子28至35中任一项所述的共聚物,其中所述共聚物中所述总数少于55%的单元为乙烯衍生单元。

37.根据句子28至36中任一项所述的共聚物,其中所述共聚物中所述总数少于50%的单元为乙烯衍生单元。

38.根据句子28至37中任一项所述的共聚物,其中所述共聚物中所述总数少于45%的单元为乙烯衍生单元。

39.根据句子28至38中任一项所述的共聚物,其中所述共聚物中所述总数少于40%的单元为乙烯衍生单元。

40.根据句子28至39中任一项所述的共聚物,其中所述共聚物中至少10%并且少于80%所述总数的单元为乙烯衍生单元。

41.根据句子28至40中任一项所述的共聚物,其中所述共聚物中至少20%并且少于70%所述总数的单元为乙烯衍生单元。

42.根据句子28至41中任一项所述的共聚物,其中所述共聚物中至少30%并且少于65%所述总数的单元为乙烯衍生单元。

43.根据句子28至42中任一项所述的共聚物,其中所述共聚物中至少40%并且少于60%所述总数的单元为乙烯衍生单元。

44.根据句子28至43中任一项所述的共聚物,其中所述共聚物中至少20%所述总数的单元为C3-C10α-烯烃衍生单元。

45.根据句子28至44中任一项所述的共聚物,其中所述共聚物中至少30%所述总数的单元为C3-C10α-烯烃衍生单元。

46.根据句子28至45中任一项所述的共聚物,其中所述共聚物中至少35%所述总数的单元为C3-C10α-烯烃衍生单元。

47.根据句子28至46中任一项所述的共聚物,其中所述共聚物中至少40%所述总数的单元为C3-C10α-烯烃衍生单元。

48.根据句子28至47中任一项所述的共聚物.其中所述共聚物中至少45%所述总数的单元为C3-C10α-烯烃衍生单元。

49.根据句子28至48中任一项所述的共聚物,其中所述共聚物中至少50%所述总数的单元为C3-C10α-烯烃衍生单元。

50.根据句子28至49中任一项所述的共聚物,其中所述共聚物中至少55%所述总数的单元为C3-C10α-烯烃衍生单元。

51.根据句子28至50中任一项所述的共聚物,其中所述共聚物中至少60%所述总数的单元为C3-C10α-烯烃衍生单元。

52.根据句子28至51中任一项所述的共聚物,其中至少75mol%的具有所述碳-碳双键的所述末端单体单元具有选自所述亚乙烯基和所述亚乙烯基的所述三取代异构体的末端基团。

53.根据句子28至52中任一项所述的共聚物,其中至少80mol%的具有所述碳-碳双键的所述末端单体单元具有选自所述亚乙烯基和所述亚乙烯基的所述三取代异构体的末端基团。

54.根据句子28至53中任一项所述的共聚物,其中至少85mol%的具有所述碳-碳双键的所述末端单体单元具有选自所述亚乙烯基和所述亚乙烯基的所述三取代异构体的末端基团。

55.根据句子28至54中任一项所述的共聚物,其中至少90mol%的具有所述碳-碳双键的所述末端单体单元具有选自所述亚乙烯基和所述亚乙烯基的所述三取代异构体的末端基团。

56.根据句子28至55中任一项所述的共聚物,其中至少95mol%的具有所述碳-碳双键的所述末端单体单元具有选自所述亚乙烯基和所述亚乙烯基的所述三取代异构体的末端基团。

57.根据句子28至56中任一项所述的共聚物,其中所述共聚物的平均乙烯衍生单元连续链节长度小于2.8。

58.根据句子28至57中任一项所述的共聚物,其中所述共聚物的平均乙烯衍生单元连续链节长度小于2.6。

59.根据句子28至58中任一项所述的共聚物,其中所述共聚物的平均乙烯衍生单元连续链节长度小于2.4。

60.根据句子28至59中任一项所述的共聚物,其中所述共聚物的平均乙烯衍生单元连续链节长度小于2.2。

61.根据句子28至60中任一项所述的共聚物,其中所述共聚物的平均乙烯衍生单元连续链节长度小于2。

62.根据句子28至61中任一项所述的共聚物,其中所述共聚物的所述储能模量等于所述共聚物在-25℃或更低的温度下的所述损耗模量。

63.根据句子28至62中任一项所述的共聚物,其中所述共聚物的所述储能模量等于所述共聚物在-30℃或更低的温度下的所述损耗模量。

64.根据句子28至63中任一项所述的共聚物,其中所述共聚物的所述储能模量等于所述共聚物在-35℃或更低的温度下的所述损耗模量。

65.根据句子28至64中任一项所述的共聚物,其中所述共聚物的所述储能模量等于所述共聚物在-40℃或更低的温度下的所述损耗模量。

66.根据句子28至65中任一项所述的共聚物,其中所述共聚物的多分散指数小于或等于4。

67.根据句子28至66中任一项所述的共聚物,其中所述共聚物的多分散指数小于或等于3。

68.根据句子28至67中任一项所述的共聚物,其中所述共聚物的多分散指数小于或等于2。

69.根据句子28至68中任一项所述的共聚物,其中所述C3-C10α-烯烃衍生单元包含丙烯衍生单元。

70.根据句子28至69中任一项所述的共聚物,其中所述共聚物的所述数均分子量小于5000g/mol。

71.根据句子28至70中任一项所述的共聚物,其中所述共聚物的所述数均分子量小于4000g/mol。

72.根据句子28至71中任一项所述的共聚物,其中所述共聚物的所述数均分子量小于3000g/mol。

73.根据句子28至72中任一项所述的共聚物,其中所述共聚物的所述数均分子量小于2500g/mol。

74.根据句子28至73中任一项所述的共聚物,其中所述共聚物的所述数均分子量小于2000g/mol。

75.根据句子28至74中任一项所述的共聚物,其中所述共聚物的所述数均分子量小于1500g/mol。

76.根据句子28至75中任一项所述的共聚物,其中所述共聚物的所述数均分子量小于1000g/mol。

77.根据句子28至76中任一项所述的共聚物,其中如通过GPC测量,所述共聚物的所述数均分子量在800至3000g/mol之间。

78.根据句子28至77中任一项所述的共聚物,其基于所述共聚物的总重量的总金属或灰分含量为25ppmw或更低。

79.根据句子78所述的共聚物,其中所述总金属或灰分含量为衍生自单中心催化剂和任选的助催化剂的Zr、Ti、Al和B的总含量。

80.根据句子78和79中任一项所述的共聚物,其中基于所述共聚物的所述总重量,所述共聚物的所述总金属或灰分含量为10ppmw或更低,或5ppmw或更低,或1ppmw或更低。

81.根据句子28至80中任一项所述的共聚物,其基于所述共聚物的所述总重量的氟含量低于10ppmw,或低于8ppmw,或低于5ppmw。

82.一种分散剂,其通过使根据句子28至81中任一项所述的共聚物官能化来制备。

83.根据句子82所述的分散剂,其中所述分散剂具有下式中的一种:

其中R1为衍生自所述共聚物的烃基,R2为二价C1-C6亚烷基,R3为二价C1-C6亚烷基,R4和R5中的每一个独立地为H、C1-C6烷基,或者与所述R4和R5所连接的N一起形成任选地与芳族或非芳族环稠合的5元或6元环;R6为H或C1-C6烷基,Y为共价键或C(O),并且n为0、1、2、3、4、5、6、7或8。

84.一种润滑油,其包含:基础油;和0.2至20wt%的根据句子82或83中任一项所述的分散剂。

85.根据句子84所述的润滑油,其中基于所述润滑油的总重量,所述分散剂占所述润滑油的少于15wt%。

86.根据句子84或85中任一项所述的润滑油,其中基于所述润滑油的总重量,所述分散剂占所述润滑油的少于10wt%。

87.根据句子84至86中任一项所述的润滑油,其中基于所述润滑油的总重量,所述分散剂占所述润滑油的少于5wt%。

88.根据句子84至87中任一项所述的润滑油,其中所述润滑油在-25℃下的MRV粘度值为60,000cP或更小。

89.根据句子84至88中任一项所述的润滑油,其中所述润滑油在-30℃下的MRV粘度值为60,000cP或更小。

90.根据句子84至89中任一项所述的润滑油,其中所述润滑油在-35℃下的MRV粘度值为60,000cP或更小。

91.根据句子84至90中任一项所述的润滑油,其中所述润滑油在-40℃下的MRV粘度值为60,000cP或更小。

92.一种燃料或燃料添加剂组合物,其包含下式的衍生共聚物:

其中R1为衍生自根据句子1所述的共聚物的烃基,R4和R5中的每一个独立地为H、C1-C6烷基,或者与所述R4和R5所连接的N一起形成任选地与芳族或非芳族环稠合的5元或6元环;并且R6为H或C1-C6烷基。

93.根据句子82所述的分散剂,其中所述分散剂通过以下化学机理中的一种使所述共聚物官能化来制备:琥珀酰亚胺-琥珀酰亚胺方法、科赫(Koch)方法、曼尼希(Mannich)方法、加氢甲酰化-还原-胺化方法或卤化-胺化方法。

94.一种分散剂,其通过包含以下的方法来制备:使衍生自乙烯和一种或多种C3-10α-烯烃的共聚物官能化,其中如通过GPC测量,所述共聚物的数均分子量小于5,000g/mol;其中所述共聚物的乙烯含量小于80mol%;其中70mol%或更多的所述共聚物在末端单体单元中具有碳-碳双键,并且至少70mol%的具有碳-碳双键的所述末端单体单元具有选自亚乙烯基和亚乙烯基的三取代异构体的末端基团;并且其中如通过13C NMR光谱测定,所述共聚物具有小于2.6的平均乙烯连续链节长度nc2,平均乙烯衍生单元连续链节长度nc2定义为所述共聚物中乙烯衍生单元的总数除以所述共聚物中一个或多个顺序乙烯衍生单元的连续链节数,和所述平均乙烯衍生单元连续链节长度nc2,并且还满足由下面的表达式所示的关系:

其中:

EEE=(xC2)3

EEA=2(xC2)2(1-xC2)、

AEA=xC2(1-xC2)2

xC2为并入所述共聚物中的乙烯的摩尔分数,如通过1H-NMR光谱测量,E表示乙烯单体部分,和A表示α-烯烃单体部分。

95.根据句子94所述的分散剂,其中所述共聚物的所述亚乙烯基和亚乙烯基的所述三取代异构体具有以下结构式(A)至(C)中的一种或多种:

其中R表示C1-C8烷基,并且 指示连接到所述共聚物的剩余部分的键。

96.根据句子94或95所述的分散剂,其中所述共聚物的交叉温度为-25℃或更低。

97.根据句子94至96中任一项所述的分散剂,其中所述共聚物的交叉温度为-35℃或更低。

98.根据句子94至97中任一项所述的分散剂,其中所述乙烯含量小于60mol%。

99.根据句子94至98中任一项所述的分散剂,其中所述乙烯含量小于50mol%。

100.根据句子94至99中任一项所述的分散剂,其中所述共聚物中至少10%并且少于80%所述总数的单元为乙烯衍生单元。

101.根据句子94至100中任一项所述的分散剂,其中至少85mol%的具有所述碳-碳双键的所述末端单体单元具有选自所述亚乙烯基和所述亚乙烯基的所述三取代异构体的末端基团。

102.根据句子94至101中任一项所述的分散剂,其中至少95mol%的具有所述碳-碳双键的所述末端单体单元具有选自所述亚乙烯基和所述亚乙烯基的所述三取代异构体的末端基团。

103.根据句子94至102中任一项所述的分散剂,其中所述共聚物的平均乙烯连续链节长度小于2.4。

104.根据句子94至103中任一项所述的分散剂,其中所述共聚物的平均乙烯连续链节长度小于2.2。

105.根据句子94至104中任一项所述的分散剂,其中所述共聚物的多分散指数小于或等于4。

106.根据句子94至105中任一项所述的分散剂,其中所述共聚物的多分散指数小于或等于3。

107.根据句子94至106中任一项所述的分散剂,其中所述共聚物为乙烯-丙烯共聚物,其中所述乙烯含量为30至80mol%,并且丙烯含量为20至70mol%。

108.根据句子94至107中任一项所述的分散剂,其中所述共聚物为乙烯-丙烯共聚物,其中所述乙烯含量为40至60mol%,并且所述丙烯含量为40至60mol%。

109.根据句子94至108中任一项所述的分散剂,其中所述共聚物为乙烯-丙烯共聚物,其中所述乙烯含量为约40至50mol%,并且所述丙烯含量为约50至60mol%。

110.根据句子94至109中任一项所述的分散剂,其中如通过GPC测量,所述共聚物的所述数均分子量小于3,500g/mol。

111.根据句子94至110中任一项所述的分散剂,其中如通过GPC测量,所述共聚物的所述数均分子量小于1,500g/mol。

112.根据句子94至111中任一项所述的分散剂,其中对所述分散剂进行后处理。

113.根据句子94至112中任一项所述的分散剂,其中用酸酐、硼化合物或其混合物对所述分散剂进行后处理。

114.根据句子94至113中任一项所述的分散剂,其中所述分散剂具有下式中的一种:

其中R1为衍生自所述共聚物的烃基;R2为二价C1-C6亚烷基;R3为二价C1-C6亚烷基;R4和R5中的每一个独立地为H、C1-C6烷基、 或者与所述R4和R5所连接的N一起形成任选地与芳族或非芳族环稠合的5元或6元环;R6为H或C1-C6烷基,或-CH2-(NH-R2)n-NR4R5;Y为共价键或C(O);并且n为0、1、2、3、4、5、6、7或8。

115.根据句子94至113中任一项所述的分散剂,其中基于所述共聚物的总重量,所述共聚物的总金属或灰分含量为25ppmw或更低。

116.根据句子115所述的分散剂,其中所述总金属或灰分含量为衍生自单中心催化剂和任选的助催化剂的Zr、Ti、Al和B的总含量。

117.根据句子115和116中任一项所述的分散剂,其中基于所述共聚物的所述总重量,所述共聚物的所述总金属或灰分含量为10ppmw或更低,或5ppmw或更低,或1ppmw或更低。

118.根据句子94至117中任一项所述的分散剂,其基于所述共聚物的所述总重量的氟含量低于10ppmw,或低于8ppmw,或低于5ppmw。

119.一种润滑油,其包含:至少50wt%的基础油;3至20wt%的粘度指数改进剂;0至1wt%的倾点下降剂;和0.2至20wt%的根据句子94至118中任一项所述的分散剂。

120.根据句子119所述的润滑油,其中如由ASTM D4684测试测定,所述润滑油在-30℃下的微型旋转粘度计(MRV)值为60,000cP或更小。

121.根据句子119或120中任一项所述的润滑油,其中如由所述ASTM D4684测试测定,所述润滑油在-40℃下的微型旋转粘度计(MRV)值为60,000cP或更小。

122.根据句子119-121中任一项所述的润滑油,其中所述分散剂占所述润滑油的少于10wt%。

123.一种润滑添加剂包,其包含30至80wt%的根据句子94至118中任一项所述的分散剂。

124.一种燃料组合物或燃料添加剂组合物,其包含根据句子94至118所述的分散剂。

125.根据句子124所述的燃料组合物或燃料添加剂组合物,所述分散剂具有下式中的一种:

其中R1为衍生自所述共聚物的烃基;R2为二价C1-C6亚烷基;R3为二价C1-C6亚烷基;R4和R5中的每一个独立地为H、C1-C6烷基、 或者与所述R4和R5所连接的N一起形成任选地与芳族或非芳族环稠合的5元或6元环;R6为H或C1-C6烷基,或-CH2-(NH-R2)n-NR4R5;Y为共价键或C(O);并且n为0、1、2、3、4、5、6、7或8。

本公开的额外细节和优点将部分地在下面的描述中阐述,和/或可通过本公开的实践来学习。本公开的细节和优点可借助于所附权利要求书中特别指出的要素和组合来实现和获得。应理解,前述一般描述和以下详细描述仅为示例性以及解释性的并且不限制如所要求保护的公开内容。

在其中本说明书和以引用的方式并入的文档包括冲突和/或不一致的公开内容的情况下,以本说明书为准。如果以引用的方式并入的两个或更多个文档包括相互冲突和/或不一致的公开内容,那么以具有较晚生效日期的文档为准。

附图说明

将参考附图通过实例的方式描述本发明的非限制性实施例,所述附图为示意性的并且不旨在按比例绘制。在附图中,所说明的每个相同或几乎相同的部件通常由单个数字表示。为了清楚起见,并非每个部件都标记在每个图中,也没有示出本发明的每个实施例的每个部件,其中说明对于本领域普通技术人员理解本发明不是必需的。在附图中:

图1为根据一个或多个实施例的C2/C3共聚物在不同乙烯并入量下的平均乙烯连续链节长度与纯统计和交替微观结构的比较的图形表示;

图2为根据一个或多个实施例的反应器温度对微观结构的影响的图形表示;

图3为根据一个或多个实施例的比统计微观结构差和比统计微观结构好的交叉温度对平均乙烯连续链节长度的图形表示;和

图4为根据一个或多个实施例的仅对于比统计微观结构好的共聚物的交叉温度对平均乙烯连续链节长度的图形表示。

图5为作为进入反应器的烯烃流速的函数的温度曲线的图示。

图6为在低金属和/或氟含量实例中使用的前六个样品的测量分子量和乙烯并入量的图示。

具体实施方式

本文一般描述乙烯-C3-C10α-烯烃共聚物、分散剂和并入分散剂(或燃料中的洗涤剂)的润滑油/燃料组合物,以及相关方法。共聚物可包含乙烯衍生单元和C3-C10α-烯烃衍生单元。C3-C10α-烯烃衍生单元可具有3、4、5、6、7、8、9或10的碳数。举例来说,C3-C10α-烯烃衍生单元可为丙烯衍生单元。

乙烯衍生单元一般是指共聚物链内的-CH2CH2-单元,其在共聚期间衍生自乙烯分子,具有适用于C3-C10α-烯烃衍生单元或任何其它指定的衍生单元的相似定义。术语“烯烃”具有其在本领域中的普通含义,例如,是指具有化学式CxH2x的烯烃的有机化合物家族,其中x为碳数,并且在其结构内具有双键。术语“α-烯烃”具有其在本领域中的普通含义,并且是指在其结构内在伯位或α位处具有双键的烯烃。

根据一个或多个实施例,一般公开乙烯-C3-C10α-烯烃共聚物。共聚物可包含乙烯衍生单元和C3-C10α-烯烃衍生单元,其中C3-C10α-烯烃具有三至十的碳数。因此,C3-C10α-烯烃的碳数可为3、4、5、6、7、8、9或10。举例来说,根据一些实施例,C3-C10α-烯烃衍生单元为丙烯衍生单元。在一些实施例中,C3-C10α-烯烃衍生单元可为1-丁烯-、1-戊烯-、1-己烯-、1-庚烯-、1-辛烯-、1-壬烯-,或1-癸烯-衍生单元。

交叉温度

共聚物的一个有助于定义其在低温下的行为的特征为其交叉温度或起始温度。共聚物通常可为粘弹性的;换句话说,其机械特性介于纯弹性固体的特性和纯粘性液体的特性之间。共聚物的粘弹性行为可表征为弹性部分(替代地称为弹性模量或储能模量)和粘性部分(替代地称为粘性模量或损耗模量)的组合。这些模量的值用于表征共聚物在一定温度下的粘弹性。具有相对较高弹性部分和相对较低粘性部分的共聚物将表现得更类似于纯弹性固体,而具有相对较低弹性部分和相对较高粘性部分的共聚物将表现得更类似于纯粘性液体。储能模量和损耗模量两者都为温度的函数,尽管它们可作为温度的函数以不同的速率改变。换句话说,取决于温度,共聚物可表现出更大的弹性或更大的粘度。其中通过振荡流变性测定法测定的共聚物的储能模量的值等于损耗模量的值的最高温度称为交叉温度或起始温度。

振荡流变学为一种可用于测定损耗和储存模量的值(一般以压力单位表示)的技术。振荡流变仪的基本原理为在样品(例如,共聚物样品)中引起正弦剪切变形并且测量所得应力响应。在典型的实验中,将样品置于两个板之间。当顶板保持静止时,电动机旋转或振荡底板,从而对样品施加依赖于时间的应变。同时,通过测量样品施加在顶板上的扭矩来量化依赖于时间的应力。

测量此依赖于时间的应力响应揭示关于材料行为的特征。如果材料为理想的弹性固体,那么样品应力与应变变形成比例,并且比例常数为材料的剪切模量。应力与施加的正弦应变变形始终恰好同相。相反,如果材料为纯粘性流体,那么样品中的应力与应变变形速率成比例,其中比例常数为流体的粘度。施加的应变和测量的应力为异相的。

粘弹性材料示出含有同相和异相贡献两者的响应。这些贡献揭示固体样和液体样行为的程度。粘弹性材料相对于介于固体和液体之间施加的应变变形将示出相移。这些可分离成弹性分量(储能模量)和粘度分量(损耗模量)。因此,系统的粘弹性行为可通过分别表征对测量的应力响应的固体样和流体样贡献的储能模量和损耗模量来表征。

如上所述,模量的值依赖于温度。在较温暖的温度下,共聚物的损耗模量的值大于储能模量的值。然而,随着温度降低,共聚物可表现得更像弹性固体,并且储能模量的贡献程度接近于损耗模量。随着温度降低,最终,在一定温度下,纯共聚物的储能模量与损耗模量交叉,并且成为纯共聚物的粘弹性行为的主要贡献者。如上所述,其中纯共聚物的储能模量等于损耗模量的温度称为交叉温度或起始温度。根据一个或多个实施例,共聚物的较低交叉温度与并入共聚物的油的较好的低温性能相关。

因此,根据一个或多个实施例,共聚物的交叉温度(也就是说,其中共聚物的储能模量等于共聚物的损耗模量的温度)可为-20℃或更低,-25℃或更低,-30℃或更低,-35℃或更低,或-40℃或更低,或-50℃或更低,-60℃或更低,-70℃或更低;例如,如通过振荡流变性测定法测定。其它值也为可以的。如本文所讨论的,共聚物的有利交叉温度可通过控制共聚物在制造期间的特征来实现。一个这类特征为平均乙烯衍生单元连续链节长度。

平均连续链节长度

根据一个或多个实施例,共聚物内乙烯衍生单元和C3-C10α-烯烃衍生单元的序列可以提供良好低温性能的方式排列。不同单元的顺序排列可通过平均乙烯衍生单元连续链节长度来表征。

用于测定乙烯序列值的方法为本领域已知的,并且包含使用13C核磁共振方法建立的光谱程序,如描述于例如,“《聚合物科学中的碳-13NMR(Carbon-13NMR in PolymerScience)》”,《美国化学学会研讨会103系列(ACS Symposium Series 103)》,美国化学学会(American Chemical Society),华盛顿哥伦比亚特区(Washington,D.C.),1978第97页和“《聚合物序列测定碳-13 NMR方法(Polymer Sequence Determination Carbon-13 NMRMethod)》”,J.C.Randall,学术出版社(Academic Press),纽约州纽约市(New York,N.Y.)第53页中。

在包含第一和第二类型亚单元(例如,乙烯衍生和丙烯衍生亚单元)的链的共聚物分子中,两种物质将都不沿共聚物链均匀分布。相反,将发生不同类型单元的一定量的随机分布。举例来说,在包含四种物质A单体和四种物质B单体的代表性共聚物中,单体可以如下分布:A-A-B-A-B-B-B-A,或以任何其它方式分布。物质的平均连续链节长度为所述物质顺序出现的平均数,并且可通过用物质的总单元数除以所述物质的连续链节数来平均确定共聚物的平均连续链节长度。举例来说,在上面的实例中,总共有四个A单元和三个单独的A单元连续链节。因此,物质A的平均连续链节长度为1.33。对于物质B,总共有四个B单元和两个单独的B单元连续链节。因此,物质B的平均连续链节长度为2.0。平均乙烯衍生单元连续链节长度nc2定义为共聚物中乙烯衍生单元的总数除以共聚物中一个或多个顺序乙烯衍生单元的连续链节数,和平均乙烯衍生单元连续链节长度nc2

在多个共聚物链中物质A和B的排列为纯随机的(即,A和B中的每一个都有机会出现在与所述物质的量成比例的某个位置,并且不管紧接在前的物质为A单元还是B单元)情况下,如本领域普通技术人员所理解的,物质A的预期平均连续链节长度可作为共聚物中物质A的摩尔百分比的函数进行统计计算。此值被称为统计预期的随机平均连续链节长度。

根据一个或多个实施例,共聚物可通过以下方法合成:通过所述方法,共聚物物质中的一种的平均连续链节长度小于给定摩尔百分比的所述物质的统计预期的随机平均连续链节长度,即,对于给定位置,不同物质出现的可能性比紧接在前的物质更大(例如,从统计学上讲,AB可比AA更有利)。举例来说,以乙烯和丙烯为例,可选择一种或多种催化剂,使得在链形成期间,丙烯单元有利于与前面的乙烯单元键合,而乙烯单元有利于与前面的丙烯单元键合,如下面另外讨论的。结果,对于给定乙烯摩尔百分比,所得平均乙烯衍生单元连续链节长度减小并且

聚烯烃衍生的分散剂专利购买费用说明

专利买卖交易资料

Q:办理专利转让的流程及所需资料

A:专利权人变更需要办理著录项目变更手续,有代理机构的,变更手续应当由代理机构办理。

1:专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2:按规定缴纳著录项目变更手续费。

3:同时提交相关证明文件原件。

4:专利权转移的,变更后的专利权人委托新专利代理机构的,应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A:(1)直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,(2)通过代办处缴纳,(3)通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q:专利转让变更,多久能出结果

A:著录项目变更请求书递交后,一般1-2个月左右就会收到通知,国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。

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