CN105189576B - 高粘度α-烯烃共聚物组合物以及制造和使用其的方法 - Google Patents

Abstract

总体上公开α‑烯烃的共聚物，包括制造这样的共聚物的方法。在一些实施方式中，还公开α‑烯烃和某些不饱和酯化合物的共聚物，包括制造这样的共聚物的方法。还公开包括α‑烯烃的共聚物的润滑剂组合物、以及在某些润滑剂应用中使用这样的组合物的方法。

Description

高粘度α-烯烃共聚物组合物以及制造和使用其的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求如下的优先权权益：2013年3月14日提交的美国临时专利申请No.61/783,083；2013年9月24日提交的美国临时专利申请No.61/881,742；和2014年2月18日提交的美国临时专利申请No.61/941,310；其各自通过参考全部特此引入，好像在本文中被完全阐述一样。

技术领域

总体上公开α-烯烃共聚物组合物、以及制造和使用这样的共聚物的方法。在一些实施方式中，所述共聚物组合物包括α-烯烃和某些官能化的烯烃诸如酯-官能化的烯烃的反应产物。还公开包括所述α-烯烃共聚物组合物的润滑剂组合物、以及在某些润滑剂配制物和应用中使用这样的组合物的方法。

背景技术

润滑剂组合物用于减小移动的表面之间的摩擦。这样的组合物还可帮助热传递，提供用于运走污染物和碎屑的介质，传送动力，和保护免遭磨损和腐蚀。因此，润滑剂组合物可用于多种不同的背景中。例如，发动机油(马达油，engine oil)形式的润滑剂组合物可用于减小多种发动机类型诸如内燃机中的摩擦。润滑剂组合物还用于润滑变速箱、曲轴箱、传动装置、柴油发动机、二冲程发动机、和多种轴承。

润滑剂组合物在历史上已包括主要量的基础油诸如矿物油或一些其它石油馏分，其与一种或多种添加剂混合。所述添加剂可改善所述组合物的润滑性质，而且还可赋予所述组合物以其它有利的性质诸如腐蚀抑制、耐磨性等。常规的基础油可对所述组合物的润滑性能强加某些限制。因而，常规的基础油可部分地或全部地被合成基础油代替。这样的合成基础油包括聚α烯烃(PAO)、聚酯、以及烷基化的苯和萘。尽管合成基础油可提供相对于常规的基础油的某些优点，但是限制继续存在。因此，对于开发可提供超出目前市场上可得到的组合物的某些性能优点的新的基础油组合物存在持续需要。尤其是，这样的性能优点还可包括在低温和高温下的改善的粘度性能以及改善的热-氧化稳定性。

在本文中总体上公开新型α-烯烃共聚物组合物。这样的共聚物组合物提供目前用于合成基础油中的材料的有吸引力的替代物，尤其是在其中可期望较高粘度(例如，具有至少25厘沲的在100℃下的运动粘度)润滑剂的情况中。

发明内容

在第一方面中，本公开内容提供组合物，其包括：包含由两种或更多种单体形成的结构单元的共聚物，所述两种或更多种单体包括：第一单体，它是具有8-18个碳原子的α-烯烃、或其混合物，和第二单体，其为酯-烯分子；其中所述组合物在100℃的运动粘度为25-200厘沲。在一些实施方式中，所述α-烯烃具有10-18个碳原子。在一些实施方式中，所述酯-烯分子为α-酯-ω-烯分子。

在第二方面中，本公开内容提供润滑剂组合物，其包括：第一方面的组合物。在一些实施方式中，所述润滑剂组合物进一步包括稀释剂。在一些实施方式中，所述润滑剂组合物包括一种或多种添加剂。

在第三方面中，本公开内容提供用于制造润滑剂组合物的方法，所述方法包括：提供第一方面的组合物和稀释剂，其中所述稀释剂是能与所述组合物混溶的；以及将所述组合物和所述稀释剂混合以形成经稀释的组合物。在一些实施方式中，所述方法包括在稀释之前、期间和/或之后，将一种或多种添加剂混合到所述组合物中。

在第四方面中，本公开内容提供用于制造润滑剂组合物的方法，所述方法包括：提供第一方面的组合物和一种或多种添加剂；以及将所述组合物和所述一种或多种添加剂混合以形成第一润滑剂组合物。在一些实施方式中，所述方法包括在所述添加剂的添加之前、期间和/或之后，将稀释剂混合到所述组合物中。

在第五方面中，本公开内容提供组合物，包括：包含由两种或更多种单体形成的结构单元的共聚物，所述两种或更多种单体包括：第一单体，它是具有8-18个碳原子的α-烯烃、或其混合物，和第二单体，其为酯-烯分子；其中由所述第二单体形成的结构单元中的酯基团的一个或多个已被衍生成不同的官能团。例如，在一些实施方式中，所述酯基团的一个或多个已被转化成羧酸根阴离子(例如，羧酸盐)。在一些其它实施方式中，所述酯基团的一个或多个已被转化成酰胺。这些转变可在所述酯-烯分子与所述α-烯烃的聚合之前或之后进行。在一些实施方式中，所述α-烯烃具有10-18个碳原子。在一些实施方式中，所述酯-烯分子为α-酯-ω-烯分子。

进一步的方面和实施方式提供于在前的附图、具体实施方式和权利要求书中。

附图说明

提供下列附图以说明本文中描述的某些实施方式。附图仅是说明性的，且不意图限制所要求保护的发明的范围且不意图展示所要求保护的发明的每一个潜在的特征或实施方式。附图不一定是按照比例绘制的；在一些情况中，为了说明的目的，附图的某些元件可相对于附图的其它元件放大。

图1描绘制造润滑剂组合物的方法。

图2描绘根据所公开的实施方式的一个或多个的共聚物组合物的形成方法的实例的化学结构和反应方案。

图3为引发剂的装载量随反应产率和共聚物组合物粘度变化的图。

图4为过氧化二叔丁基的装载量随共聚物组合物粘度变化的图。

具体实施方式

下列描述叙述本文中公开的发明的多个方面和实施方式。没有具体实施方式意图限定本发明的范围。相反，所述实施方式提供包括在所要求保护的发明的范围内的多种组合物和方法的非限制性实例。所述描述将从本领域普通技术人员的视角来阅读。因此，没必要包括普通技术人员公知的信息。

定义

下列术语和短语具有下面指明的含义，除非在本文中另外提供。本公开内容可采用本文中未明确定义的其它术语和短语。这样的其它术语和短语应具有对于本领域普通技术人员来说它们在本公开内容的背景中将拥有的含义。在一些情况下，术语或短语可以单数或复数形式定义。在这样的情况下，应理解，任何以单数形式的术语可包括其复数对应物并且反过来也成立，除非明确地相反指明。

如本文中使用的，单数形式“一个(种)(a，an)”和“该(所述)”包括复数指示物，除非上下文清楚地另外规定。例如，提及“一个取代基”涵盖单个取代基以及两个或更多个取代基等。

如本文中使用的，术语“例如”、“比如说”、“诸如”、或者“包括”意图介绍对更上位的主题进行进一步阐明的实例。除非另外明确说明，否则这样的实例仅是作为用于理解本公开内容中所说明的实施方式的辅助手段提供的，并且决不意图为限制性的。这些短语也不表明对所公开的实施方式的任何种类的优先选择。

如本文中使用的，“聚合物”指的是具有如下化学结构的物质：所述化学结构包括由相对于所述聚合物的分子量比较低的相对分子量的物质形成的结构单元的多次重复。术语“聚合物”包括具有重复单元的链的可溶性和/或可熔的分子，而且还包括不溶性和不可熔的网络。

如本文中使用的，“单体”指的是可经历聚合反应以构成聚合物的化学结构的结构单元的物质。

如本文中使用的，“共聚物”指的是具有由超过一个物种的单体形成的结构单元的聚合物。

如本文中使用的，“反应”和“化学反应”指的是物质向产物的转化，不管所牵涉的试剂或机理。

如本文中使用的，“反应产物”指的是由一种或多种反应物物质的化学反应产生的物质。

如本文中使用的，“产率(产出，yield)”指的是在反应中形成的反应产物的量。当以百分数(％)的单位表示时，术语产率指的是实际形成的反应产物量，为所限制的反应物全部转化成产物时将形成的反应产物量的百分数。

如本文中使用的，“混合”或“混合的”或“混合物”在广义上指的是两种或更多种组分的任何组合。所述两种或更多种组分不需要具有相同的物理状态；因而，固体可与液体“混合”，例如，以形成浆料、悬浮液、或溶液。此外，这些术语不要求组合物的任何程度的同质性(homogeneity)或均匀性(uniformity)。这样，这样的“混合物”可为均质的或非均质的(heterogeneous)，或者可为均匀的或非均匀的。此外，所述术语不要求使用任何特定的用于实施混合的设备，诸如工业混合器。

如本文中使用的，“易位(复分解)催化剂”包括对烯烃易位反应进行催化的任何催化剂或催化剂体系。

如本文中使用的，“天然油”、“天然原料”或“天然油原料”指的是得自植物或动物来源的油。这些术语包括天然油衍生物，除非另外指明。所述术语还包括改性的植物或动物来源(例如，基因改性的植物或动物来源)，除非另外指明。天然油的实例包括，但不限于，植物油、藻油、鱼油、动物脂肪、妥尔油、这些油的衍生物、这些油中的任意的组合等。植物油的代表性的非限制性实例包括菜籽油(芥花油)、椰子油、玉米油、棉籽油、橄榄油、棕榈油、花生油、红花油、芝麻油、大豆油、葵花油、亚麻子油、棕榈仁油、桐油、麻风树油、芥子油、菥蓂油、亚麻荠油、大麻子油、和蓖麻油。动物脂肪的代表性的非限制性实例包括猪油、牛脂、禽类脂肪、黄脂膏、和鱼油。妥尔油是木浆制造的副产物。在一些实施方式中，所述天然油或天然油原料包括一种或多种不饱和甘油酯(例如，不饱和甘油三酯)。在一些这样的实施方式中，所述天然油原料包括至少50重量％、或至少60重量％、或至少70重量％、或至少80重量％、或至少90重量％、或至少95重量％、或至少97重量％、或至少99重量％的一种或多种不饱和甘油三酯，基于所述天然油原料的总重量。

如本文中使用的，“天然油衍生物”指的是使用本领域中已知的方法的任一种或者组合由天然油得到的化合物或化合物的混合物。这样的方法包括但不限于皂化、脂肪水解(脂肪分解，fat splitting)、酯交换、酯化、氢化(部分的、选择性的、或者完全的)、异构化、氧化、和还原。天然油衍生物的代表性的非限制性实例包括天然油的胶(胶质，gum)、磷脂、皂脚(皂料，soapstock)、馏出物或馏出物淤渣、脂肪酸和脂肪酸烷基酯(例如非限制性实例诸如2-乙基己基酯)、其羟基取代变体。例如，所述天然油衍生物可为由天然油的甘油酯得到的脂肪酸甲酯(“FAME”)。在一些实施方式中，原料包括芥花油或大豆油，作为非限制性实例，经精制、脱色(bleach)和除臭的大豆油(即，RBD大豆油)。大豆油典型地包括约95％重量或更大重量的(例如，99％重量或更大重量的)脂肪酸甘油三酯。大豆油的多元醇酯中的主要脂肪酸包括：饱和脂肪酸，作为非限制性实例，棕榈酸(十六烷酸)和硬脂酸(十八烷酸)；以及不饱和脂肪酸，作为非限制性实例，油酸(9-十八碳烯酸)、亚油酸(9,12-十八碳二烯酸)、和亚麻酸(9,12,15-十八碳三烯酸)。

如本文中使用的，“易位”指的是原料在易位催化剂的存在下反应以形成包括新的烯属化合物的“易位产物”，即“经易位的”化合物。易位不限于任何特定类型的烯烃易位，且可指的是交叉易位(即，共易位)、自易位、开环易位、开环易位聚合(“ROMP”)、闭环易位(“RCM”)、和非环二烯易位(“ADMET”)。在一些实施方式中，易位指的是使天然原料中存在的两个甘油三酯在易位催化剂的存在下反应(自易位)(其中各甘油三酯具有不饱和碳-碳双键)，从而形成可包括甘油三酯二聚体的酯和烯烃的新的混合物。这样的甘油三酯二聚体可具有超过一个烯键，从而也可形成更高级的低聚物。另外，在一些其它实施方式中，易位可指的是使烯烃诸如乙烯和天然原料中的具有至少一个不饱和碳-碳双键的甘油三酯反应，从而形成新的烯属分子以及新的酯分子(交叉易位)。

如本文中使用的，“酯”指的是具有如下通式的化合物：R-COO-R’，其中R和R’表示任何有机基团(诸如烷基、芳基、或甲硅烷基基团)，包括带有含杂原子的取代基基团的那些。在某些实施方式中，R和R’表示烷基、烯基、芳基、或醇基团。在某些实施方式中，术语“酯”可指的是一组具有以上描述的通式的化合物，其中所述化合物具有不同的碳长度。

如本文中使用的，“醇”指的是具有如下通式的化合物：R-OH，其中R表示任何有机部分(诸如烷基、芳基、或甲硅烷基基团)，包括带有含杂原子的取代基基团的那些。在某些实施方式中，R表示烷基、烯基、芳基、或醇基团。在某些实施方式中，术语“醇”可指的是一组具有以上描述的通式的化合物，其中所述化合物具有不同的碳长度。术语“羟基”指的是–OH部分。

如本文中使用的，“醛”指的是具有如下通式的化合物：R-CHO，其中R表示任何有机部分(诸如烷基、芳基、或甲硅烷基基团)，包括带有含杂原子的取代基基团的那些。在某些实施方式中，R表示烷基、烯基、芳基、或醇基团。在某些实施方式中，术语“醛”可指的是一组具有以上描述的通式的化合物，其中所述化合物具有不同的碳长度。术语“甲酰基”指的是–CHO部分。

如本文中使用的，“酸”指的是具有如下通式的化合物：R-COOH，其中R表示任何有机部分(诸如烷基、芳基、或甲硅烷基基团)，包括带有含杂原子的取代基基团的那些。在某些实施方式中，R表示烷基、烯基、芳基、或醇基团。在某些实施方式中，术语“酸”可指的是一组具有以上描述的通式的化合物，其中所述化合物具有不同的碳长度。术语“羧基”指的是–COOH部分。术语“羧基化的”指的是在另外的基团或化合物上形成的“羧基”基团。

如本文中使用的，“胺”指的是具有如下通式的化合物：R-N(R’)(R”)，其中R、R’和R”表示氢或有机部分(诸如烷基、芳基、或甲硅烷基基团)，包括带有含杂原子的取代基基团的那些。在某些实施方式中，R、R’和R”表示氢或烷基、烯基、芳基、或醇基团。在某些实施方式中，术语“胺”可指的是一组具有以上描述的通式的化合物，其中所述化合物具有不同的碳长度。术语“氨基”指的是–N(R)(R’)部分。

如本文中使用的，“烃”指的是由碳和氢组成的有机基团，其可为饱和的或不饱和的，且可包括芳族基团。术语“烃基”指的是单价或多价烃部分。

如本文中使用的，“烯烃”或“烯烃”指的是具有至少一个不饱和碳-碳双键的化合物。在某些实施方式中，术语“烯烃”指的是具有不同的碳长度的不饱和碳-碳双键化合物的基团。除非另外指明，否则术语“烯烃”涵盖具有超过一个碳-碳双键的“多不饱和烯烃”或“多烯烃”。如本文中使用的，术语“单不饱和烯烃”或“单烯烃”指的是具有仅一个碳-碳双键的化合物。

在一些情况中，所述烯烃可为“烯”，“烯”指的是具有2-30个碳原子和一个或多个碳-碳双键的直链或支链非芳族烃，其可任选地被取代，如在本文中进一步描述的，其中容许多个取代度。“单不饱和烯”指的是具有一个碳-碳双键的烯，而“多不饱和烯”指的是具有两个或更多个碳-碳双键的烯。如本文中使用的“低级烯”指的是具有2-8个碳原子的烯。

如本文中使用的，“α-烯烃”指的是具有末端碳-碳双键的(如上定义的)烯烃。在一些实施方式中，所述α-烯烃为端烯，端烯为具有末端碳-碳双键的(如上定义的)烯。可存在额外的碳-碳双键。

如本文中使用的，“酯-烯分子”指的是还包括酯官能团(即，-C(＝O)-OR，其中R为有机基团)的烯(包括端烯和内烯烃、以及多不饱和烯)。如本文中使用的，“α-酯-ω-烯分子”指的是还包括酯官能团(即，-C(＝O)-OR，其中R为有机基团)的(如上定义的)端烯，其中存在位于末端碳-碳双键的非末端碳和酯官能团的羰基碳之间的至少一个饱和碳。所述至少一个饱和碳可为取代或未取代的。非限制性实例包括诸如如下化合物：3-丁烯酸烷基酯、4-戊烯酸烷基酯、6-庚烯酸烷基酯、9-癸烯酸烷基酯、和12-十三碳烯酸烷基酯。以类似的方式，如本文中使用的，“α-(羧酸)-ω-烯分子”指的是还包括羧基官能团(即，-CO₂H)的(如上定义的)端烯，其中存在位于末端碳-碳双键的非末端碳和羧基官能团的羰基碳之间的至少一个饱和碳。此外，如本文中使用的，“ω-烯分子”指的是还包括另外的官能团(例如，胺、羟基、醛等)的(如上定义的)端烯，其中存在位于末端碳-碳双键的非末端碳和所述官能团(例如，含羰基的官能团的羰基碳、或不含羰基的官能团的杂原子)之间的至少一个饱和碳。

如本文中使用的，“烷基”指的是具有1-30个碳原子的直链或支链饱和烃，其可任选地被取代，如在本文中进一步描述的，其中容许多个取代度。如本文中使用的“烷基”的实例包括，但不限于，甲基、乙基、正丙基、异丙基、异丁基、正丁基、仲丁基、叔丁基、异戊基、正戊基、新戊基、正己基、和2-乙基己基。烷基基团中的碳原子数由短语“C_x-y烷基”表示，其指的是包含x到y个(包括端点)碳原子的如本文中所定义的烷基基团。因而，“C_1-6烷基”表示具有1-6个碳原子的烷基链且例如包括，但不限于，甲基、乙基、正丙基、异丙基、异丁基、正丁基、仲丁基、叔丁基、异戊基、正戊基、新戊基、和正己基。在一些情况中，所述“烷基”基团可为二价的，在该情况中，所述基团可替代地称作“亚烷基”基团。此外，在一些情况中，所述烷基基团中的碳原子的一个或多个可被杂原子(例如，选自氮、氧、或硫，在可行时包括N-氧化物、硫氧化物、和硫二氧化物)代替，且称作“杂烷基”基团。

如本文中使用的，“烯基”指的是具有2-30个碳原子且具有一个或多个碳-碳双键的直链或支链非芳族烃，其可任选地被取代，如在本文中进一步描述的，其中容许多个取代度。如本文中使用的“烯基”的实例包括，但不限于，乙烯基、2-丙烯基、2-丁烯基、和3-丁烯基。烯基基团中的碳原子数由短语“C_x-y烯基”表示，其指的是包含x到y个(包括端点)碳原子的如本文中所定义的烯基基团。因而，“C_2-6烯基”表示具有2-6个碳原子的烯基链且例如包括，但不限于，乙烯基、2-丙烯基、2-丁烯基、和3-丁烯基。在一些情况中，所述“烯基”基团可为二价的，在该情况中，所述基团可替代地称作“亚烯基”基团。此外，在一些情况中，所述烯基基团中的饱和碳原子的一个或多个可被杂原子(例如，选自氮、氧、或硫，在可行时包括N-氧化物、硫氧化物、和硫二氧化物)代替，且称作“杂烯基”基团。

如本文中使用的，“炔基”指的是具有2-30个碳原子且具有一个或多个碳-碳三键的直链或支链非芳族烃，其可任选地被取代，如在本文中进一步描述的，其中容许多个取代度。如本文中使用的“炔基”的实例包括，但不限于，乙炔基、2-丙炔基、2-丁炔基、和3-丁炔基。炔基基团中的碳原子数由短语“C_x-y炔基”表示，其指的是包含x到y个(包括端点)碳原子的如本文中所定义的炔基基团。因而，“C_2-6炔基”表示具有2-6个碳原子的炔基链且例如包括，但不限于，乙炔基、2-丙炔基、2-丁炔基、和3-丁炔基。在一些情况中，所述“炔基”基团可为二价的，在该情况中，所述基团可替代地称作“亚炔基”基团。此外，在一些情况中，所述炔基基团中的饱和碳原子的一个或多个可被杂原子(例如，选自氮、氧、或硫，在可行时包括N-氧化物、硫氧化物、和硫二氧化物)代替，且称作“杂炔基”基团。

如本文中使用的，“芳基”指的是6至30元环状芳族烃，其可如在本文中进一步描述地任选地被取代，其中容许多个取代度。如本文中使用的“芳基”基团的实例包括，但不限于，苯基和萘基。如本文中使用的，术语“芳基”还包括其中苯基或萘基基团任选地与一个到三个非芳族的饱和或不饱和的碳环稠合的环体系。例如，“芳基”将包括可能连接到芳族或非芳族环的环体系诸如茚。如本文中使用的，“芳烷基”指的是进一步被一个或多个(例如，一到三个)芳基基团(如本文中所定义的)取代的烷基取代基(如上定义的)。类似地，“烷芳基”指的是进一步被一个或多个(例如，一到五个)烷基基团取代的芳基取代基。

如本文中使用的，术语“杂芳基”指的是包含至少一个芳族环而且还包含一个或多个杂原子的5到30元单环或多环的环体系。这样的“杂芳基”基团可如在本文中进一步描述地任选地被取代，其中容许多个取代度。在包含至少一个芳族环和至少一个非芳族环的多环“杂芳基”基团中，所述芳族环无需包含杂原子。因而，例如，如本文中使用的“杂芳基”将包括二氢吲哚基。此外，连接点可为到环体系内的任何环的，而不考虑包含所述连接点的环是否是芳族的或包含杂原子。因而，例如，如本文中使用的“杂芳基”将包括二氢吲哚-1-基、二氢吲哚-3-基、和二氢吲哚-5-基。杂原子的实例包括氮、氧、或硫原子，在可行时包括N-氧化物、硫氧化物、和硫二氧化物。如本文中使用的“杂芳基”基团的实例包括，但不限于，呋喃基、噻吩基、吡咯基、

唑基、噻唑基、咪唑基、异

唑基、异噻唑基、1,2,4-三唑基、吡唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、吲哚基、异吲哚基、苯并[b]噻吩基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、蝶啶基、和吩嗪基，其中连接可发生在所述环上的任何点处，只要连接在化学上是可行的。因而，例如，“噻唑基”指的是噻唑-2-基、噻唑-4-基、和噻唑-5-基。如本文中使用的，“杂芳烷基”指的是进一步被一个或多个(例如，一到三个)(如本文中所定义的)杂芳基基团取代的烷基取代基(如上定义的)。类似地，“烷基杂芳基”指的是进一步被一个或多个(例如，一到五个)烷基基团取代的芳基取代基。

如本文中使用的，“烷氧基”指的是-OR，其中R为(如上定义的)烷基基团。烷基基团中的碳原子数由短语“C_x-y烷氧基”表示，其指的是包含x到y个(包括端点)碳原子的具有如本文中所定义的烷基基团的烷氧基基团。

如本文中使用的，“卤素”或“卤(卤代)”指的是氟、氯、溴、和/或碘。在一些实施方式中，所述术语指的是氟和/或氯。如本文中使用的，“卤代烷基”或“卤代烷氧基”分别指的是被一个或多个卤素原子取代的烷基或烷氧基基团。术语“全氟烷基”或“全氟烷氧基”分别指的是其中每一个可利用的氢被氟代替的烷基基团和烷氧基基团。

如本文中使用的，“取代(的)”指的是用指定的一个或多个取代基替代指定的部分的一个或多个氢，容许多个取代度，除非另外说明，条件是所述替代产生稳定的或化学上可行的化合物。稳定的化合物或化学上可行的化合物是其中当在约-80℃至约+40℃的温度下在不存在水分或其它化学反应性的条件的情况下保持至少一周时化学结构基本上不改变的化合物、或者保持其完整性长到足以对于向患者进行治疗性或预防性给药是有用的化合物。如本文中使用的，短语“被一个或多个…取代”或者“取代一次或多次…”涉及取代基的数量，其等于一到基于可利用的结合位点的数量的可能的最大取代基数量，条件是满足稳定性和化学可行性的以上条件。

如本文中使用的，“任选地”意指随后描述的事件可发生或者可不发生。在一些实施方式中，所述任选的事件不发生。在一些其它实施方式中，所述任选的事件确实发生一次或多次。

如本文中使用的，“包括”或“由...构成(comprised of)”指的是这样的集合：其为开放的，意味着除了明确叙述的那些，该集合还可包括额外的成员。例如，短语“包括A”意味着A必须存在，但是也可存在其它成员。术语“包含”、“具有”、“由...构成(composed of)”以及它们的语法变型具有相同的含义。相反，“由...组成(consist of)”指的是封闭的集合。例如，短语“由A组成”意味着存在A且仅存在A。

如本文中使用的，“或”应被给予其最宽的合理的诠释，并且将不限于不是/就是(either/or)的解释。因而，短语“包括A或B”意味着A可存在而B不存在，或者B存在而A不存在，或者A和B两者均存在。此外，如果A例如定义了可具有多个成员(例如A₁和A₂)的一个类别，则该类别的一个或多个成员可同时存在。

如本文中使用的，“运动粘度”，例如在特定温度下测量的，指的是当根据由美国宾夕法尼亚州西康舍霍肯市的ASTM出版的美国材料与试验协会(ASTM)的第D445-11a号测试方法测量所述运动粘度时所获得的值。

如本文中使用的，“布鲁克菲尔德粘度”，例如在特定温度下测量的，指的是当根据由美国宾夕法尼亚州西康舍霍肯市的ASTM出版的美国材料与试验协会(ASTM)的第D2983-09号测试方法测量所述布鲁克菲尔德粘度时所获得的值。

如本文中使用的，“粘度指数”指的是如根据由美国宾夕法尼亚州西康舍霍肯市的ASTM出版的美国材料与试验协会(ASTM)的第D2270号测试方法测量的材料的粘度相对于温度的变化。

如本文中使用的，“苯胺点”指的是如根据由美国宾夕法尼亚州西康舍霍肯市的ASTM出版的美国材料与试验协会(ASTM)的第D611-12测试方法测量的等体积的苯胺和测试材料(例如，油)是能混溶时的温度。

如本文中使用的，作为范围表示的性质值意味着所述性质可具有在所叙述的端点之间且包括所叙述的端点的任何值。例如，短语“具有25-100厘沲的在100℃的运动粘度”意味着在100℃，运动粘度可具有不小于25厘沲且不超过100厘沲的任何值。这样的范围的叙述决不限制等同原则的应用。

在一些情况中，性质值可使用开放式的范围表示。例如，短语“具有至少40厘沲的在100℃的运动粘度”意味着在100℃，运动粘度可具有不小于40厘沲且小于当组合物将停止发挥其预期效用时的值的任何值，如本领域普通技术人员理解的。

如本文中使用的，所提出的多种官能团将被理解为在具有连字号或破折号(-)或星号(*)的官能团处具有连接点。换句话说，在-CH₂CH₂CH₃的情况中，将理解，连接点为在最左边的CH₂基团。如果基团是在没有星号或破折号的情况下叙述的，则连接点由所叙述的基团的平常和普通的含义指示。

如本文中使用的，多原子二价物种将从左到右读。例如，如果说明书和权利要求书叙述A-D-E且D被定义为-OC(O)-，则用D代替的所得基团为：A-OC(O)-E而不是A-C(O)O-E。

其它术语虽然未包括在本节中，但是定义在本说明书的其它部分中。

具有得自可再生原料的组分的润滑剂

由于基于石油的材料诸如在常规的基础油或许多合成基础油中使用的那些的不可再生性，由某些可再生原料获得润滑剂组合物的一些组分可为合乎需要的。例如，在一些实施方式中，可由某些可再生原料诸如天然油和它们的衍生物获得基础油的一种或多种组分。

烯烃易位提供将某些天然油原料转化成烯烃和酯的一种可能的手段，所述烯烃和酯可用于多种应用中，或者可被进一步化学修饰且用于多种应用中。在一些实施方式中，可由可再生原料，诸如通过天然油和/或它们的脂肪酸或脂肪酯衍生物的易位反应形成的可再生原料形成组合物(或组合物的组分)。当包含碳-碳双键的化合物在易位催化剂的存在下经历易位反应时，原始的碳-碳双键的一些或全部断裂，且形成新的碳-碳双键。这样的易位反应的产物在不同的位置中包括碳-碳双键，这可提供具有有用的化学性质的不饱和有机化合物。

用于润滑剂的可再生原料可包括具有可聚合的碳-碳双键的不饱和化合物。在一些实施方式中，所述可聚合的碳-碳双键在末端位置。这些不饱和化合物可包括多种化合物，包括烯属烃和烯属酯化合物。这些不饱和化合物可单独地或以与其它单体和添加剂的组合用作聚合反应中的单体，以提供可用于某些用途诸如润滑剂基础油或添加剂的较高分子量物质。所述不饱和化合物可单独聚合以形成均聚物，或者它们可与其它共聚单体聚合以形成共聚物。其它共聚单体可包括由常规的石油化学原料形成的物质。这样的化合物还可用在某些个人护理应用中，例如，用作润肤剂、乳化剂、增溶剂等。

烯烃易位

在一些实施方式中，不饱和单体的一种或多种可通过使天然油或天然油衍生物易位而制造。术语“易位”可指的是多种不同的反应，包括，但不限于，交叉易位、自易位、开环易位、开环易位聚合(“ROMP”)、闭环易位(“RCM”)、和非环二烯易位(“ADMET”)。可使用任何合适的易位反应，这取决于所期望的产物或产物混合物。

在一些实施方式中，在所述天然油原料的任何任选的预处理之后，使所述天然油原料在易位反应器中在易位催化剂的存在下反应。在一些其它实施方式中，使不饱和酯(例如，不饱和甘油酯，诸如不饱和甘油三酯)在易位反应器中在易位催化剂的存在下反应。这些不饱和酯可为天然油原料的组分，或者可得自其它来源，例如，得自在早先进行的易位反应中产生的酯。在某些实施方式中，在易位催化剂的存在下，所述天然油或不饱和酯可经历与它自己的自易位反应。在其它实施方式中，所述天然油或不饱和酯经历与低分子量烯烃或中质(中等分子量，mid-weight)烯烃的交叉易位反应。所述自易位和/或交叉易位反应形成易位产物，其中所述易位产物包括烯烃和酯。

在一些实施方式中，所述低分子量烯烃在C_2-6范围内。作为非限制性实例，在一种实施方式中，所述低分子量烯烃可包括如下的至少一种：乙烯、丙烯、1-丁烯、2-丁烯、异丁烯、1-戊烯、2-戊烯、3-戊烯、2-甲基-1-丁烯、2-甲基-2-丁烯、3-甲基-1-丁烯、环戊烯、1,4-戊二烯、1-己烯、2-己烯、3-己烯、4-己烯、2-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、2-甲基-2-戊烯、3-甲基-2-戊烯、4-甲基-2-戊烯、2-甲基-3-戊烯、和环己烯。在一些情况中，也可使用较高分子量烯烃。

在一些实施方式中，所述易位包括使天然油原料(或另外的不饱和酯)在易位催化剂的存在下反应。在一些这样的实施方式中，所述易位包括使所述天然油原料中的一种或多种不饱和甘油酯(例如，不饱和甘油三酯)在易位催化剂的存在下反应。在一些实施方式中，所述不饱和甘油酯包括如下的一种或多种酯：油酸、亚油酸、亚油酸、或其组合。在一些其它实施方式中，所述不饱和甘油酯为(如上所述的)另外的不饱和甘油酯的部分氢化和/或易位的产物。在一些这样的实施方式中，所述易位为任意前述不饱和甘油三酯物种与另外的烯烃例如烯的交叉易位。在一些这样的实施方式中，在所述交叉易位中使用的烯为低级烯诸如乙烯、丙烯、1-丁烯、2-丁烯等。在一些实施方式中，所述烯为乙烯。在一些其它实施方式中，所述烯为丙烯。在一些进一步的实施方式中，所述烯为1-丁烯。且在一些更进一步的实施方式中，所述烯为2-丁烯。

当在本文中公开的方法中采用时，易位反应可提供多种有用的产物。例如，除其它有价值的组合物之外，端烯烃和内烯烃可得自天然油原料。而且，在一些实施方式中，可通过在易位催化剂的存在下天然油原料的自易位反应、或者所述天然油原料与低分子量烯烃或中质烯烃的交叉易位反应而将许多有价值的组合物作为目标。这样的有价值的组合物可包括燃料组合物、清净剂、表面活性剂、和其它专用化学品。另外，还可将酯交换的产物(即，由使酯在醇的存在下进行酯交换而形成的产物)作为目标，其非限制性实例包括：脂肪酸甲酯(“FAME”)；生物柴油；9-癸烯酸(“9DA”)酯、9-十一碳烯酸(“9UDA”)酯、和/或9-十二碳烯酸(“9DDA”)酯；9DA、9UDA、和/或9DDA；9DA、9UDA、和/或9DDA的碱金属盐和碱土金属盐；所述酯交换的产物的二聚体；及其混合物。

此外，在一些实施方式中，本文中公开的方法可采用多次易位反应。在一些实施方式中，所述多次易位反应在相同的反应器中顺序地发生。例如，包含亚油酸的甘油酯可与低级端烯(例如，乙烯、丙烯、1-丁烯等)易位以形成1,4-癸二烯，1,4-癸二烯可与低级端烯第二次易位以形成1,4-戊二烯。然而，在其它实施方式中，所述多次易位反应不是连续的，使得可在第一易位步骤和随后的易位步骤之间进行至少一个其它步骤(例如，酯交换、氢化等)。这些多次易位程序可用于获得使用可利用的起始材料由单一的易位反应可能无法容易地获得的产物。例如，在一些实施方式中，多次易位可涉及自易位和随后的交叉易位以获得易位二聚体、三聚体等。在一些其它实施方式中，多次易位可用于获得具有用天然油甘油三酯和典型的低级烯(例如，乙烯、丙烯、1-丁烯、2-丁烯等)由单一的易位反应可能无法实现的链长度的烯烃和/或酯组分。这样的多次易位在工业规模反应器中可为有用的，其中进行多次易位比调整反应器以使用不同的烯可更容易。

易位工艺可在足以产生所期望的易位产物的任何条件下进行。例如，本领域技术人员可选择化学计量、气氛、溶剂、温度、和压力以产生期望的产物和使不合乎需要的副产物最小化。在一些实施方式中，所述易位工艺可在惰性气氛下进行。类似地，在其中试剂作为气体供应的实施方式中，可在气体物流中使用惰性气体稀释剂。在这样的实施方式中，所述惰性气氛或惰性气体稀释剂典型地为惰性气体，意味着所述气体不与所述易位催化剂互相作用以在显著程度上妨碍催化。例如，惰性气体的非限制性实例包括氦气、氖气、氩气、和氮气，其独立地或者与彼此和其它惰性气体一起使用。

用于易位反应的反应器设计可取决于多种因素而改变，所述因素包括，但不限于，所述反应的规模、反应条件(热量、压力等)、催化剂的特性(identity)、在反应器中反应的材料的特性、和采用的原料的性质。合适的反应器可由本领域技术人员根据相关因素进行设计且引入到精制工艺诸如本文中公开的那些中。

本文中公开的易位反应通常在一种或多种易位催化剂的存在下发生。这样的方法可采用任何合适的易位催化剂。该反应中的易位催化剂可包括催化易位反应的任何催化剂或催化剂体系。任何已知的易位催化剂可单独或者以与一种或多种额外的催化剂的组合使用。易位催化剂和工艺条件的实例描述于US 2011/0160472中，US 2011/0160472通过参考全部引入本文中，除了如下之外：万一有任何与本说明书不一致的公开内容或定义，则应认为本文中的公开内容或定义为准。US 2011/0160472中描述的许多易位催化剂目前可得自Materia，Inc.(Pasadena，Calif.)。

在一些实施方式中，所述易位催化剂包括Grubbs型烯烃易位催化剂和/或由其衍生的实物。在一些实施方式中，所述易位催化剂包括第一代Grubbs型烯烃易位催化剂和/或由其衍生的实物。在一些实施方式中，所述易位催化剂包括第二代Grubbs型烯烃易位催化剂和/或由其衍生的实物。在一些实施方式中，所述易位催化剂包括第一代Hoveyda-Grubbs型烯烃易位催化剂和/或由其衍生的实物。在一些实施方式中，所述易位催化剂包括第二代Hoveyda-Grubbs型烯烃易位催化剂和/或由其衍生的实物。在一些实施方式中，所述易位催化剂包括一种或多种由加利福尼亚帕萨迪纳的Materia,Inc.出售的钌卡宾易位催化剂和/或一种或多种由这样的催化剂衍生的实物。用于根据本教导使用的代表性的来自Materia,Inc.的易位催化剂包括但不限于以下列产品编号出售的那些以及其组合：产品编号C823(CAS编号172222-30-9)、产品编号C848(CAS编号246047-72-3)、产品编号C601(CAS编号203714-71-0)、产品编号C627(CAS编号301224-40-8)、产品编号C571(CAS编号927429-61-6)、产品编号C598(CAS编号802912-44-3)、产品编号C793(CAS编号927429-60-5)、产品编号C801(CAS编号194659-03-9)、产品编号C827(CAS编号253688-91-4)、产品编号C884(CAS编号900169-53-1)、产品编号C833(CAS编号1020085-61-3)、产品编号C859(CAS编号832146-68-6)、产品编号C711(CAS编号635679-24-2)、产品编号C933(CAS编号373640-75-6)。

在一些实施方式中，所述易位催化剂包括钼和/或钨卡宾络合物和/或由这样的络合物衍生的实物。在一些实施方式中，所述易位催化剂包括Schrock型烯烃易位催化剂和/或由其衍生的实物。在一些实施方式中，所述易位催化剂包括钼的高氧化态亚烷基络合物和/或由其衍生的实物。在一些实施方式中，所述易位催化剂包括钨的高氧化态亚烷基络合物和/或由其衍生的实物。在一些实施方式中，所述易位催化剂包括钼(VI)。在一些实施方式中，所述易位催化剂包括钨(VI)。在一些实施方式中，所述易位催化剂包括在如下的一篇或多篇文献中描述的类型的包含钼和/或钨的亚烷基络合物：(a)Angew.Chem.Int.Ed.Engl.,2003,42,4592-4633；(b)Chem.Rev.,2002,102,145-179；和/或(c)Chem.Rev.,2009,109,3211-3226，其各自通过参考全部引入本文中，除了如下之外：万一有任何与本说明书不一致的公开内容或定义，则应认为本文中的公开内容或定义为准。

在某些实施方式中，在进行易位反应之前将易位催化剂溶解于溶剂中。在某些这样的实施方式中，所选定的溶剂可被选择为对于易位催化剂是基本上惰性的。例如，基本上惰性的溶剂没有限制地包括：芳族烃，诸如苯、甲苯、二甲苯等；卤化芳族烃，诸如氯苯和二氯苯；脂族溶剂，包括戊烷、己烷、庚烷、环己烷等；和氯化烷烃，诸如二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷等。在一些实施方式中，所述溶剂包括甲苯。

在其它实施方式中，在进行易位反应之前，不将易位催化剂溶解于溶剂中。代替地，催化剂例如可用天然油或不饱和酯调成浆，其中所述天然油或不饱和酯处于液体状态。在这些条件下，可从所述工艺除去溶剂(例如，甲苯)且当将溶剂分离时除去下游烯烃。在其它实施方式中，所述易位催化剂可以固体状态形式添加(而不调成浆)到所述天然油或不饱和酯(例如，以螺杆进料)。

在一些情况中，易位反应温度可为控制速率的变量，其中选择所述温度以便以可接受的速率提供期望的产物。在某些实施方式中，所述易位反应温度大于-40℃、或大于-20℃、或大于0℃、或大于10℃。在某些实施方式中，所述易位反应温度小于200℃、或小于150℃、或小于120℃。在一些实施方式中，所述易位反应温度在0℃和150℃之间、或在10℃和120℃之间。

所述易位反应可在任何期望的压力下运行。在一些情况中，保持高到足以使交叉易位试剂保持溶解的总压力可为合乎需要的。因此，当交叉易位试剂的分子量增加时，较低压力范围典型地降低，因为交叉易位试剂的沸点增加。可选择总压力大于0.1atm(10kPa)、或大于0.3atm(30kPa)、或大于1atm(100kPa)。在一些实施方式中，反应压力不超过约70atm(7000kPa)、或不超过约30atm(3000kPa)。在一些实施方式中，用于易位反应的压力范围为约1atm(100kPa)-约30atm(3000kPa)。

可再生原料的烯烃易位

如上所述，烯烃易位可用于制造可在本文中公开的聚合物中使用的单体的一种或多种。在一些实施方式中，这些单体的一种或多种通过使天然油易位而制造。可使用任何合适的天然油或天然油衍生物。天然油的实例包括，但不限于，植物油、藻油、鱼油、动物脂肪、妥尔油、这些油的衍生物、这些油中的任意的组合等。植物油的代表性的非限制性实例包括菜籽油(芥花油)、椰子油、玉米油、棉籽油、橄榄油、棕榈油、花生油、红花油、芝麻油、大豆油、葵花油、亚麻子油、棕榈仁油、桐油、麻风树油、芥子油、菥蓂油、亚麻荠油、大麻子油、和蓖麻油。动物脂肪的代表性的非限制性实例包括猪油、牛脂、禽类脂肪、黄脂膏、和鱼油。妥尔油是木浆制造的副产物。在一些实施方式中，所述天然油或天然油原料包括一种或多种不饱和甘油酯(例如，不饱和甘油三酯)。在一些这样的实施方式中，所述天然油原料包括至少50重量％、或至少60重量％、或至少70重量％、或至少80重量％、或至少90重量％、或至少95重量％、或至少97重量％、或至少99重量％的一种或多种不饱和甘油三酯，基于所述天然油原料的总重量。

所述天然油可包括芥花油或大豆油，诸如经精制、脱色和除臭的大豆油(即，RBD大豆油)。大豆油典型地包括约95重量％(wt％)或更大重量(例如，99wt％或更大)的脂肪酸甘油三酯。大豆油的多元醇酯中的主要脂肪酸包括但不限于饱和脂肪酸诸如棕榈酸(十六烷酸)和硬脂酸(十八烷酸)、以及不饱和脂肪酸诸如油酸(9-十八碳烯酸)、亚油酸(9,12-十八碳二烯酸)、和亚麻酸(9,12,15-十八碳三烯酸)。

经易位的天然油的实例包括但不限于经易位的植物油、经易位的藻油、经易位的动物脂肪、经易位的妥尔油、经易位的这些油的衍生物、或其混合物。例如，经易位的植物油可包括经易位的芥花油、经易位的菜籽油、经易位的椰子油、经易位的玉米油、经易位的棉籽油、经易位的橄榄油、经易位的棕榈油、经易位的花生油、经易位的红花油、经易位的芝麻油、经易位的大豆油、经易位的葵花油、经易位的亚麻子油、经易位的棕榈仁油、经易位的桐油、经易位的麻风树油、经易位的芥子油、经易位的亚麻荠油、经易位的菥蓂油、经易位的蓖麻油、这些油的经易位的衍生物、或其混合物。在另外的实例中，所述经易位的天然油可包括经易位的动物脂肪诸如经易位的猪油、经易位的牛脂、经易位的禽类脂肪、经易位的鱼油、这些油的经易位的衍生物、或其混合物。

这样的天然油可包含多种不饱和脂肪酸的酯诸如甘油三酯。这样的脂肪酸的身份(identify)和浓度取决于油来源而改变，且在一些情况中取决于品种而改变。在一些实施方式中，所述天然油包括一种或多种如下酸的酯：油酸、亚油酸、亚麻酸、或其任意组合。当使这样的脂肪酸酯易位时，形成新的化合物。例如，在其中易位使用某些短链烯烃例如乙烯、丙烯或1-丁烯、且其中所述天然油包括油酸的酯的实施方式中，除了其它产物之外，还形成一定量的1-癸烯。在酯交换例如与烷基醇的酯交换之后，形成一定量的9-癸烯酸甲酯。在一些这样的实施方式中，分离步骤可在易位和酯交换之间发生，其中将烯与酯分离。在一些其它实施方式中，酯交换可在易位之前发生，且对经酯交换的产物进行易位。

如下所述，本文中公开的共聚物可包括由酯-烯分子诸如α-酯-ω-烯分子形成的重复单元。一些量的这些单体可通过对天然油进行精制而制得。所述酯-烯分子可通过包含不饱和多元醇酯的天然油的易位反应、包括天然油或天然油衍生物与α-烯烃或与乙烯的交叉易位反应形成。所述酯-烯分子可通过经易位的包含不饱和多元醇酯的天然油的易位反应、包括经易位的天然油与α-烯烃或与乙烯的交叉易位反应形成。可产生包括末端烯基基团的物质的天然油、天然油衍生物和/或经易位的天然油的交叉易位反应的实例描述于US2010/0145086和US 2012/0071676中，其通过参考全部引入本文中，除了如下之外：万一有任何与本说明书不一致的公开内容或定义，则应认为本文中的公开内容或定义为准。

所述酯-烯分子(例如，所述α-酯-ω-烯分子)可通过包含不饱和多元醇酯的天然油、天然油衍生物和/或经易位的天然油与包含末端烯基基团的有机化合物、或与乙烯的交叉易位反应而形成。包含末端烯基基团的有机化合物为具有烯基团的化合物，其中所述烯基团的第一个碳是未取代的且所述烯基团的第二个碳被一个或两个非氢取代基取代。所述化合物可包括3-约20个碳原子、约10个碳原子、约6个碳原子、或约3个碳原子。交叉易位反应可涉及单一物种的包含末端烯基基团的化合物，或者它可涉及这样的物种的化合物的混合物。

作为实例，在交叉易位中使用的包含末端烯基基团的化合物可具有结构H₂C＝C(R^a)(R^b)，其中R^a和R^b独立地为氢、烃基团、或杂烷基基团，条件是R^a和R^b的至少一个不是氢。杂烷基基团的杂原子可作为官能团取代基部分存在。R^a和R^b可连接形成环状结构。在一些实施方式中，R^a和R^b独立地选自C_1-20烷基、C_2-20烯基、C_2-20炔基、C_1-20杂烷基、C_2-20杂烯基、C_2-20杂炔基、C_6-24芳基、C_6-24烷基芳基、C_6-24芳烷基、C_5-24杂芳基、和C_6-24杂烷基芳基、C_6-24杂芳烷基。

可用于交叉易位中的包含端烯基基团的化合物的实例包括1-丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一碳烯、1-十二碳烯、1-十三碳烯、1-十四碳烯、1-十五碳烯、1-十六碳烯、1-十七碳烯、1-十八碳烯、1-十九碳烯、1-二十碳烯和更大的α-烯烃；2-丙烯醇、3-丁烯醇、4-戊烯醇、5-己烯醇、6-庚烯醇、7-辛烯醇、8-壬烯醇、9-癸烯醇、10-十一碳烯醇、11-十二碳烯醇、12-十三碳烯醇、13-十四碳烯醇、14-十五碳烯醇、15-十六碳烯醇、16-十七碳烯醇、17-十八碳烯醇、18-十九碳烯醇、19-二十碳烯醇和更大的α-烯醇；乙酸2-丙烯酯、乙酸3-丁烯酯、乙酸4-戊烯酯、乙酸5-己烯酯、乙酸6-庚烯酯、乙酸7-辛烯酯、乙酸8-壬烯酯、乙酸9-癸烯酯、乙酸10-十一碳烯酯、乙酸11-十二碳烯酯、乙酸12-十三碳烯酯、乙酸13-十四碳烯酯、乙酸14-十五碳烯酯、乙酸15-十六碳烯酯、乙酸16-十七碳烯酯、乙酸17-十八碳烯酯、乙酸18-十九碳烯酯、乙酸19-二十碳烯酯和更大的乙酸α-烯基酯；氯化2-丙烯、氯化3-丁烯、氯化4-戊烯、氯化5-己烯、氯化6-庚烯、氯化7-辛烯、氯化8-壬烯、氯化9-癸烯、氯化10-十一碳烯、氯化11-十二碳烯、氯化12-十三碳烯、氯化13-十四碳烯、氯化14-十五碳烯、氯化15-十六碳烯、氯化16-十七碳烯、氯化17-十八碳烯、氯化18-十九碳烯、氯化19-二十碳烯和更大的α-烯基氯化物、溴化物和碘化物；烯丙基环己烷、烯丙基环戊烷；等。可用于交叉易位中的包含末端烯基基团的二取代的化合物的实例包括异丁烯、2-甲基丁-1-烯、2-甲基戊-1-烯、2-甲基己-1-烯、2-甲基庚-1-烯、2-甲基辛-1-烯等。

任意这些包含末端烯基基团的化合物的任何组合可用于与包含不饱和多元醇酯的天然油、天然油衍生物和/或经易位的天然油的交叉易位反应中，以提供α-酯-ω-烯分子。在一些实施方式中，包括作为α-酯-ω-烯分子的9-癸烯酸甲酯(9-DAME)的组合物可通过乙烯、1-丙烯、1-丁烯等与包含不饱和多元醇酯的天然油、天然油衍生物和/或经易位的天然油的交叉易位制备。例如，油酸和/或油酸甲酯可经历与所述端烯的交叉易位以提供包括9-DAME的组合物。由于所述交叉易位反应的化学计量，产物组合物可包括一定量的其它的酯。例如，当在与油酸酯的交叉易位中使用丙烯时，形成9-十一碳烯酸的酯。且当使用1-丁烯时，形成9-十二碳烯酸的酯。

在一些实施方式中，所述α-酯-ω-烯分子为式(I)的化合物：

其中

R¹为C_1-12烷基，其任选地被独立地选自R²的取代基取代一次或多次；

R²为卤素、-OH、C_1-6烷氧基、-NH₂、-NH(C_1-6烷基)、-N(C_1-6烷基)₂、C_1-6卤代烷基、或C_1-6卤代烷氧基；和

X¹为C_1-24亚烷基或C_2-24亚烯基，其各自任选地被独立地选自R²的取代基取代一次或多次。

在一些这样的实施方式中，R¹为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、己基、辛基、或2-乙基己基。在一些进一步的这样的实施方式中，R¹为甲基、乙基、或异丙基。在一些更进一步的这样的实施方式中，R¹为甲基。

在一些实施方式中，X¹为-(CH₂)₇-或-(CH₂)₉-。在一些进一步的实施方式中，X¹为-(CH₂)₇-。

α-酯-ω-烯分子的非限制性实例包括9-癸烯酸甲酯、9-癸烯酸乙酯、9-癸烯酸丙酯、9-癸烯酸丁酯、9-癸烯酸戊酯、10-十一碳烯酸甲酯、10-十一碳烯酸乙酯、10-十一碳烯酸丙酯、11-十二碳烯酸甲酯、11-十二碳烯酸乙酯、和11-十二碳烯酸丙酯。

如下所述，本文中公开的共聚物可包括由α-烯烃形成的重复单元。所述α-烯烃可由结构H₂C＝C(R^c)(R^d)表示，其中R^c为第一烃基团，且R^d为氢或第二烃基团。当R^c和R^d各自为烃基团时，R^c和R^d可相同或者它们可不同。如果R^c和/或R^d包括3个或更多个碳原子，则R^c和R^d可独立地包括所述碳原子的直链或者可包括支链。在一些实施方式中，所述α-烯烃单体为具有8-18个碳原子的端烯。

α-烯烃单体的实例包括但不限于直链α-烯烃诸如丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一碳烯、1-十二碳烯、1-十三碳烯、1-十四碳烯、1-十五碳烯、1-十六碳烯、1-十七碳烯、1-十八碳烯、1-十九碳烯和1-二十碳烯。单取代的α-烯烃单体的实例包括但不限于支链α-烯烃诸如1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一碳烯、1-十二碳烯、1-十三碳烯、1-十四碳烯、1-十五碳烯、1-十六碳烯、1-十七碳烯、1-十八碳烯、1-十九碳烯或1-二十碳烯、异丁烯、2-甲基丁-1-烯、2-甲基戊-1-烯、2-甲基己-1-烯、2-甲基庚-1-烯、2-甲基辛-1-烯等的取代的衍生物；2-乙基丁-1-烯、2-乙基戊-1-烯、2-乙基己-1-烯、2-乙基庚-1-烯、2-乙基辛-1-烯等；2-丙基戊-1-烯、2-丙基己-1-烯、2-丙基庚-1-烯、2-丙基辛-1-烯等；和2-丁基己-1-烯、2-丁基庚-1-烯、2-丁基辛-1-烯等。

在一些情况中，这些化合物可经由天然油的易位产生。在一些实施方式中，包括作为α-烯烃的1-癸烯的组合物可通过乙烯、1-丙烯、1-丁烯等与包含不饱和多元醇酯的天然油、天然油衍生物和/或经易位的天然油的交叉易位制备。例如，油酸和/或油酸甲酯可与所述端烯经历交叉易位以提供包括1-癸烯的组合物。由于所述交叉易位反应的化学计量，产物组合物可包括一定量的其它的α-烯烃。例如，当在与油酸酯的交叉易位中使用丙烯时，还形成2-十一碳烯。且当使用1-丁烯时，还形成3-十二碳烯。

α-烯烃共聚物

在至少一个方面中，本公开内容提供组合物，其包括：包含由两种或更多种单体形成的结构单元的共聚物，所述两种或更多种单体包括：第一单体，其为α-烯烃；和第二单体，其为酯烯分子诸如α-酯-ω-烯分子。

所公开的组合物包括包含由两种或更多种单体形成的结构单元的共聚物。所公开的共聚物不限于结构单元的任何特定的排列。例如，在一些实施方式中，所述两种或更多种单体以规则的模式诸如ABABABAB、AABAABAAB、AAABAAABAAAB等排列。然而，在一些其它实施方式中，所述两种或更多种单体以无规的或半无规的方式排列。或者，在一些其它实施方式中，所述单体以嵌段诸如AAAAAAAABBBBAAAAAAABBBBBB等排列。

所述α-烯烃为根据任意以上描述的实施方式的α-烯烃。在一些实施方式中，所述α-烯烃具有8-18个碳原子。在一些这样的实施方式中，所述α-烯烃为C_8-18端烯、或C_9-18端烯、或C_10-18端烯、或C_11-18端烯、或C_12-18端烯、或C_8-16端烯、或C_9-16端烯、或C_10-16端烯、或C_8-14端烯、或C_9-14端烯、或C_10-14端烯、或C_10-12端烯。在一些实施方式中，所述α-烯烃为1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一碳烯、1-十二碳烯、或其任意组合。在一些实施方式中，所述α-烯烃为1-癸烯或1-十二碳烯或其任意组合。在一些实施方式中，所述α-烯烃为1-癸烯。在一些实施方式中，所述α-烯烃为1-十二碳烯。

所述α-烯烃可由任何合适的来源获得。在一些实施方式中，所述α-烯烃、或所述α-烯烃的一部分得自基于石油的来源。例如，在一些实施方式中，所述α-烯烃的至少50重量％、或至少60重量％、或至少70重量％、或至少80重量％、或至少90重量％、或至少95重量％得自基于石油的来源，基于引入到所述共聚物中的α-烯烃的总重量。然而，在一些其它实施方式中，所述α-烯烃、或所述α-烯烃的一部分得自一种或多种可再生来源，诸如经由(如上所述的)天然油或天然油衍生物的易位、经由天然油的发酵、经由天然油通过生物有机体的其它改性等。例如，在一些实施方式中，所述α-烯烃的至少20重量％、或至少30重量％、或至少40重量％、或至少50重量％、或至少70重量％、或至少90重量％得自可再生来源，基于引入到所述共聚物中的α-烯烃的总重量。

在一些实施方式中，所述酯-烯为酯-官能化的烯，其中所述烯具有3-24个碳原子(不包括所述酯的羰基基团中的碳原子)。在一些实施方式中，所述烯为直链烯。在一些这样的实施方式中，所述烯为内烯(即，具有内部碳-碳双键的烯)。这样的化合物非限制性实例包括9-十一碳烯酸烷基酯、9-十二碳烯酸烷基酯、9-十八碳烯二酸单烷基酯、9-十八碳烯二酸二烷基酯等。在一些这样的实施方式中，所述烷基酯为甲基酯、乙基酯、或异丙基酯。在一些实施方式中，所述酯-烯的烯为直链烯，其为端烯(即，具有末端碳-碳双键的烯)。在一些实施方式中，所述烯-酯分子为α-酯-ω-烯分子。

在一些实施方式中，所述α-酯-ω-烯分子为根据任意以上描述的实施方式的α-酯-ω-烯分子。在一些实施方式中，所述α-酯-ω-烯分子为式(I)的化合物：

其中

R¹为C_1-12烷基，其任选地被独立地选自R²的取代基取代一次或多次；

R²为卤素、-OH、C_1-6烷氧基、-NH₂、-NH(C_1-6烷基)、-N(C_1-6烷基)₂、C_1-6卤代烷基、或C_1-6卤代烷氧基；和

X¹为C_1-24亚烷基或C_2-24亚烯基，其各自任选地被独立地选自R²的取代基取代一次或多次。

在一些这样的实施方式中，R¹为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、己基、辛基、或2-乙基己基。在一些进一步的这样的实施方式中，R¹为甲基、乙基、或异丙基。在一些更进一步的这样的实施方式中，R¹为甲基。

在一些实施方式中，X¹为-(CH₂)₇-或-(CH₂)₉-。在一些进一步的实施方式中，X¹为-(CH₂)₇-。

α-酯-ω-烯分子的非限制性实例包括9-癸烯酸甲酯、9-癸烯酸乙酯、9-癸烯酸丙酯、9-癸烯酸丁酯、9-癸烯酸戊酯、10-十一碳烯酸甲酯、10-十一碳烯酸乙酯、10-十一碳烯酸丙酯、11-十二碳烯酸甲酯、11-十二碳烯酸乙酯、和11-十二碳烯酸丙酯。

在一些实施方式中，所述α-酯-ω-烯分子为9-癸烯酸甲酯、9-癸烯酸乙基酯、9-癸烯酸异丙基酯、或其组合。在一些进一步的实施方式中，所述α-酯-ω-烯分子为9-癸烯酸甲酯。

所述α-酯-ω-烯分子可由任何合适的来源获得。在一些实施方式中，所述α-酯-ω-烯分子、或所述α-酯-ω-烯分子的一部分得自基于石油的来源。例如，在一些实施方式中，所述α-酯-ω-烯分子的至少20重量％、或至少30重量％、或至少40重量％、或至少50重量％、或至少70重量％、或至少90重量％得自基于石油的来源，基于引入到所述共聚物中的α-酯-ω-烯分子的总重量。然而，在一些其它实施方式中，所述α-酯-ω-烯分子、或所述α-酯-ω-烯分子的一部分得自一种或多种可再生来源，诸如经由(如上所述的)天然油或天然油衍生物的易位、经由天然油的发酵、经由天然油通过生物有机体的其它改性等。例如，在一些实施方式中，所述α-酯-ω-烯分子的至少50重量％、或至少60重量％、或至少70重量％、或至少80重量％、或至少90重量％、或至少95重量％得自可再生来源，基于引入到所述共聚物中的α-酯-ω-烯分子的总重量。

在一些实施方式中，本文中公开的共聚物可包括除了由第一单体和第二单体形成的之外还由第三单体、第四单体、第五单体等形成的结构单元。然而，在一些实施方式中，所述α-烯烃共聚物中的结构单元的至少80重量％、或至少85重量％、或至少90重量％、或至少95重量％由所述第一和第二单体形成。在一些实施方式中，所述结构单元仅由所述第一单体和所述第二单体形成。这些额外的单体可包括包含碳-碳双键的任何可聚合的物质。在一些实施方式中，这些额外的单体的一种或多种具有至少一个非共轭的碳-碳双键，诸如末端碳-碳双键。在一些实施方式中，所述共聚物的结构单元不由其中末端碳-碳双键与羰基基团共轭的任何单体诸如丙烯酸及其酯、甲基丙烯酸及其酯等形成。在一些其它实施方式中，所述α-烯烃共聚物的结构单元的少于5重量％、或少于3重量％、或少于2重量％、或少于1重量％由具有与羰基基团共轭的末端碳-碳双键的单体形成。

这样的不饱和的可聚合的物质的实例包括以上关于用于交叉易位的包含末端烯基基团的单取代的化合物所描述的α-烯醇、乙酸α-烯基酯、α-烯基卤化物(氯化物、溴化物或碘化物)、烯丙基环己烷和烯丙基环戊烷。在一些实施方式中，这样的不饱和可聚合的物质包括乙烯；苯乙烯类诸如苯乙烯和甲基苯乙烯；卤代乙烯基化合物诸如氯乙烯、偏二氯乙烯和四氟乙烯；丙烯酸酯；丙烯酰胺；丙烯腈；N-乙烯基吡咯烷酮；及其取代的衍生物。丙烯酸酯单体的实例包括丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸十六烷基酯、和这些单体的甲基丙烯酸酯衍生物。丙烯酰胺单体的实例包括丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N-乙基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺和羟甲基丙烯酰胺、和这些单体的甲基丙烯酰胺衍生物。

在一些实施方式中，所述共聚物包括由(如上所述的)α-烯烃、酯烯分子(例如，如上所述的α-酯-ω-烯分子)、和至少一种其它的单体形成的结构单元，所述其它的单体在一些实施方式中为α-(羧酸)-ω-烯分子。在一些实施方式中，所述α-(羧酸)-ω-烯分子具有化学式：HO-C(＝O)-(R^e)-CH＝CH₂，其中R^e为C_2-20烷基。α-(羧酸)-ω-烯分子的实例包括，但不限于，9-癸烯酸、10-十一碳烯酸和11-十二碳烯酸。α-(羧酸)-ω-烯分子可通过使α-酯-ω-烯分子水解或皂化而形成。

所述共聚物至少部分地通过使反应混合物中的单体反应而形成。所述反应混合物包括第一单体(α-烯烃)、第二单体(α-酯-ω-烯分子)、和任选的至少一种其它的单体(例如，α-(羧酸)-ω-烯分子)。在一些实施方式中，所述反应混合物可仅包括这些单体。但在一些其它实施方式中，它可包括一种或多种其它物质，诸如溶剂、缓冲剂、盐等。溶剂的非限制性实例包括：质子溶剂诸如水、甲醇、乙醇、异丙醇(IPA)和丁醇；和非质子溶剂诸如四氢呋喃(THF)、二氧六环、二甲基甲酰胺(DMF)、甲苯和二甲苯。在一些实施方式中，所述溶剂基本上不含水，意味着所述溶剂包含按体积计小于5％、或小于3％、或小于1％的水。

聚合反应可通过任何合适的手段、或其任意组合发生。在一些实施方式中，所述共聚物的结构单元通过加成聚合形成。在一些其它实施方式中，所述共聚物的结构单元通过自由基聚合形成。在一些其它实施方式中，所述共聚物的一些结构单元通过加成聚合形成且和所述共聚物的其它结构单元通过自由基聚合形成，或反之亦然。

所述反应混合物可通过任何合适的手段形成。在一些实施方式中，形成所述包含第一单体、第二单体、和任选的至少一种其它的单体的反应混合物包括将所述单体与加成聚合引发剂合并。加成聚合引发剂的非限制性实例包括自由基聚合引发剂、阳离子聚合引发剂和阴离子聚合引发剂。然而，在所述反应混合物中聚合引发剂不是必需的，因为加成聚合可通过热量、通过电磁辐射诸如可见光或紫外光、或通过其它合适的手段引发。

在一些其它实施方式中，形成所述包含第一单体、第二单体、和任选的至少一种其它单体的反应混合物包括将所述单体与自由基加成聚合引发剂合并。具体的自由基聚合引发剂的选择可取决于许多因素包括，但不限于，聚合温度、共聚单体的类型、以及在所述反应混合物中是否存在溶剂。自由基聚合引发剂的非限制性实例包括：过氧化物，诸如过氧化氢；和多种有机过氧化物，包括，但不限于：烷基过氧化物，诸如过氧化二叔丁基、过氧化二叔戊基、过氧化二月桂酰和2,5-二(叔丁基过氧基)-2,5-二甲基己烷；酰基过氧化物；芳基过氧化物，诸如过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯和过氧化苯甲酸叔丁酯；和氢过氧化物，诸如叔丁基氢过氧化物。自由基聚合引发剂的额外的非限制性实例包括：偶氮化合物，诸如2,2'-偶氮二异丁腈(AIBN)、2,2'-偶氮二(2-甲基丁腈)、2,2'-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)、2,2'-偶氮二(2-脒基-丙烷)-二盐酸盐、和2,2'-偶氮二(N,N'-二亚甲基-异丁基-脒)。自由基聚合引发剂的额外的非限制性实例包括：过硫酸盐，诸如过硫酸钾和过硫酸铵。自由基聚合引发剂的其它非限制性实例包括氢过氧化物、过酸酯、和光引发剂。也可采用自由基聚合引发剂的多种组合，只要它们适于以彼此的组合使用。

当存在时，聚合引发剂的量的范围可为例如0.01-25摩尔％、或1-20摩尔％、或2-18摩尔％、或3-15摩尔％、或2-10摩尔％、或7-18摩尔％、或10-15摩尔％，基于所存在的共聚单体的总摩尔数。

在其中采用自由基聚合的一些实施方式中，反应混合物还可包括链转移剂。可根据本领域技术人员的知识使用任何合适的链转移剂。在一些实施方式中，所述链转移剂为具有2-20个碳原子、或2-16个碳原子、或2-12个碳原子、或2-10个碳原子、或2-8个碳原子、或2-6个碳原子的端烯。在一些实施方式中，所述链转移剂为具有比所述共聚物中的第一单体至少少一个碳原子的α-烯烃。在一些其它实施方式中，所述链转移剂为硫醇化合物，诸如烷基硫醇，包括，但不限于，硬脂基硫醇、十二烷基硫醇、辛基硫醇、叔壬基硫醇等。在一些其它实施方式中，所述链转移剂为卤化物，诸如烷基卤化物，包括，但不限于，一溴三氯甲烷、辛基溴、叔戊基溴等。在一些其它实施方式中，所述链转移剂为醇，诸如烷基氢氧化物，包括，但不限于，辛醇、叔戊醇等。在一些其它实施方式中，所述链转移剂为环状不饱和烃，诸如环己二烯、萜品油烯、γ-萜品烯等。所述链转移剂可以任何合适的量例如基于所述共聚物中的单体的总摩尔数的最高达20摩尔％、或最高达10摩尔％、或最高达5摩尔％存在。

在一些实施方式中，形成包含具有由第一单体、第二单体、和任选的其它单体形成的结构单元的共聚物的产物混合物包括将所述反应混合物加热。可将所述反应混合物加热至至少约30℃的温度，包括但不限于约30℃-约250℃、约40℃-约200℃、约50℃-约175℃、或约60℃-约160℃的温度。可将所述反应混合物加热至少约1小时，包括但不限于约1小时-约100小时、约5小时-约50小时、约10小时-约30小时、或约15小时-约25小时。

在一些实施方式中，形成包含具有由第一单体、第二单体、和任选的其它单体形成的结构单元的共聚物的产物混合物包括对所述共聚物进行分离。在一些这样的实施方式中，对所述共聚物进行分离可包括在降低的压力和/或在热量下除去挥发性的起始材料和/或副产物。在一些这样的实施方式中，对所述共聚物进行分离可包括将所述共聚物溶解于溶剂中以形成溶液，和通过使所述溶液与所述共聚物的非溶剂接触而使所述共聚物沉淀。在一些这样的实施方式中，对所述共聚物进行分离可包括将所述共聚物溶解于溶剂中以形成溶液，和通过针对所述溶剂的渗析而从所述溶液除去低分子量物种。还可使用其它分离技术。

本文中公开的共聚物无需以任何特定的产率形成。然而，在一些实施方式中，所述共聚物的产率为至少25％、或至少40％、或至少50％、或至少60％、或至少70％、或至少80％、或至少90％、或至少95％。

图2描绘根据任意所公开的实施方式的共聚物的形成方法200的实例的化学结构和反应方案。方法200包括形成包含作为α-烯烃的第一单体212、作为α-酯-ω-烯分子的第二单体214、和任选的至少一种其它的单体诸如α-(羧酸)-ω-烯分子216的反应混合物210。方法200进一步包括形成包含由单体212、单体214和任选的单体216形成的共聚物222的产物混合物220。在α-烯烃单体212中和在共聚物222中，x’可为0-20的整数。在α-酯-ω-烯单体214中和在共聚物222中，y’可为1-19的整数。在所述任选的α-(羧酸)-ω-烯单体216和在共聚物222中，z’可为1-19的整数。在共聚物222中，x+y+z＝1，其中x可为0.01-0.99，y可为0.01-0.99，且z可为0-0.98。例如，x可为0.5-0.9，y可为0.1-0.5，且z可为0-0.4。优选地x为0.65-0.9，y为0.1-0.35，且z为0-0.25。优选地x对y的比率为至少2:1，且优选地x对(y+z)的比率为至少2:1。在共聚物222中，n可为2-100、3-50、或4-25。

在一个实例中，所述α-烯烃单体212为1-辛烯(x’＝5)、1-癸烯(x’＝7)、1-十二碳烯(x’＝9)等、或其组合；且所述α-酯-ω-烯分子214为9-癸烯酸甲酯(9-DAME)(y’＝6)。在另外的实例中，所述α-烯烃单体212为1-辛烯(x’＝5)、1-癸烯(x’＝7)、1-十二碳烯(x’＝9)等、或其组合；所述α-酯-ω-烯分子214为9-DAME(y’＝6)等，且所述α-(羧酸)-ω-烯单体216为9-癸烯酸(z’＝6)等。由这三种单体(212、214和216)形成的共聚物222还可通过如下方式形成：仅使单体212和214聚合，然后使由α-酯-ω-烯单体214形成的结构单元的甲基酯基团部分地水解。

所述共聚物可包括任何合适的所述第一单体(α-烯烃)对所述第二单体(所述α-酯-ω-烯分子)的比率。在一些实施方式中，所述第一单体对所述第二单体的摩尔对摩尔比率为0.1:99.9-99.9:0.1、或1:99-99:1、或1:3-25:1、或1:2-15:1、或1:2-2:1、或2:1-5:1、或5:1-15:1。

在其中使用第三单体(例如，所述α-(羧酸)-ω-烯)形成共聚物的实施方式中，所述第三单体可以任何合适的量存在。在一些实施方式中，所述第二单体对所述第三单体的摩尔对摩尔比率为0.1:99.9-99.9:0.1、或1:99-99:1、或1:3-25:1、或1:2-15:1、或1:2-2:1、或2:1-5:1、或5:1-15:1。

在一些实施方式中，所述组合物具有高的运动粘度，例如，在100℃。在一些这样的实施方式中，所述组合物在100℃的运动粘度为25-200厘沲。在一些其它实施方式中，所述组合物具有25-150厘沲的在100℃下的运动粘度。在一些其它实施方式中，所述组合物具有30-150厘沲、或35-150厘沲、或25-100厘沲、或30-100厘沲、或35-100厘沲、或40-80厘沲、或25-60厘沲、或30-60厘沲、或35-60厘沲、或25-50厘沲、或30-50厘沲、或35-50厘沲、或35-45厘沲、或38-42厘沲的在100℃下的运动粘度。在一些实施方式中，所述组合物具有30-44厘沲、或32-42厘沲、或34-42厘沲、或34-40厘沲的在100℃下的运动粘度。在一些其它实施方式中，所述组合物具有75-125厘沲、或80-120厘沲、或90-110厘沲、或95-105厘沲的在100℃下的运动粘度。

在一些这样的实施方式中，所述组合物在较低的温度下例如在大约-26℃下不变得太粘。例如，在一些实施方式中，所述组合物具有不超过110,000cP、或不超过105,000cP、或不超过100,000cP、或不超过95,000cP、或不超过90,000cP、或不超过85,000cP、或不超过80,000cP、或不超过75,000cP的在-26℃下的布鲁克菲尔德粘度。在一些实施方式中，所述组合物具有20,000-100,000cP、或30,000cP-95,000cP、或35,000cP-95,000cP的在-26℃下的布鲁克菲尔德粘度。

在一些实施方式中，所述组合物显示出相对于其它基础油改善的粘度指数。例如，在一些实施方式中，所述组合物具有至少150、或至少152、或至少154、或至少156、或至少158、或至少160的粘度指数。在一些这样的实施方式中，所述组合物具有150-170、或150-165、或155-165的粘度指数。

除了显示出有利的粘度特性之外，在某些实施方式中，所述组合物还显示出合乎需要的极性。改善的极性在一些情况中可至少部分地消除在某些润滑剂应用中将所述组合物与基于酯的添加剂共混的需要。在这样的情况中，这可允许同时保持合乎需要的粘度特征和合乎需要的极性特征，因为基于酯的添加剂可常常导致共混的组合物具有较低的粘度和降低的粘度指数。例如，在一些实施方式中，所述组合物具有不超过120℃、或不超过118℃、或不超过116℃、或不超过114℃、或不超过112℃、或不超过110℃、或不超过108℃、或不超过106℃、或不超过104℃、或不超过102℃的苯胺点。在一些这样的实施方式中，所述组合物具有95-118℃、或97-115℃的苯胺点。在一些实施方式中，所述组合物具有不超过25℃、或不超过35℃、或不超过50℃、或不超过70℃、或不超过90℃的苯胺点。在一些实施方式中，所述组合物具有0-120℃、或20-118℃的苯胺点。

所述组合物中的所述α-烯烃共聚物可具有任何合适的分子量。在一些实施方式中，数均分子量M_n为1900-3000Da、或1950-3000Da、或2000-3000Da、或2050-3000Da、或2100-3000Da、或2000-2800Da、或2000-2600Da、或2000-2400Da、或2050-2800Da、或2050-2600Da、或2050-2400Da、或2100-2800Da、或2100-2600Da、或2100-2400Da。

在一些实施方式中，可任选地对所述组合物中的所述α-烯烃共聚物进行汽提，以减少较低分子量片段的数量，从而增加数均分子量(以及重均分子量)。所述汽提可通过任何常规的手段且在合适的温度下实施。在一些实施方式中，所述汽提在150-350℃、或150-325℃、或150-300℃、或175-325℃、或175-300℃、或200-325℃的温度下实施。

在一些实施方式中，由包括所述α-烯烃共聚物和所述酯-烯分子(例如，所述α-酯-ω-烯分子)的反应混合物形成的共聚物包含一些量的不饱和度，例如，碳-碳双键形式的不饱和度。在一些实施方式中，进一步使所述α-烯烃共聚物部分地氢化以除去所述不饱和度的一部分，产生部分氢化的或氢化的α-烯烃共聚物。在一些实施方式中，所述α-烯烃共聚物具有不超过25、或不超过20、或不超过15、或不超过10、或不超过5、或不超过3、或不超过1的碘值。

润滑剂组合物、制造方法、和使用方法

包括(根据任意以上实施方式的)α-烯烃共聚物的组合物可用作润滑剂组合物、或在一些其它实施方式中用于润滑剂组合物中。例如，在一些实施方式中，本公开内容提供包括(根据任意以上实施方式的)α-烯烃共聚物组合物和一种或多种额外的材料的润滑剂组合物。

所公开的α-烯烃共聚物可以任何合适的组合包括在润滑剂组合物中。例如，在一些实施方式中，润滑剂组合物可包括由不同比例的α-烯烃和酯烯(例如，α-酯-ω-烯)形成的两种或更多种α-烯烃。在一些实施方式中，所述组合物包括两种或更多种不同的α-烯烃共聚物，其各自具有0.1:1-20:1的α-烯烃对α-酯-ω-烯分子的摩尔对摩尔比率。在一些实施方式中，所述润滑剂组合物包括下列的两种或更多种：(a)由具有0.1:1-2.5:1的α-烯烃对α-酯-ω-烯分子的摩尔对摩尔比率的反应混合物形成的α-烯烃共聚物；(b)由具有2.5:1-6:1的α-烯烃对α-酯-ω-烯分子的摩尔对摩尔比率的反应混合物形成的α-烯烃共聚物；(c)由具有6:1-20:1的α-烯烃对α-酯-ω-烯分子的摩尔对摩尔比率的反应混合物形成的α-烯烃共聚物。可使用根据任意以上实施方式的α-烯烃和α-酯-ω-烯分子。在一些实施方式中，所述α-烯烃为1-癸烯、1-十二碳烯、或其混合物。在一些这样的实施方式中，所述α-烯烃为1-癸烯。在一些其它这样的实施方式中，所述α-烯烃为1-十二碳烯。在一些实施方式中，所述α-酯-ω-烯分子为9-癸烯酸的烷基酯、10-十一碳烯酸的烷基酯、11-十二碳烯酸的烷基酯、或其混合物。在一些这样的实施方式中，所述α-酯-ω-烯分子为9-癸烯酸的烷基酯诸如甲基酯、乙基酯、异丙基酯等。在一些其它这样的实施方式中，所述α-酯-ω-烯分子为10-十一碳烯酸的烷基酯诸如甲基酯、乙基酯、异丙基酯等。在一些其它这样的实施方式中，所述α-酯-ω-烯分子为11-十二碳烯酸的烷基酯诸如甲基酯、乙基酯、异丙基酯等。

图1表示制造润滑剂组合物的方法100。方法100包括形成101包含作为α-烯烃的第一单体112、作为α-酯-ω-烯分子的第二单体114、和任选的至少一种其它的单体116的反应混合物110；形成102包含具有由单体112、单体114和任选的单体116形成的结构单元的共聚物122的产物混合物120；和任选地将共聚物122与至少一种其它的材料130组合103。

方法100可由可再生原料制造润滑剂组合物，且与用于由石油化学原料制造润滑剂组合物的常规方法相比可有利地提供更简单的和/或更成本有效的制造、降低的可变性、改善的来源、和增加的可生物再生性。另外，通过方法100形成的润滑剂组合物可具有有用的性质组合，所述性质包括但不限于，高的粘度指数、氧化稳定性、热稳定性、和水解稳定性。

所述一种或多种额外的材料可为适于包括在润滑剂组合物中的任何材料。在一些实施方式中，所述一种或多种额外的材料之一为稀释剂。可使用任何合适的稀释剂。在一些实施方式中，所述稀释剂包括已知的润滑剂基础油，包括，但不限于：矿物油或另外的类似的石油馏分。在一些实施方式中，所述稀释剂包括API I类基础油、API II类基础油、APIIII类基础油；API IV类基础油，诸如聚(α-烯烃)(PAO)；API V类基础油，诸如酯(例如，二酯或聚酯)；或其混合物。在一些实施方式中，所述稀释剂为API IV类基础油，诸如PAO。在一些实施方式中，所述稀释剂为API II类基础油、API III类基础油、API IV类基础油、或其混合物。在一些这样的实施方式中，所述稀释剂为API II类基础油。在一些其它这样的实施方式中，所述稀释剂为API III类基础油。在一些进一步的这样的实施方式中，所述稀释剂为APIIV类基础油。

在一些情况中，本文中公开的α-烯烃共聚物组合物可具有比某些常规的基础油诸如PAO高的极性。因而，在润滑剂组合物中使用所述α-烯烃共聚物组合物可至少部分地消除在所述组合物中包括某些极性组分的需要。在一些进一步的实施方式中，(除所述α-烯烃共聚物组合物之外)所述润滑剂组合物包括不超过5重量％、或不超过4重量％、或不超过3重量％、或不超过2重量％、或不超过1重量％的酯化合物。

在包括稀释剂的实施方式中，可以任何合适的的量添加所述稀释剂。在一些情况中，稀释剂的添加可称作“共混”，其中所述稀释剂用于将所述润滑剂组合物的一种或多种性质调节成适合于某些期望的用途。所述共混的量可取决于多种因素，包括，但不限于，所述α-烯烃共聚物组合物的性质、所述稀释剂或稀释剂混合物的性质、将包括的任何其它添加剂的性质和量、共混物的所期望的性质等。在一些实施方式中，所述α-烯烃共聚物对所述稀释剂的重量对重量比率为1:99-99:1、或1:90-90:1、或1:50-50:1、或1:10-10:1、或1:5-5:1。在一些实施方式中，所述润滑剂包括足以降低所述润滑剂组合物的粘度的量的稀释剂。例如，在其中所述α-烯烃共聚物组合物具有34-100厘沲的在100℃下的运动粘度(或具有34-42厘沲的在100℃下的运动粘度)的一些实施方式中，所述润滑剂组合物进一步包括一定量的稀释剂以将所述润滑剂组合物在100℃的运动粘度调节到27-32厘沲、或23-27厘沲、或17-21厘沲、或14-17厘沲、或9-13厘沲、或5-10厘沲、或7-9厘沲、或5-7厘沲。

在一些实施方式中，包括所述α烯烃共聚物和稀释剂的润滑剂组合物可具有符合某些SAE(汽车工程师协会(Society for Automotive Engineers))J 300等级的运动粘度。在一些实施方式中，这些润滑剂组合物可适于用作乘用车(轿车)发动机油(PCMO)。

在一些实施方式中，所述润滑剂组合物具有5W的SAE J 300粘度等级且包括(根据任意以上实施方式的)α烯烃共聚物和稀释剂。在一些这样的实施方式中，所述润滑剂组合物为5W-30乘用车发动机油。在一些其它这样的实施方式中，所述润滑剂组合物为5W-40重型柴油。在一些这样的实施方式中，所述α-烯烃共聚物为由包括如下的反应混合物形成的共聚物：(a)1-癸烯、1-十二碳烯、或其混合物；和(b)9-癸烯酸的烷基酯(例如，甲基酯、乙基酯、或异丙基酯)。在一些这样的实施方式中，所述α-烯烃共聚物为由包括1-十二碳烯和9-癸烯酸甲酯的反应混合物形成的共聚物。在一些这样的实施方式中，1-十二碳烯对9-癸烯酸甲酯的摩尔对摩尔比率为1:2-2:1、或2:1-6:1、或6:1-15:1。可使用任何合适的稀释剂或稀释剂的组合，包括，但不限于，API I类基础油、API II类基础油、API III类基础油、APIIV类基础油、或其任意混合物。在一些这样的实施方式中，所述稀释剂为API II类基础油。在一些其它实施方式中，所述稀释剂为API III类基础油。在一些其它实施方式中，所述稀释剂为API IV类基础油。

在一些实施方式中，所述润滑剂组合物具有10W的SAE J 300粘度级别且包括(根据任意以上实施方式的)α烯烃共聚物和稀释剂。在一些这样的实施方式中，所述润滑剂组合物为10W-30乘用车发动机油。在一些其它这样的实施方式中，所述润滑剂组合物为10W-40重型柴油。在一些这样的实施方式中，所述α-烯烃共聚物为由包括如下的反应混合物形成的共聚物：(a)1-癸烯、1-十二碳烯、或其混合物；和(b)9-癸烯酸的烷基酯(例如，甲基酯、乙基酯、或异丙基酯、或其混合物)。在一些这样的实施方式中，所述α-烯烃共聚物为由包括1-十二碳烯和9-癸烯酸甲酯的反应混合物形成的共聚物。在一些这样的实施方式中，所述1-十二碳烯对所述9-癸烯酸甲酯的摩尔对摩尔比率为1:2-2:1、或2:1-6:1、或6:1-15:1。可使用任何合适的稀释剂或稀释剂的组合，包括，但不限于，API I类基础油、API II类基础油、API III类基础油、API IV类基础油、或其任意混合物。在一些这样的实施方式中，所述稀释剂为API II类基础油。在一些其它实施方式中，所述稀释剂为API III类基础油。在一些其它实施方式中，所述稀释剂为API IV类基础油。

在一些实施方式中，所述润滑剂组合物具有15W的SAE J 300粘度级别且包括(根据任意以上实施方式的)α烯烃共聚物和稀释剂。在一些这样的实施方式中，所述润滑剂组合物为15W-40重型柴油(HDDO)。在一些其它这样的实施方式中，所述润滑剂组合物为15W-50重型柴油。在一些这样的实施方式中，所述α-烯烃共聚物为由包括如下的反应混合物形成的共聚物：(a)1-癸烯、1-十二碳烯、或其混合物；和(b)9-癸烯酸的烷基酯(例如，甲基酯、乙基酯、或异丙基酯、或其混合物)。在一些这样的实施方式中，所述α-烯烃共聚物为由包括1-十二碳烯和9-癸烯酸甲酯的反应混合物形成的共聚物。在一些这样的实施方式中，1-十二碳烯对9-癸烯酸甲酯的摩尔对摩尔比率为1:2-2:1、或2:1-6:1、或6:1-15:1。可使用任何合适的稀释剂或稀释剂的组合，包括，但不限于，API I类基础油、API II类基础油、API III类基础油、API IV类基础油、或其任意混合物。在一些这样的实施方式中，所述稀释剂为APIII类基础油。在一些其它实施方式中，所述稀释剂为API III类基础油。在一些其它实施方式中，所述稀释剂为API IV类基础油。

在一些实施方式中，所述润滑剂组合物具有75W的SAE J 306粘度级别且包括(根据任意以上实施方式的)α烯烃共聚物和稀释剂。在一些这样的实施方式中，所述润滑剂组合物为75W-90齿轮油。在一些这样的实施方式中，所述α-烯烃共聚物为由包括如下的反应混合物形成的共聚物：(a)1-癸烯、1-十二碳烯、或其混合物；和(b)9-癸烯酸的烷基酯(例如，甲基酯、乙基酯、或异丙基酯、或其混合物)。在一些这样的实施方式中，所述α-烯烃共聚物为由包括1-十二碳烯和9-癸烯酸甲酯的反应混合物形成的共聚物。在一些这样的实施方式中，1-十二碳烯对9-癸烯酸甲酯的摩尔对摩尔比率为1:2-2:1、或2:1-6:1、或6:1-15:1。可使用任何合适的稀释剂或稀释剂的组合，包括，但不限于，API I类基础油、API II类基础油、API III类基础油、API IV类基础油、或其任意混合物。在一些这样的实施方式中，所述稀释剂为API II类基础油。在一些其它实施方式中，所述稀释剂为API III类基础油。在一些其它实施方式中，所述稀释剂为API IV类基础油。

在一些实施方式中，所述润滑剂组合物具有80W的SAE J 306粘度级别且包括(根据任意以上实施方式的)α烯烃共聚物和稀释剂。在一些这样的实施方式中，所述润滑剂组合物为80W-90齿轮油。在一些其它这样的实施方式中，所述润滑剂组合物为80W-140齿轮油。在一些这样的实施方式中，所述α-烯烃共聚物为由包括如下的反应混合物形成的共聚物：(a)1-癸烯、1-十二碳烯、或其混合物；和(b)9-癸烯酸的烷基酯(例如，甲基酯、乙基酯、或异丙基酯、或其混合物)。在一些这样的实施方式中，所述α-烯烃共聚物为由包括包括1-十二碳烯和9-癸烯酸甲酯的反应混合物形成的共聚物。在一些这样的实施方式中，1-十二碳烯对9-癸烯酸甲酯的摩尔对摩尔比率为1:2-2:1、或2:1-6:1、或6:1-15:1。可使用任何合适的稀释剂或稀释剂的组合，包括，但不限于，API I类基础油、API II类基础油、API III类基础油、API IV类基础油、或其任意混合物。在一些这样的实施方式中，所述稀释剂为APIII类基础油。在一些其它实施方式中，所述稀释剂为API III类基础油。在一些其它实施方式中，所述稀释剂为API IV类基础油。

在一些实施方式中，所述润滑剂组合物具有85W的SAE J 306粘度级别且包括(根据任意以上实施方式的)α烯烃共聚物和稀释剂。在一些这样的实施方式中，所述润滑剂组合物为85W-90齿轮油。在一些其它这样的实施方式中，所述润滑剂组合物为85W-140齿轮油。在一些这样的实施方式中，所述α-烯烃共聚物为由包括如下的反应混合物形成的共聚物：(a)1-癸烯、1-十二碳烯、或其混合物；和(b)9-癸烯酸的烷基酯(例如，甲基酯、乙基酯、或异丙基酯、或其混合物)。在一些这样的实施方式中，所述α-烯烃共聚物为由包括1-十二碳烯和9-癸烯酸甲酯的反应混合物形成的共聚物。在一些这样的实施方式中，1-十二碳烯对9-癸烯酸甲酯的摩尔对摩尔比率为1:2-2:1、或2:1-6:1、或6:1-15:1。可使用任何合适的稀释剂或稀释剂的组合，包括，但不限于，API I类基础油、API II类基础油、API III类基础油、API IV类基础油、或其任意混合物。在一些这样的实施方式中，所述稀释剂为API II类基础油。在一些其它实施方式中，所述稀释剂为API III类基础油。在一些其它实施方式中，所述稀释剂为API IV类基础油。

在一些其它实施方式中，所述润滑剂组合物具有符合某些ISO粘度级别(由国际标准化组织(International Organization for Standardization)制定)的粘度。例如，在一些实施方式中，所述润滑剂组合物具有46的ISO粘度级别、或68的ISO粘度级别、或100的ISO粘度级别、或150的ISO粘度级别、或220的ISO粘度级别、或320的ISO粘度级别、或460的ISO粘度级别、或680的ISO粘度级别，且包括(根据任意以上实施方式的)α烯烃共聚物和稀释剂。在一些这样的实施方式中，所述润滑剂组合物为85W-90齿轮油。在一些其它这样的实施方式中，所述润滑剂组合物为85W-140齿轮油。在一些这样的实施方式中，所述α-烯烃共聚物为由包括如下的反应混合物形成的共聚物：(a)1-癸烯、1-十二碳烯、或其混合物；和(b)9-癸烯酸的烷基酯(例如，甲基酯、乙基酯、或异丙基酯、或其混合物)。在一些这样的实施方式中，所述α-烯烃共聚物为由包括1-十二碳烯和9-癸烯酸甲酯的反应混合物形成的共聚物。在一些这样的实施方式中，1-十二碳烯对9-癸烯酸甲酯的摩尔对摩尔比率为1:2-2:1、或2:1-6:1、或6:1-15:1。可使用任何合适的稀释剂或稀释剂的组合，包括，但不限于，API I类基础油、API II类基础油、API III类基础油、API IV类基础油、或其任意混合物。在一些这样的实施方式中，所述稀释剂为API II类基础油。在一些其它实施方式中，所述稀释剂为API III类基础油。在一些其它实施方式中，所述稀释剂为API IV类基础油。

在一些其它实施方式中，所述润滑剂组合物具有符合某些AGMA(标准的(Regular))粘度级别(由美国齿轮制造商协会(American Gear Manufacturers Assoc.)制定)的粘度。例如，在一些实施方式中，所述润滑剂组合物具有1的AGMA(标准的)粘度级别、或2的AGMA(标准的)粘度级别、或3的AGMA(标准的)粘度级别、或4的AGMA(标准的)粘度级别、或5的AGMA(标准的)粘度级别、或6的AGMA(标准的)粘度级别、或7的AGMA(标准的)粘度级别、或8的AGMA(标准的)粘度级别，且包括(根据任意以上实施方式的)α烯烃共聚物和稀释剂。在一些这样的实施方式中，所述润滑剂组合物为85W-90齿轮油。在一些其它这样的实施方式中，所述润滑剂组合物为85W-140齿轮油。在一些这样的实施方式中，所述α-烯烃共聚物为由包括如下的反应混合物形成的共聚物：(a)1-癸烯、1-十二碳烯、或其混合物；和(b)9-癸烯酸的烷基酯(例如，甲基酯、乙基酯、或异丙基酯、或其混合物)。在一些这样的实施方式中，所述α-烯烃共聚物为由包括1-十二碳烯和9-癸烯酸甲酯的反应混合物形成的共聚物。在一些这样的实施方式中，1-十二碳烯对9-癸烯酸甲酯的摩尔对摩尔比率为1:2-2:1、或2:1-6:1、或6:1-15:1。可使用任何合适的稀释剂或稀释剂的组合，包括，但不限于，APII类基础油、API II类基础油、API III类基础油、API IV类基础油、或其任意混合物。在一些这样的实施方式中，所述稀释剂为API II类基础油。在一些其它实施方式中，所述稀释剂为API III类基础油。在一些其它实施方式中，所述稀释剂为API IV类基础油。

在以上润滑剂组合物中，可使用任何合适的量的所述α-烯烃共聚物和所述稀释剂，以使得润滑剂组合物具有符合各SAE级别的粘度特性。在一些实施方式中，所述润滑剂为乘用车发动机油(PCMO)，其中所述润滑剂组合物包括30-70重量％、或35-65重量％、或40-60重量％的所述α-烯烃共聚物。在一些其它实施方式中，所述润滑剂为重型柴油(HDDO)，其中所述润滑剂组合物包括30-95重量％、或35-90重量％、或40-85重量％的所述α-烯烃共聚物。在一些实施方式中，所述润滑剂为齿轮油，其中所述润滑剂组合物包括40-85重量％、或45-80重量％、或50-75重量％、或70-99重量％、75-95重量％、或80-85重量％的所述α-烯烃共聚物。在一些实施方式中，所述润滑剂为工业油，其中所述润滑剂组合物包括35-99重量％、或40-99重量％的所述α-烯烃共聚物。

如上所述，本文中公开的α-烯烃共聚物可具有相对于其它基础油诸如较低粘度基础油改善的粘度特性。因此，在一些实施方式中，所述α-烯烃共聚物可与稀释剂(例如，较低粘度基础油，诸如API II类基础油或API III类基础油)共混以改善所述稀释剂的测粘性质(viscometrics)和/或实现期望的粘度目标(例如，多级别高的和低的粘度目标)。因而，在某些方面中，本公开内容提供用于增加基础油的粘弹性的方法，所述方法包括：提供基础油；将(根据任意以上描述的实施方式的)α-烯烃共聚物组合物与所述基础油共混。在一些实施方式中，所述基础油为API I类基础油、API II类基础油、API III类基础油、API IV类基础油、或其混合物。在一些实施方式中，所述基础油为API II类基础油、API III类基础油、API IV类基础油、或其混合物。在一些这样的实施方式中，所述α-烯烃共聚物组合物包括由包含如下的反应混合物形成的共聚物：(a)1-癸烯、1-十二碳烯、或其混合物；和(b)9-癸烯酸的烷基酯(例如、甲基酯、乙基酯、或异丙基酯、或其混合物)。在一些这样的实施方式中，所述α-烯烃共聚物为由包括1-十二碳烯和9-癸烯酸甲酯的反应混合物形成的共聚物。在一些这样的实施方式中，1-十二碳烯对9-癸烯酸甲酯的摩尔对摩尔比率为1:2-2:1、或2:1-6:1、或6:1-15:1。

在一些实施方式中，所述一种或多种额外的材料可包括一种或多种添加剂诸如在润滑剂组合物中典型地使用的那些。这样的添加剂包括，但不限于，分散剂、清净剂、抗磨剂、抗氧化剂、金属钝化剂、极压(EP)添加剂、粘度调节剂诸如粘度指数改进剂、倾点降低剂、腐蚀抑制剂、摩擦系数调节剂、着色剂、消泡剂、抗烟雾剂、破乳剂、有机钼化合物、和二烷基二硫代磷酸锌。例如，在其中将所述润滑剂组合物共混以适于用作齿轮油的一些实施方式中，所述润滑剂组合物包括标准添加剂包装，诸如用于GL-4或GL-5齿轮油的添加剂包装。

所述一种或多种添加剂可以任何合适的量用在所述润滑剂组合物中。所使用的添加剂的量和组合可取决于多种因素，包括，但不限于，基础油的性质、所选择的添加剂的性质、和所得组合物的所期望的性质。在一些实施方式中，所述一种或多种添加剂占0.1-50重量％、或0.1-40重量％、或0.1-30重量％、或0.1-20重量％、或0.1-15重量％。

在一些情况中，本文中公开的α-烯烃共聚物组合物具有相对于某些常规的基础油诸如API II类或III类基础油改善的粘度性质(例如，粘度指数)。因而，在一些实施方式中，所述α-烯烃共聚物组合物的使用可至少部分地消除在润滑剂组合物中包括一种或多种粘度调节剂的需要。因此，在一些实施方式中，所述润滑剂组合物基本上不含粘度调节剂。例如，在一些实施方式中，所述润滑剂组合物包括不超过5重量％、或不超过3重量％、或不超过1重量％、或不超过0.5重量％、或不超过0.3重量％、或不超过0.1重量％的粘度调节剂，基于所述润滑剂组合物的总重量。

在一些情况中，所述α-烯烃共聚物组合物具有相对于某些常规的基础油诸如APIII类或III类基础油改善的低温性质。因而，在一些实施方式中，所述α-烯烃共聚物组合物的使用可至少部分地消除在润滑剂组合物中包括一种或多种倾点降低剂的需要。因此，在一些实施方式中，所述润滑剂组合物基本上不含倾点降低剂。例如，在一些实施方式中，所述润滑剂组合物包括不超过5重量％、或不超过3重量％、或不超过1重量％、或不超过0.5重量％、或不超过0.3重量％、或不超过0.1重量％的倾点降低剂，基于所述润滑剂组合物的总重量。

方法100可提供具有至少25cSt、或至少30cSt、或至少35cSt、或至少40cSt的在100℃下的运动粘度的高粘度润滑剂组合物。例如，第一单体112可为具有8-18个碳原子诸如1-癸烯或1-十二碳烯的第一α-烯烃，和且第二单体114可为α-酯-ω-烯分子诸如9-DAME。反应混合物110进一步可包括有机过氧化物(例如，过氧化二叔丁基或过氧化二叔戊基)作为聚合引发剂。方法100可进一步包括对所述共聚物组合物在至少200℃的温度下在0.5-1托的真空下进行第一汽提，然后对所述共聚物组合物在至少200℃的温度下在0.1-1托的真空下进行第二汽提。所述方法100可进一步包括形成包括所述共聚物和有机过氧化物的第二反应混合物，和形成包含第二共聚物的第二产物混合物。该第二共聚物优选具有由所述第一和第二单体形成的结构单元，且具有为原始共聚物的重均分子量的至少两倍的重均分子量。

本文中公开的润滑剂组合物可在多种背景中采用。非限制性实例包括，但不限于，发动机油、传动液、齿轮油、工业润滑油、金属加工油、液压油、钻井液、润滑脂、压缩机油、切削液和铣液(milling fluid)。在一些实施方式中，所述润滑剂组合物可用于润滑内燃机、柴油发动机、二冲程发动机、曲柄轴箱、变速箱、一种或多种轴承、或传动装置。

因而，在某些方面中，本公开内容提供润滑多种机械系统的方法，所述方法包括向所述机械系统供应包括根据任意以上实施方式的α-烯烃共聚物组合物的润滑剂组合物。

在一些实施方式中，本公开内容提供润滑传动装置、差动变速箱、或分动箱的方法，所述方法包括向传动装置、差动变速箱、或分动箱供应包括根据任意以上实施方式的α-烯烃共聚物组合物的润滑剂组合物。在一些这样的实施方式中，所述α-烯烃共聚物为由包括如下的反应混合物形成的共聚物：(a)1-癸烯、1-十二碳烯、或其混合物；和(b)9-癸烯酸的烷基酯(例如，甲基酯、乙基酯、或异丙基酯)。在一些这样的实施方式中，所述α-烯烃共聚物为由包括1-十二碳烯和9-癸烯酸甲酯的反应混合物形成的共聚物。在一些这样的实施方式中，1-十二碳烯对9-癸烯酸甲酯的摩尔对摩尔比率为1:2-2:1、或2:1-6:1、或6:1-15:1。在一些实施方式中，所述润滑剂组合物包括稀释剂。可使用任何合适的稀释剂或稀释剂的组合，包括，但不限于，API I类基础油、API II类基础油、API III类基础油、API IV类基础油、或其任意混合物。在一些这样的实施方式中，所述稀释剂为API II类基础油。在一些其它实施方式中，所述稀释剂为API III类基础油。在一些其它实施方式中，所述稀释剂为APIIV类基础油。

在一些实施方式中，本公开内容提供润滑内燃机的方法，所述方法包括向内燃机供应包括根据任意以上实施方式的α-烯烃共聚物组合物的润滑剂组合物。在一些这样的实施方式中，所述α-烯烃共聚物为由包括如下的反应混合物形成的共聚物：(a)1-癸烯、1-十二碳烯、或其混合物；和(b)9-癸烯酸的烷基酯(例如，甲基酯、乙基酯、或异丙基酯)。在一些这样的实施方式中，所述α-烯烃共聚物为由包括1-十二碳烯和9-癸烯酸甲酯的反应混合物形成的共聚物。在一些这样的实施方式中，1-十二碳烯对9-癸烯酸甲酯的摩尔对摩尔比率为1:2-2:1、或2:1-6:1、或6:1-15:1。在一些实施方式中，所述润滑剂组合物包括稀释剂。可使用任何合适的稀释剂或稀释剂的组合，包括，但不限于，API I类基础油、API II类基础油、API III类基础油、API IV类基础油、或其任意混合物。在一些这样的实施方式中，所述稀释剂为API II类基础油。在一些其它实施方式中，所述稀释剂为API III类基础油。在一些其它实施方式中，所述稀释剂为API IV类基础油。

在一些实施方式中，本公开内容提供润滑柴油发动机的方法，所述方法包括向柴油发动机供应包括根据任意以上实施方式的α-烯烃共聚物组合物的润滑剂组合物。在一些这样的实施方式中，所述α-烯烃共聚物为由包括如下的反应混合物形成的共聚物：(a)1-癸烯、1-十二碳烯、或其混合物；和(b)9-癸烯酸的烷基酯(例如，甲基酯、乙基酯、或异丙基酯)。在一些这样的实施方式中，所述α-烯烃共聚物为由包括1-十二碳烯和9-癸烯酸甲酯的反应混合物形成的共聚物。在一些这样的实施方式中，1-十二碳烯对9-癸烯酸甲酯的摩尔对摩尔比率为1:2-2:1、或2:1-6:1、或6:1-15:1。在一些实施方式中，所述润滑剂组合物包括稀释剂。可使用任何合适的稀释剂或稀释剂的组合，包括，但不限于，API I类基础油、APIII类基础油、API III类基础油、API IV类基础油、或其任意混合物。在一些这样的实施方式中，所述稀释剂为API II类基础油。在一些其它实施方式中，所述稀释剂为API III类基础油。在一些其它实施方式中，所述稀释剂为API IV类基础油。

然而，这样的组合物不必限于润滑应用，且可在多种其它背景中找到应用。例如，本文中公开的α-烯烃共聚物组合物可用于包括面霜、软膏、乳液等的多种个人护理产品中。

α-烯烃共聚物的衍生物

在至少一个方面中，本公开内容提供组合物，其包括：包含由两种或更多种单体形成的结构单元的共聚物，所述两种或更多种单体包括第一单体，其为α-烯烃，和第二单体，其为酯-烯分子(例如，α-酯-ω-烯分子)，其中所述酯-烯分子的酯基团的至少一部分被化学转化成另外的官能团。这可以任何合适的方式实施。在一些实施方式中，所述反应在聚合之前实施，使得所述α-酯-ω-烯分子的至少一小部分被转化成在α位具有不同的官能团的ω-烯化合物。在该意义上，经化学转化的α-酯-ω-烯分子为第三单体，其可与所述第一单体(α-烯烃)和所述第二单体(α-酯-ω-烯分子)反应以形成共聚物。在一些其它实施方式中，所述酯基团在聚合之后被化学转化。

在一些这样的实施方式中，所述共聚物中的酯基团的全部或基本上全部(99％或更多)被化学转化成另外的官能团。在一些其它实施方式中，所述酯基团的仅一小部分被转化。例如，在一些实施方式中，1％-99％、或1％-90％、或1％-80％、或1％-70％、或1％-60％、或1％-50％、或1％-40％、或1％-30％、或1％-20％、或1％-10％、或90％-99％、或80％-99％、或70％-99％、或60％-99％、或50％-99％、或40％-99％、或30％-99％、或20％-99％、或10％-99％、或40％-60％、或30％-70％、或20％-80％、或10％-90％。

可采用任何合适的化学转化。可形成的新的官能团的非限制性实例包括：(如上所述的)羧酸基团；羧酸盐基团，包括，例如，锂、钠、钙、钾或镁的盐；羟基基团；硫醇基团；卤素基团；氨基基团，包括伯胺以及连接有其它有机基团的仲胺和叔胺；包括伯胺以及连接有其它有机基团的仲胺和叔胺的酰胺；连接有其它有机基团的醚基团或硫醚基团；醛基团；酰卤基团；连接有其它有机基团的酮；连接有其它有机基团的碳酸酯；腈基团；异氰酸酯基团；连接有其它有机基团的亚胺；连接有其它有机基团的二硫化物；连接有其它有机基团的亚砜；连接有其它有机基团的砜；亚磺酸基团；磺酸基团；异硫氰酸酯基团；及其任意组合。

在一些其它实施方式中，化学转变可包括酯交换，其中酯官能团的至少一小部分从一种酯转化成另一种酯。在一些这样的实施方式中，酯基团的至少一小部分转化成较长链的醇的酯基团。例如，较短链的酯(例如，甲基酯、乙基酯、异丙基酯等)的一小部分被酯交换成较长链的酯(例如，戊基酯、异戊基酯、新戊基酯、己基酯、辛基酯、2-乙基己基酯等)。在一些实施方式中，所述酯交换可使用包含醚键的醇诸如甲基二甘醇、甲基三甘醇等实施。在一些实施方式中，一元醇的酯的至少一小部分可转化成多元醇的酯(例如，二醇诸如新戊二醇等；三醇诸如丙三醇、1,1,1-三(羟甲基)丙烷等；以及更高级的多元醇，诸如赤藓醇、季戊四醇、一缩二季戊四醇、木糖醇等)。在一些实施方式中，所述酯交换在聚合之后进行。然而，在一些其它实施方式中，所述酯-烯单体在聚合之前被酯交换。

在一些实施方式中，所述化学转变可包括将所述共聚物的烷基酯基团的至少一部分转化成羟基基团，例如，通过使酯与氢在热量和/或催化剂的存在下反应。以这种方式，可合成在多种背景诸如食品添加剂、作为聚氨酯的软链段等中可为有用的多元醇。

在一些其它实施方式中，所述化学转变可包括添加可赋予所得组合物以某些期望的性质的部分。这样的部分包括，但不限于，抑制氧化的部分、赋予分散性的部分、和赋予清净性的部分。例如，在一些实施方式中，所述化学转变包括添加受阻酚部分、二芳基胺部分、或其组合。在一些其它实施方式中，所述化学转变包括添加多亚烷基多胺部分，例如，以赋予更大的分散性。在一些其它实施方式中，所述化学转变包括添加碱金属盐或碱土金属盐，例如，以赋予更大的清净性。

在一些实施方式中，所述化学转变可包括添加桥接到其它聚合物链或同一聚合物链的其它部分的部分。可使用任何合适的交联剂。在一些实施方式中，所述化学转变包括在(在同一聚合物链内或在独立的聚合物链内的)两个独立的结构单元的酯基处添加多亚烷基多胺。在一些实施方式中，所述多亚烷基多胺为三亚乙基四胺。在一些这样的实施方式中，所述多亚烷基多胺具有50-1000g/mol、或100-500g/mol的分子量。

如上所述，在聚合之后碳-碳双键可保持在共聚物中。因此，在一些实施方式中，所述α-烯烃共聚物可通过在这些碳-碳双键处添加某些基团，例如经由烯反应而进一步官能化。可添加任何合适的部分，只要其可经由与烯键的反应添加。在其中所述官能化经由烯反应发生的实施方式中，可使用任何合适的亲烯体(enophile)，包括，但不限于烯、乙炔、苯炔、以及在碳和杂原子之间具有双键的化合物诸如羰基基团、硫羰基基团等。在一些实施方式中，所述亲烯体为马来酸酐或其酯。所述α-烯烃共聚物中的任何合适的分数的碳-碳双键可被官能化。例如，在一些实施方式中，所述α-烯烃共聚物中的不超过10％、或不超过25％、或不超过50％、或不超过75％、或不超过99％、或100％的碳-碳双键被官能化，例如，经由烯反应，基于在所述官能化之前在所述α-烯烃共聚物中的碳-碳双键的总数。在其中亲烯体为酸基团或酸酐诸如马来酸酐的实施方式中，酸或酸酐官能团可进一步与任何合适的基团反应以形成额外的官能团。例如，在一些实施方式中，所述酸或酸酐可与醇反应以形成一个或多个酯基团。在一些其它实施方式中，所述酸或酸酐可与胺反应以形成一个或多个酰胺基团。

实施例

提供下列实施例以说明本发明的一个或多个优选实施方式。可对下列实施例进行位于本发明范围内的许多变化。

材料和方法

使用质子核磁共振谱法(¹H-NMR)评价共聚单体的引入百分数。用使用DB-5HT毛细管柱(J&W Scientific)和火焰电离检测器的气相色谱法(GC)对残余的单体进行定量。所述GC测量还提供残余的二聚体、三聚体和四聚体的定性分析。用使用Agilent ZorbaxEclipse Plus C18柱和折射率检测器或UV-可见光检测器的高效液相色谱法(HPLC)对残余的单体、以及反应副产物进行分离和定量。

采用使用四氢呋喃(THF)作为流动相的凝胶渗透色谱法(GPC)测量聚合物的分子量。在所述GPC分析中使用的柱为保护柱(VARIAN PLgel 5μm保护柱)、第一分离柱(200-400,000道尔顿；VARIAN PLgel 5μm MIXED-D)、和第二分离柱(<30,000道尔顿；VARIANPLgel 3μm MIXED-E)。

使用温度受控的油浴在40℃下和/或在100℃下测量运动粘度。由于对于共聚物的一些，布鲁克菲尔德动态粘度与运动粘度成比例，因此由布鲁克菲尔德动态粘度测量结果计算一些样品的动力粘度。运动粘度(KV)以单位厘沲(cSt)报道。运动粘度测量根据ASTMD445-11a测试方案进行。

实施例1：1-癸烯和9-DAME的共聚

通过使α-烯烃单体(1-癸烯)和α-酯-ω-烯单体(9-DAME)反应而形成共聚物。在初始的聚合反应中，形成包含10:1摩尔比率的1-癸烯对9-DAME的反应混合物。向该混合物添加过氧化二叔丁基或过氧化二叔戊基作为聚合引发剂。将所述过氧化物以十等份添加到反应混合物。将反应混合物保持在室温直至第一过氧化物添加完成，此后，将反应混合物加热到150℃。在一些情况中，在反应之前使单体鼓泡，在添加引发剂之前将反应混合物加热，和/或使用在冷凝器顶部上的入口而不是入口和出口建立静态惰性气体气氛，这将容许惰性气体流动通过反应。在整个反应中产生过氧化物分解产物，产生挥发性的烷烃、酮和醇。由于如果留在反应混合物中，这些分解产物可使反应温度凉下来，使用迪安-斯达克分水器除去和收集中等挥发性的产物。通过Vigreux柱将分水器与反应容器隔开，以抑制单体和/或过氧化物夹带到分水器中，所述夹带将降低产率。

在一个实例中，将250克(g)1-癸烯(Aldrich；1.78mol)、33g 9-DAME(0.178mol)和16.25毫升(mL)过氧化二叔丁基(0.8克每毫升(g/mL)的密度；13g；0.089mol)在装备有磁力搅拌器、气体入口、气体出口、温度计、迪安-斯达克分水器和冷凝器的1升3颈圆底烧瓶中合并以形成反应混合物。在烧瓶中建立低流量的氮气，并将反应混合物加热至150℃。一旦所述混合物处于150℃，便将另外的16.25mL过氧化二叔丁基(13g；0.089mol)添加到反应混合物。反应中的过氧化二叔丁基的总摩尔量等于9-DAME的摩尔量，其对应于总的反应的8.3摩尔％(mol％)(过氧化物摩尔数/(过氧化物摩尔数+单体摩尔数)＝0.0833)。将反应混合物在150℃搅拌5-10小时，并定期除去迪安-斯达克分水器中的液体。容许所得的透明产物在氮气流下冷却至室温，并将其转移到短程蒸馏装置，然后真空汽提以除去未反应的单体(1-癸烯和/或9-DAME)。留在蒸馏装置的罐中的产物产率为约66％。

在另外的实例中，将112.86g 1-癸烯(Aldrich；0.80mol)和14.83g 9-DAME(0.08mol)在装备有磁力搅拌器、气体入口、气体出口、热电偶控制的加热套、迪安-斯达克分水器和冷凝器的250mL 3颈圆底烧瓶中合并以形成单体混合物。用氮气使单体混合物鼓泡至少1小时，然后在低流量的氮气下加热至150℃。一旦所述混合物处于150℃，便用注射器添加过氧化二叔戊基引发剂的十分之一以形成反应混合物。由于在反应中使用的过氧化二叔戊基引发剂的总量为24.54g(30mL；0.82g/mL的密度；0.14mol)，因此所述引发剂的1/10的每次添加为3.0mL。每30分钟将3.0mL过氧化二叔戊基的等分试样添加到反应混合物，导致4.5小时的总的引发剂添加时间。在引发剂的3或4次添加之后，反应混合物通常开始回流，且在引发剂的6次添加之后，液体通常开始收集在分水器中。一旦添加了所有的引发剂，就将反应混合物在150℃下搅拌4小时，然后容许产物混合物冷却至室温。所述烧瓶装备有用于汽提的短程蒸馏装置，并使用热电偶控制的加热将产物混合物在真空下缓慢地加热至200℃。在200-205℃下在低于2托的压力下的汽提将残余的单体除去至在产物中小于0.25％的水平，产生无色到浅黄色且稍微模糊的留在烧瓶中的产物。使用中等粗糙滤纸或粗烧结过滤器(粗多孔玻璃过滤器，coarse fritted filter)将该产物在温热(～70-100℃)的同时过滤。浅黄色产物的产率为至少85％。通过使用1,504.85g 1-癸烯(10.73mol)、197.70g 9-DAME(1.07mol)和400mL过氧化二叔戊基(1.88mol)在5L烧瓶中实施反应而将该实施例按比例放大。通过使用3,762.12g 1-癸烯(26.82mol)、494.25g9-DAME(2.68mol)和1L过氧化二叔戊基(4.69mol)在12L烧瓶中实施反应而将该实施例进一步按比例放大。

实施例2：1-癸烯和9-DAME的共聚–水的影响

通过使用氢过氧化物引发剂，和通过单独地或以与水的组合使用过氧化二叔丁基引发剂，研究水对1-癸烯和9-DAME的共聚的影响。用包含10:1摩尔比率的1-癸烯对9-DAME的反应混合物、和155.4℃的反应温度如上所述进行聚合反应。引发剂为氢过氧化叔丁基溶液(在水中70wt％)、与水混合的过氧化二叔丁基、或纯的过氧化二叔丁基。各共聚中的引发剂的量为以过氧化物摩尔数/(过氧化物摩尔数+单体摩尔数)计算的13.7摩尔％过氧化物，且假定在氢过氧化叔丁基溶液中的过氧化物含量为70wt％。表1列出了共聚反应的引发剂的类型、反应产率、和在100℃下的运动粘度(KV)。将水添加到反应混合物中看起来减小共聚物的产率和运动粘度两者。

表1：水对1-癸烯和9-DAME的共聚的影响

实施例3：1-癸烯和9-DAME的共聚–过氧化物装载量的影响

通过用不同量的作为引发剂的过氧化二叔戊基或过氧化二叔丁基使作为α-烯烃单体的1-癸烯和作为α-酯-ω-烯单体的9-DAME反应而形成共聚物。用包含10:1摩尔比率的1-癸烯对9-DAME的反应混合物、对使用过氧化二叔戊基的共聚以149.5℃的反应温度且对使用过氧化二叔丁基的共聚以155℃的反应温度如实施例1中描述地进行共聚反应。表2列出了共聚反应的引发剂的量、反应产率、和在100℃下的运动粘度(KV)。当引发剂装载量增加时，反应产率和运动粘度两者都增加。另外，引发剂的类型影响共聚物的粘度。过氧化二叔戊基比过氧化二叔丁基引发剂在提供低粘度共聚物方面是更有效的。

表2：用不同的过氧化物引发剂的1-癸烯和9-DAME的共聚

实施例4：9-DAME与不同于1-癸烯的α-烯烃的共聚

通过使α-酯-ω-烯单体(9-DAME)和作为α-烯烃单体的1-癸烯或1-十二碳烯反应而形成共聚物。以10:1、3:1或1:1的比率改变α-烯烃对9-DAME的摩尔比率。过氧化物引发剂为过氧化二叔戊基或过氧化二叔丁基，且所述引发剂的装载量为13.7摩尔％或约8.4摩尔％。表3列出了共聚反应的单体、单体比率、引发剂的类型、引发剂装载量、反应产率、和在100℃下的运动粘度(KV)。另外，在仅在α-烯烃的身份方面不同的可比较的共聚反应之间的产率和运动粘度的差异列于所述表中。在共聚中用1-十二碳烯代替1-癸烯的效果取决于所使用的过氧化物、过氧化物的量、和α-烯烃对9-DAME的摩尔比率。

表3：9-DAME与1-癸烯或1-十二碳烯的共聚

*α-烯烃对9-DAME的。

实施例5：1-十二碳烯和9-DAME的共聚–过氧化物类型和装载量的影响

用1-十二碳烯作为α-烯烃单体代替1-癸烯进行共聚。α-酯-ω-烯单体为9-DAME，且通过用不同量的过氧化二叔丁基引发剂使1-十二碳烯和9-DAME反应而形成共聚物。用包含10:1摩尔比率的1-十二碳烯对9-DAME的反应混合物和155℃的反应温度如实施例1中所描述地进行聚合反应。使过氧化二叔丁基引发剂的量从4.0摩尔％改变为13.7摩尔％。表4列出了共聚反应的引发剂的量、反应产率、和在100℃下的运动粘度(KV)。

表4：1-十二碳烯和9-DAME的共聚

通过使用不同的过氧化物引发剂使摩尔比率为10:1的1-十二碳烯和9-DAME反应而形成共聚物。除过氧化二叔丁基和过氧化二叔戊基之外，使用2,5-二(叔丁基过氧基)-2,5-二甲基己烷和过氧化苯甲酸叔丁酯作为聚合引发剂。2,5-二(叔丁基过氧基)-2,5-二甲基己烷引发剂可每分子产生两当量的自由基，理论上需要共聚中的引发剂的一半多。表5列出了共聚反应的引发剂的类型和量、反应产率、和在100℃下的运动粘度(KV)。

图3为引发剂的装载量随反应产率和共聚物粘度变化的图，其中数据点来自表5。当引发剂装载量增加时，反应产率和运动粘度两者都增加。另外，引发剂的类型影响共聚物的粘度。如图3中所示，与使用过氧化二叔戊基形成的共聚物相比，使用过氧化二叔丁基形成的共聚物随着引发剂装载量的增加而具有更急剧的运动粘度(KV)增加速率。因此，过氧化二叔丁基在提供高粘度共聚物方面更加有效，而过氧化二叔戊基在提供低粘度共聚物方面更加有效。

表5：1-十二碳烯和9-DAME的共聚

*引发剂的当量＝2×摩尔％；即分别为4当量％、4当量％和8当量％

使用2,5-二(叔丁基过氧基)-2,5-二甲基己烷引发剂的共聚具有比使用过氧化二叔丁基的那些稍低的产率，但是两种类型的共聚都产生具有类似的在100℃下的运动粘度的共聚物。过氧化苯甲酸叔丁酯引发剂也具有较低的产率，且所得共聚物具有浅黄色颜色。另外，对使用过氧化苯甲酸叔丁酯形成的共聚物进行分离比在其它共聚中困难，因为反应的苯甲酸副产物可在蒸馏冷凝器中凝固。

实施例6：包含1-十二碳烯和9-DAME的共聚产物的高粘度润滑剂组合物–汽提的影 响

通过一种或多种额外的汽提程序增加某些共聚物的粘度。被分析的共聚物通过如下形成：通过使用过氧化二叔丁基作为聚合引发剂在155℃的反应温度下使摩尔比率为3:1的1-十二碳烯和9-DAME反应。将使用8.3摩尔％的较低量的过氧化物形成的共聚物在250℃下在0.25托的真空下汽提，然后在300℃下在0.5托的真空下进一步汽提。将使用13.7摩尔％的较高量的过氧化物形成的共聚物在250℃下在0.25托的真空下汽提。表6列出了引发剂的量、共聚物产率、在100℃下的运动粘度(KV)、在40℃下的运动粘度(KV)、和粘度指数。

表6：由于由3:1摩尔比率的1-十二碳烯和9-DAME形成的共聚物的汽提所致的产率、分子量和粘度的变化

*基于来自额外的汽提的重量损失计算

对8.3摩尔％的较低量的过氧化物形成的共聚物在250℃下在0.25托下进行汽提使在100℃下的运动粘度从21.38cSt增加到28.29cSt。该补充的汽提还使总产率从72.8％降低到65.0％。对使用13.7摩尔％的较高量的过氧化物在250℃下在0.25托下进行汽提使在100℃下的运动粘度从38.93cSt增加到48.01cSt。该补充的汽提还将总产率从90.6％降低到84.1％。

将所述共聚物汽提除去原始共聚物中的对较低的运动粘度做贡献的较低分子量级分。使用高过氧化物样品(13.7摩尔％过氧化物)，使在100℃下的运动粘度升高到高于40cSt。粘度指数通过额外的汽提稍微降低，但仍是相对高的。

通过使用8摩尔％过氧化二叔丁基作为聚合引发剂使摩尔比率为9:1或3:1的1-十二碳烯和9-DAME反应而形成共聚物。在200℃下在1托的真空下汽提之后，分析所得共聚物的分子量，在40℃和100℃下的运动粘度、和粘度指数。将汽提过程和分析在250℃、260℃和275℃的逐次更高的温度下重复三次。表7列出了共聚单体比率、汽提温度、共聚物产率、分子量(M_n)和多分散性(PDI)、在100℃和40℃下的运动粘度(KV)、和粘度指数.

表7：由于使用8摩尔％过氧化二叔丁基形成的共聚物的汽提所致的产率、分子量和粘度性质的变化

*基于来自额外的汽提的重量损失计算

当提高汽提温度时，共聚物的分子量和运动粘度增加，而多分散性和粘度指数降低。来自各汽提过程的蒸馏物的分析表明从共聚物除去了二聚体和低级低聚物，导致共聚物的平均分子量的增加和使多分散性变窄。

通过使用11.3摩尔％过氧化二叔丁基作为聚合引发剂使摩尔比率为9:1、3:1或1:1的1-十二碳烯和9-DAME反应而形成共聚物。将过氧化物引发剂的该装载量选择为在以上描述的共聚中使用的8-8.5摩尔％过氧化物和13.7摩尔％过氧化物装载量之间的中间装载量。由于所述8-8.5摩尔％和13.7摩尔％过氧化物共聚分别提供了低于40cSt和高于40cSt的100℃运动粘度，因此预期中间过氧化物装载量提供更接近于40cSt的100℃运动粘度。将共聚产物在200℃下在1托的真空下汽提，然后分析分子量、在40℃和100℃下的运动粘度、粘度指数和倾点。将汽提过程和分析在250℃和275℃的逐次更高的温度下重复两次。表8列出了共聚单体比率、汽提温度、共聚物产率、分子量(M_n)和多分散性(PDI)、在100℃和40℃下的运动粘度(KV)、和粘度指数。

表8：由于使用8摩尔％过氧化二叔丁基形成的共聚物的汽提所致的产率、分子量和粘度的变化

*基于来自额外的汽提的重量损失计算

当提高汽提温度时，共聚物的分子量和运动粘度增加，而多分散性和粘度指数通常降低。然而，在100℃下的运动粘度仍然低于40cSt。测量表8中的条目1、2、4和5的共聚物的倾点，值分别为-48℃、-42℃、-45℃和-39℃。尽管当升高汽提温度时倾点增加，但是所测量的值全部都是相对低的且在对于商业上可得到的高粘度聚(α烯烃)典型地观察到的-22℃到-47℃的范围内。

实施例7：包含1-十二碳烯和9-DAME的共聚产物的高粘度润滑剂组合物–过氧化物 装载量和反应温度的影响

通过使用12摩尔％、14摩尔％或16摩尔％过氧化二叔丁基聚合引发剂、以及155℃、165℃或175℃的反应温度使摩尔比率为9:1的α-烯烃单体(1-十二碳烯)和α-酯-ω-烯单体(9-DAME)反应而形成共聚物。引发剂以八份而不是十份添加，这使反应时间减少1小时。将共聚产物在200℃下在1托的真空下汽提，然后分析在40℃和100℃下的运动粘度、以及粘度指数。表9列出了共聚反应的反应温度、过氧化物装载量、反应产率、在100℃下和在40℃下的运动粘度(KV)、以及粘度指数。

表9：反应温度和过氧化二叔丁基装载量对由9:1摩尔比率的1-十二碳烯和9-DAME形成的共聚物的产率和粘度的影响

通过使用13.4摩尔％或14.5摩尔％过氧化二叔丁基聚合引发剂、以及155℃或175℃的反应温度使4:1的不同的摩尔比率的1-十二碳烯和9-DAME反应而形成共聚物。所述引发剂以十份添加。将共聚产物在200℃下在1托的真空下汽提，然后分析在40℃和100℃下的运动粘度、以及粘度指数。表10列出了共聚反应的反应温度、过氧化物装载量、反应产率、在100℃下和在40℃下的运动粘度(KV)、以及粘度指数。

表10：反应温度和过氧化二叔丁基装载量对由4:1摩尔比率的1-十二碳烯和9-DAME形成的共聚物的产率和粘度的影响

通过使用13.5摩尔％-15摩尔％过氧化二叔丁基聚合引发剂使摩尔比率为9:1或4:1的1-十二碳烯和9-DAME在175℃的反应温度下反应而形成共聚物。将共聚产物在200℃下在1托的真空下汽提，然后分析在40℃和100℃下的运动粘度、以及粘度指数。表11列出了共聚反应的单体的摩尔比率、过氧化物装载量、反应产率、在100℃下和在40℃下的运动粘度(KV)、以及粘度指数。

在175℃的较高反应温度下形成的共聚物的较低粘度可为在整个反应中保持该温度方面的困难的结果。在该较高的温度下使用较少的过氧化物引发剂的潜在好处看来以获得40cSt的高的运动粘度为代价出现。在165℃下使用14摩尔％过氧化物的共聚产生具有36.7-40.3cSt的运动粘度值的共聚物(参见表9，条目6和7)，而使用相同量的过氧化物(14摩尔％)在175℃下的共聚产生具有37.3-38.3cSt的较低运动粘度值的共聚物(表11，条目3和4)。来自这两种类型的共聚的产率是类似的，其中14摩尔％过氧化物/165℃共聚的产率范围为90.8-92.1％且14摩尔％过氧化物/175℃组合的产率范围为92.3-92.6％。

表11：共聚单体摩尔比率和过氧化二叔丁基装载量对在175℃下形成的1-十二碳烯/9-DAME共聚物的产率和粘度的影响

实施例8：包含1-十二碳烯和9-DAME的共聚产物的高粘度润滑剂组合物–氢化的影 响

通过使用14.3-14.5摩尔％过氧化二叔丁基聚合引发剂、和165℃的反应温度使摩尔比率为9:1或4:1的α-烯烃单体(1-十二碳烯)和α-酯-ω-烯单体(9-DAME)反应而形成共聚物。将共聚产物汽提，然后分析分子量、在40℃和100℃下的运动粘度、粘度指数、倾点和氧化开始温度(OOT；ASTM E2009)。4:1共聚产生92.0％的具有2,498的数均分子量(M_n)、和1.93的多分散性指数(PDI)的共聚物；且9:1共聚产生91.7％的具有2,633的数均分子量(M_n)、和1.87的多分散性指数(PDI)的共聚物。然后将所述共聚物氢化以除去碳-碳双键，然后类似地进行分析。表12列出了所述共聚物的单体的比率、过氧化物装载量、在100℃下和在40℃下的运动粘度(KV)、粘度指数、分子量、倾点和氧化开始温度(OOT)。

表12：共聚单体摩尔比率和氢化对在175℃下形成的1-十二碳烯/9-DAME共聚物的粘度和倾点的影响

粘度和粘度指数受氢化的影响最小，但是倾点随着氢化而增加。氢化改善如通过OOT度量的共聚物的氧化稳定性。当将未氢化的共聚物与0.5％的二烷基二苯基胺抗氧化剂共混时，对于各共聚物，OOT增加至高于220℃。

实施例9：包含1-十二碳烯和9-DAME的共聚产物的高粘度润滑剂组合物–较高过氧 化物装载量和反应温度的影响

通过使用14-20摩尔％过氧化二叔丁基聚合引发剂、和155℃或165℃的反应温度使摩尔比率为1:1的α-烯烃单体(1-十二碳烯)和α-酯-ω-烯单体(9-DAME)反应而形成共聚物。分析共聚产物的在40℃和100℃下的运动粘度、以及粘度指数。表13列出了共聚反应的反应温度、过氧化物装载量、反应产率、在100℃下和在40℃下的运动粘度(KV)、和粘度指数。

表13：反应温度和过氧化二叔丁基装载量对由1:1摩尔比率的1-十二碳烯和9-DAME形成的共聚物的粘度的影响

图4为过氧化二叔丁基的装载量随共聚物粘度变化的图，其中数据点来自表13。所述图中的菱形符号对应于155℃的反应温度，且所述图中的正方形符号对应于165℃的反应温度。所述聚合物的在100℃下的运动粘度跨越38-186cSt，且总体上随着引发剂装载量的增加而增加。

实施例10：包含1-十二碳烯和9-DAME的共聚产物的高粘度润滑剂组合物–两阶段 共聚的影响

通过使用8摩尔％或14摩尔％过氧化二叔丁基聚合引发剂和155℃的反应温度使摩尔比率为1:1的α-烯烃单体(1-十二碳烯)和α-酯-ω-烯单体(9-DAME)反应而形成共聚物。对来自8摩尔％引发剂反应的共聚产物的部分进行第二阶段的共聚。在第二阶段中，将所述共聚产物与额外的过氧化二叔丁基聚合引发剂组合并在165℃下加热。所述额外的引发剂以四次剂量在165℃下添加，然后将混合物在165℃下保持4小时。在第二阶段共聚中使用的过氧化二叔丁基聚合引发剂的量为在使用8摩尔％的初始共聚中使用的量的11.3％、22.4％、33.7％或44.9％。因而，在其中第二阶段使用初始共聚的引发剂的量的44.9％的两阶段共聚中使用的引发剂的总量等于在使用14摩尔％引发剂的一阶段共聚中存在的引发剂的量。

分析来自一阶段反应和两阶段反应的共聚产物的在40℃和100℃下的运动粘度、粘度指数和分子量。表14列出了共聚反应的反应条件、反应产率、在100℃下和在40℃下的运动粘度(KV)、粘度指数和分子量。两阶段反应的反应产率为两个阶段的总产率，因为第二阶段的产率是大致定量的。

使用最高过氧化物装载量(A+多44.9％的引发剂)的两阶段反应给出75.16cSt的在100℃下的运动粘度，其大于使用相同量的引发剂但在一阶段反应中所获得的在100℃下的运动粘度(“C”；在100℃下的运动粘度＝38.35cSt)。令人惊奇地，通过使仅一半用额外量的引发剂的获得了大约等于该一阶段反应的粘度的粘度，这对应于被标记为“A产物+多11.3％的引发剂”(在100℃下的运动粘度＝38.23cSt)的两阶段反应。

表14：两阶段共聚对1:11-十二碳烯/9-DAME共聚物的产率、粘度和分子量的影响

被标记为“A产物+多33.7％的引发剂”的两阶段反应具有54.07cSt的在100℃下的运动粘度。该粘度类似于在表13中对于在165℃下的使用16摩尔％引发剂的反应所报道的那些(在100℃下的运动粘度＝55.59和57.87cSt)；然而，两阶段共聚使用比一阶段共聚少16.4％的引发剂。

令人惊奇地，在使用两阶段共聚形成的共聚物中，粘度指数未降低。目前认为，两阶段产物的挥发性应小于一阶段产物的挥发性，因为在第一阶段汽提之后残留的低分子量物种有可能在第二阶段中反应。

实施例11：包含1-十二碳烯和具有不同的酯基团的α-酯-ω-烯的共聚产物的高粘 度润滑剂组合物

通过使用大约14摩尔％过氧化二叔丁基聚合引发剂和155℃的反应温度使摩尔比率为4:1的α-烯烃单体(1-十二碳烯)和α-酯-ω-烯单体反应而形成共聚物。在装备有磁力搅拌、加热套和迪安-斯达克分水器的250mL三颈烧瓶中将4:1摩尔比率的α-烯烃(1-十二碳烯)(90.05g)和α-酯-ω-烯单体(9-癸烯酸2-丙酯)(28.40g)加热至155℃。以30分钟的时间间隔添加2mL剂量的过氧化二叔丁基达总计20mL(15.92g)的过氧化物。在过氧化物添加完成之后，将反应在155℃下搅拌额外的4小时。将反应混合物在0.5托和200℃下汽提产生粘性的浅黄色产物。使用相同的程序，制备使用α-酯-ω-烯单体的甲基、正戊基、4-甲基丁基、n-辛基、和2-乙基己基变型的4:1摩尔比率共聚物。分析所述共聚产物的在40℃和100℃下的运动粘度、以及粘度指数。表15列出了共聚反应的过氧化物装载量、反应产率、在100℃下和在40℃下的运动粘度(KV)、和粘度指数。

表15：酯结构对1-十二碳烯/α-酯-ω-烯共聚物的产率和粘度的影响

令人惊奇地，与使用14摩尔％引发剂由9-DAME共聚单体形成的对照共聚物相比，使用戊基酯共聚单体形成的两种共聚物具有更高的在100℃下的运动粘度(KV)且具有更高的粘度指数。另外，正戊基酯共聚单体既提供比所述对照共聚物高的在100℃下的运动粘度(KV)又提供比所述对照共聚物低的在40℃下的运动粘度(KV)。使用直链酯的共聚物提供比它们的支化对应物高的粘度指数。影响意图在一系列温度范围内使用的润滑剂组合物诸如汽车润滑剂的粘度指数的同时适度地影响其中的在100℃下的运动粘度(KV)可为合乎需要的。

实施例12：与40厘沲PAO的比较

使用摩尔比率为9:1、3:1和1:1的变化比率的α烯烃(1-十二碳烯)和α-酯-ω-烯单体(9-DAME)制备三个α-烯烃共聚物样品，分别标记为样品1、2和3。对于样品1，在装备有磁力搅拌、加热套和迪安斯达克分水器的1000mL三颈烧瓶中将1-十二碳烯(1-DD)(443.83g)和9-癸烯酸甲酯(9-DAME)(53.99g)的混合物加热至160℃。以30分钟的时间间隔，添加7mL剂量的过氧化二叔丁基达总计84mL(66.86g)的过氧化物。在过氧化物添加完成之后，将反应在160℃下搅拌额外的4小时。将反应混合物在0.6托和200℃下汽提产生粘性的浅黄色产物。使用3:1摩尔比率的1-DD对9-DAME类似地制备样品2，且使用1:1摩尔比率的1-DD对9-DAME制造样品3。分别将样品1、2和3与40厘沲等级的商业级聚(α-烯烃)(PAO)进行比较。测试下列变量用于比较：在100℃下的运动粘度(KV)、在40℃下的运动粘度(KV)、粘度指数(VI)、倾点、NOACK挥发性、苯胺点、介电常数、和在-26℃下的布鲁克菲尔德粘度。比较测试的结果在下面示于表16中。

表16：酯结构对1-十二碳烯/α-酯-ω-烯共聚物的产率和粘度的影响

*SpectraSyn 40

实施例13：α-烯烃共聚物的酯交换

使用两种独立的多元醇：新戊二醇(“NPG”)和1,1,1-三(羟甲基)丙烷(“TMP”)对实施例12的样品1的α-烯烃共聚物进行酯交换。对于经NPG改性的共聚物(“NPG-Mod”)，在具有搅拌棒、迪安斯达克分水器、冷凝器、氮气鼓泡器、热电偶和加热套的3颈500mL圆底烧瓶中将100g样品1、5.31gNPG、和2-3g对甲苯磺酸合并在150mL辛烷中。将所述烧瓶逐渐加热至130℃达1小时，然后升高至145℃达1小时，然后升高至160℃达2小时，然后升高至180℃的最终温度3小时。然后将所述烧瓶冷却至室温并添加2-3gK₂CO₃且搅拌1-1.5小时。然后将材料在2托、170℃下蒸馏2小时，以及然后通过硅藻土过滤。获得68.2％的产率。对于经TMP改性的共聚物，在具有搅拌棒、迪安斯达克分水器、冷凝器、氮气鼓泡器、热电偶和加热套的3颈500mL圆底烧瓶中将100g样品1、4.43g TMP(“TMP-Mod-1”)或2.40g TMP(“TMP-Mod-2”)和2-3g对甲苯磺酸合并在150mL辛烷中。将所述烧瓶逐渐加热至130℃达1-1.5小时，然后升高至145℃达6小时。对于最后1小时，将氮气流置于液面下。然后将所述烧瓶冷却至室温并将2-3g K₂CO₃添加到所述烧瓶且搅拌1-1.5小时。然后将材料在2托、170℃下蒸馏2小时，然后通过硅藻土过滤。获得70％的产率。下表17显示NPG-Mod样品和TMP-Mod样品的在40℃和100℃下的运动粘度、粘度指数、倾点、和介电常数。

表17：酯交换对1-十二碳烯/α-酯-ω-烯共聚物的性质的影响

实施例14：用多亚烷基多胺对α-烯烃共聚物的改性

使实施例12的样品1的α-烯烃共聚物与二亚乙基三胺反应：将200g样品1和10.3g二亚乙基三胺加热至170℃并将反应混合物在该温度下加热5小时同时除去所得的甲醇副产物。在该持续时间结束时，施加真空以除去任何残留的挥发物，并使用硅藻土将产物过滤。以80％的产率获得产物：深琥珀色的粘性材料。其在100℃下具有52.9cSt的运动粘度，在40℃下具有552.8cSt的运动粘度，且具有158的粘度指数。

实施例15：较高级酯的共聚

通过使用大约14摩尔％过氧化二叔丁基聚合引发剂和155℃的反应温度使摩尔比率为9:1的α-烯烃单体和α-酯-ω-烯单体反应而形成共聚物。将9:1摩尔比率的α-烯烃(1-辛烯)(86.57g)和α-酯-ω-烯单体(9-DAME)(15.80g)在装备有磁力搅拌、加热套和迪安-斯达克分水器的250mL三颈烧瓶中加热至155℃。以30分钟的时间间隔，添加2.5mL剂量的过氧化二叔丁基达总计25mL(19.90g)过氧化物。在过氧化物添加完成之后，将反应在155℃下搅拌额外的4小时。在0.5托和200℃将反应混合物汽提产生粘性的浅黄色产物。使用相同的程序，制备使用1-癸烯、1-十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯、和1-十八碳烯α-烯烃单体与9-DAME的9:1摩尔比率共聚物。

分析共聚产物的在40℃和100℃下的运动粘度、以及粘度指数。表18列出了共聚反应的过氧化物装载量、反应产率、在100℃下和在40℃下的运动粘度(KV)、和粘度指数。

表18：α-烯烃长度对α-烯烃/α-酯-ω-烯共聚物的产率和粘度的影响

实施例16：1-十二碳烯/9-DAME共聚物组合物的按比例放大

在100L不锈钢反应器中通过使摩尔比率为3:1的1-十二碳烯和9-DAME反应而形成共聚物。向所述反应器装入30.38kg 1-十二碳烯和11.17kg 9-DAME。在用氮气吹扫过夜之后，将所述反应器密封并将混合物加热至160℃。使用加压容器和用于在反应混合物液面下面对引发剂进行进料的不漏的递送管线将总共5.37kg的过氧化二叔丁基以12等份以30分钟的时间间隔添加到反应混合物。一旦添加了所有的引发剂，便将反应混合物在160℃下搅拌4小时，然后容许其冷却至环境温度。使用转膜蒸发器，使用30-35mL/分钟的流速以及在1托和5托之间的压力将产物混合物在200℃下汽提以将残余的单体除去至在产物中小于0.25％的水平。使用中等粗糙滤纸将所得的浅黄色产物在70℃下过滤。产物的产率为92.1％。按比例放大的样品的性质显示于表19中且与40-cSt PAO进行比较。按比例放大的样品的性质显示于表19中且与40-cSt PAO进行比较。

表19：与PAO比较的1-十二碳烯/α-酯-ω-烯共聚物组合物的性质

*SpectraSyn 40

实施例17：1-十二碳烯/9-DAME共聚物组合物的按比例放大的氢化

在N₂气氛下，向600mL高压釜装入相对于底物(substrate)2.0wt％的碳负载的10％钯催化剂(10％palladium on carbon catalyst)(Aldrich，条目编号330108，美国密苏里州圣路易斯的Sigma-Aldrich)(每350g底物7.0g催化剂)。然后将大约350g来自实施例16的组合物添加到所述容器，并将所述组件连接到压力头。对密封的高压釜进行N₂吹扫和压力检查。然后用H₂(UHP，美国宾夕法尼亚州拉德纳镇区的Airgas)将所述容器加压到50psi。在这点上，对混合物进行搅拌，目标为1000rpm。分别将温度和氢气压力逐渐升高到200℃/350psi的最大值。保持这些条件直至氢气的吸收停止或者饱和达到其理论最大量。一旦认为反应完成，便进行N₂吹扫以从高压釜置换氢气。将催化剂/产物浆料从反应器排放。然后将混合物通过硅藻土(CELITE)床在N₂气氛下过滤以除去催化剂。在氢化之后，测定样品具有2.88cg/g的碘值。氢化的按比例放大的样品的额外的性质显示于表20中且与40-cSt PAO进行比较。

表20：与PAO比较的氢化的1-十二碳烯/α-酯-ω-烯共聚物组合物性质

*SpectraSyn 40

尽管已经描述了本发明的多种实施方式，但是如下对于本领域普通技术人员将是明晰的：在本发明的范围内，其它实施方式和实施是可能的。因此，除了根据所附的权利要求及其等同物之外，本发明将不受限制。

Claims (6)

1.组合物，包括：

包含由两种或更多种单体形成的结构单元的共聚物，所述两种或更多种单体包括

第一单体，其为1-十二碳烯，和

第二单体，其为9-癸烯酸甲酯；

其中所述第一单体对所述第二单体的摩尔对摩尔比率为2:1-5:1；

其中所述共聚物具有30-50厘沲的100℃下的运动粘度。

2.权利要求1的组合物，其中所述共聚物具有不超过80,000cP的在-26℃下的布鲁克菲尔德粘度。

3.权利要求1-2中任一项的组合物，其中所述共聚物通过自由基聚合形成。

4.权利要求3的组合物，其中所述自由基聚合在自由基引发剂的存在下实施。

5.权利要求4的组合物，其中所述自由基引发剂为过氧化物、过硫酸盐、过酸酯、偶氮化合物、光引发剂、或其组合。

6.权利要求4的组合物，其中所述自由基引发剂为氢过氧化物。

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