CN109134731B - 一种润滑油粘度指数改进剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及粘度指数改进剂领域，公开了一种润滑油粘度指数改进剂及其制备方法。该润滑油粘度指数改进剂含有乙烯共聚物，乙烯共聚物的重均分子量为50,000‑150,000，分子量分布为1.5‑3；乙烯共聚物含有衍生自乙烯的结构单元和衍生自α‑烯烃的结构单元，以乙烯共聚物的总量为基准，衍生自乙烯的结构单元的含量为40‑70重量％。该方法包括在烯烃聚合条件下，在有机溶剂存在下，将乙烯、α‑烯烃与催化剂和分子量调节剂接触，催化剂含有式(1)所示结构的催化剂前体和烷基铝氧烷。本发明提供的粘度指数改进剂能够表现出极佳的增稠性能、高温抗剪切性能，同时低温性能较好。

Description

一种润滑油粘度指数改进剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及润滑油粘度指数改进剂的技术领域，具体涉及一种润滑油粘度指数改进剂及其制备方法。
背景技术
随着机械工业的发展和环保节能的需求，对润滑油的性能提出了越来越高的要求，为了满足这种苛刻的需求，润滑油添加剂技术得以迅速发展。粘度指数改进剂是多级内燃机油的重要组成部分，它可以增加内燃机油的粘度指数并能提高油品的粘温性能，是多级内燃机油必不可少的添加剂。它一般为油溶性高分子化合物，当被加到基础油中后，可以增加油品的粘度，提高油品的粘度指数，特别是满足油品的低温使用性能。
目前粘度指数改进剂主要有聚甲基丙烯酸酯(PMA)，乙烯丙烯共聚物(OCP)，氢化苯乙烯-丁二烯共聚物(HSD)等。与其它类型粘度指数改进剂相比，乙丙共聚物粘度指数改进剂具有热稳定性好、稠化能力强、剪切稳定性好等优点，因此，其应用最为广泛。
乙丙胶共聚物是否适合用来作为粘度指数改进剂的原料，与其分子量、分子量分布、乙烯丙烯含量、分子序列分布、微观结构等多种因素有关。目前，国内主要以钒系催化剂和烷基铝作为催化体系生产乙丙共聚物粘度指数改进剂。但由该催化体系制备的乙丙共聚物作为粘度指数改进剂，分子量分布较宽，增稠性能和高温抗剪切性能仍然较低，并且低温性能较差。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中由钒系催化剂制备的乙丙共聚物作为粘度指数改进剂存在增稠性能和高温抗剪切性能仍然较低以及低温性能较差的缺陷，提供一种润滑油粘度指数改进剂及其制备方法。采用该方法制备得到的乙烯共聚物用作润滑油粘度指数改进剂时，能够表现出极佳的增稠性能、高温抗剪切性能，同时低温性能较好，可以作为优异的润滑油粘度指数改进剂使用。
根据本发明的第一方面，本发明提供一种润滑油粘度指数改进剂，其中，所述润滑油粘度指数改进剂含有乙烯共聚物，所述乙烯共聚物的重均分子量为50,000-150,000，分子量分布为1.5-3；所述乙烯共聚物含有衍生自乙烯的结构单元和衍生自α-烯烃的结构单元，以所述乙烯共聚物的总量为基准，衍生自乙烯的结构单元的含量为40-70重量％。
根据本发明的第二方面，本发明提供上述润滑油粘度指数改进剂的制备方法，该方法包括在烯烃聚合条件下，在有机溶剂存在下，将乙烯、α-烯烃与催化剂和分子量调节剂进行接触，所述催化剂含有式(1)所示结构的催化剂前体和烷基铝氧烷，
Figure BDA0001320366210000021
式(1)中，R1和R1’相同或不同，各自独立地为氢、苯基、C1-C3的烷基或三甲基硅炔基；R2、R3、R4、R2’、R3’和R4’相同或不同，各自独立地为氢、苯基或C1-C20的烷基，R5和R5’为五氟苯基，M为钛、锆或铪。
本发明的发明人经过研究发现，将含有式(1)所示结构的催化剂前体(基于氮氧杂原子配体的金属催化剂前体)配以助催化剂烷基铝氧烷制备的分子量分布较窄的乙烯共聚物作为润滑油粘度指数改进剂，其中，所述乙烯共聚物的重均分子量为50,000-150,000，分子量分布为1.5-3，所述乙烯共聚物含有衍生自乙烯的结构单元和衍生自α-烯烃的结构单元，以所述乙烯共聚物的总量为基准，衍生自乙烯的结构单元的含量为40-70重量％，能够表现出极佳的增稠性能、高温抗剪切性能，同时低温性能好，该乙烯共聚物可以作为优异的润滑油粘度指数改进剂使用。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
根据本发明的第一方面，本发明提供一种润滑油粘度指数改进剂，其中，所述润滑油粘度指数改进剂含有乙烯共聚物，所述乙烯共聚物的重均分子量为50,000-150,000，分子量分布为1.5-3；所述乙烯共聚物含有衍生自乙烯的结构单元和衍生自α-烯烃的结构单元，以所述乙烯共聚物的总量为基准，衍生自乙烯的结构单元的含量为40-70重量％。
根据本发明的润滑油粘度指数改进剂，为了获得优良的增稠性能和高温抗剪切性能以及低温流动性能，优选地，衍生自乙烯的结构单元的含量为45-65％。
根据本发明的润滑油粘度指数改进剂，优选情况下，衍生自α-烯烃的结构单元的含量为30-60重量％，为了获得优良的增稠性能和高温抗剪切性能以及低温流动性能，衍生自α-烯烃的结构单元的含量更优选为35-55重量％。
根据本发明的润滑油粘度指数改进剂，所述乙烯共聚物的熔点可以为40-70℃，优选为50-65℃。
本发明中，乙烯共聚物熔点通过差示扫描量热法(DSC)测定。
根据本发明的润滑油粘度指数改进剂，为了获得优良的增稠性能和高温抗剪切性能以及低温流动性能，优选地，所述乙烯共聚物的重均分子量为50,000-100,000，分子量分布为1.5-2.2。
本发明中乙烯共聚物的重均分子量和分子量分布通过凝胶渗透色谱(GPC)方法测定。
根据本发明的粘度指数改进剂，所述α-烯烃可以为现有的各种双键在分子链末端的烯烃。从原料易得性的角度出发，所述α-烯烃优选为C3-C5的α-烯烃。进一步地，为了获得具有优良的增稠性能和高温抗剪切性能以及低温流动性能的乙烯共聚物，所述α-烯烃特别优选为丙烯。
上述润滑油粘度指数改进剂通过后文描述的方法而制备。
根据本发明的第二方面，本发明还提供上述润滑油粘度指数改进剂的制备方法，该方法包括在烯烃聚合条件下，在有机溶剂存在下，将乙烯、α-烯烃与催化剂和分子量调节剂进行接触，其中，所述催化剂含有式(1)所示结构的催化剂前体和烷基铝氧烷，
Figure BDA0001320366210000041
式(1)中，R1和R1’相同或不同，各自独立地为氢、苯基、C1-C3的烷基或三甲基硅炔基；R2、R3、R4、R2’、R3’和R4’相同或不同，各自独立地为氢、苯基或C1-C20的烷基，R5和R5’为五氟苯基，M为钛、锆或铪。
本发明中，所述烷基可以是直链的，也可以是支链的。所述C1-C20的烷基的实例可以包括但不限于：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、2,2-二甲基丙基、正己基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、正庚基、2-甲基己基、3-甲基己基、4-甲基己基、5-甲基己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、3,7-二甲基辛基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十八烷基、正十九烷基和正二十烷基。
本发明的发明人研究发现，特定的R1-R4和R1’-R4’配合所组成的基于氮氧杂原子配体的金属催化剂前体作为催化乙烯与α-烯烃共聚的催化剂时能够取得极好的催化效果，使得制备的乙烯共聚物能够表现出极佳的增稠性能、高温抗剪切性能，同时低温流动性能没有明显降低。因此，优选情况下，R1和R1’相同或不同，各自独立地为氢、苯基、甲基或三甲基硅炔基；R2、R3、R4、R2’、R3’和R4’相同或不同，各自独立地为氢、苯基或C1-C6的烷基。进一步优选情况下，R1和R1’各自独立地甲基，R2、R3、R4、R2’、R3’和R4’各自独立地为氢，M为钛，即所述催化剂含有式(2)所示结构的催化剂前体和烷基铝氧烷，
Figure BDA0001320366210000051
根据本发明的催化剂，所述催化剂前体和烷基铝氧烷的摩尔比可以在较大的范围内变动，一般地，所述催化剂前体和烷基铝氧烷的摩尔比可以为1：50-2000，优选为1：100-1000，为了使得这两种物质更好地协同起到催化乙烯聚合的作用使得制备的乙烯共聚物具备优良的增稠性能、高温抗剪切性能以及低温流动性能，进一步优选情况下，所述催化剂前体和烷基铝氧烷的摩尔比为1：140-1000，最优选为1：140-300。
根据本发明的催化剂，所述烷基铝氧烷可以为烯烃聚合领域技术人员所公知的烷基铝氧烷，一般地，所述烷基铝氧烷中的烷基可以为C1-C5的烷基。优选地，所述烷基铝氧烷可以为甲基铝氧烷和/或异丁基铝氧烷，最优选甲基铝氧烷。
根据本发明，所述有机溶剂可以为烯烃聚合领域技术人员公知的各种不与反应物与生成物反应的惰性溶剂，优选情况下，所述有机溶剂可以选自芳烃、C1-C5的烷烃或卤代烷烃和C5-C7的环烷烃中的一种或多种，优选情况下，所述有机溶剂选自苯、甲苯、正己烷和正庚烷中的一种或多种。此外，所述有机溶剂的用量可以为本领域的常规选择，在此不再赘述。
根据本发明的方法，所述催化剂的用量可以根据实际需要的产物进行合理地选择。一般地，相对于1L所述的有机溶剂，所述催化剂中的催化剂前体的用量可以为50-150μmol，优选为50-100μmol。
本发明对烯烃聚合反应的条件没有特别的限定，一般地，所述烯烃聚合反应的条件可以包括：聚合温度可以为-30℃至150℃，优选为25-80℃；聚合压力可以为0.1-2MPa，优选为0.1-1MPa。聚合时间可以根据聚合温度和聚合压力进行合理地的选择，例如聚合时间可以为5-45分钟，优选为5-30分钟。
根据本发明的方法，所述分子量调节剂可以为本领域中常用于乙烯聚合的常规分子量调节剂，为了使得制备的乙烯共聚物具备优良的增稠性能、高温抗剪切性能以及低温流动性能，优选情况下，所述分子量调节剂为氢气。
根据本发明的方法，所述分子量调节剂的用量可以根据实际需要的产物进行添加，一般地，所述乙烯与分子量调节剂的摩尔比可以为1：0.01-0.3，为了使得制备的乙烯共聚物具备优良的增稠性能、高温抗剪切性能以及低温流动性能，优选情况下，所述乙烯与分子量调节剂的摩尔比为1：0.01-0.1。
在本发明中，所述聚合压力均指绝压。
根据本发明，所述乙烯与α-烯烃的用量可以根据需要获得的乙烯共聚物的组成进行合理地调整，例如，倘若需要获得乙烯含量较高的聚烯烃，则可以增大乙烯的用量，减小α-烯烃的用量；倘若需要获得乙烯含量较低的聚烯烃，则可以减小乙烯的用量，增大α-烯烃的用量。通常情况下，所述乙烯与α-烯烃的摩尔比可以为0.1-1：1，优选为0.2-0.5：1。
根据本发明的方法，所述α-烯烃可以为现有的各种双键在分子链末端的烯烃。从原料易得性的角度出发，所述α-烯烃优选为C3-C5的α-烯烃。进一步地，为了获得具有优良的增稠性能和高温抗剪切性能以及低温流动性能的乙烯共聚物，所述α-烯烃特别优选为丙烯。
根据本发明的方法，优选情况下，所述方法还包括添加将共聚物溶液与终止剂接触以使活性中心失活。所述终止剂可以为烯烃聚合常规添加的终止剂，优选为乙醇。所述终止剂的用量可以参照现有技术进行，在此不再赘述。
将本发明提供的乙烯共聚物用作润滑油粘度指数改进剂时，能够提高油品的增稠性能、高温抗剪切性能，同时低温流动性能没有明显降低。
将本发明的润滑油粘度指数改进剂应用的方法可以参照本领域的常规方法，例如可以将润滑油粘度指数改进剂与基础油混合。
根据本发明的方法，所述混合的条件可以为本领域的常规条件，例如混合的温度为150-170℃。混合的时间可以根据混合的温度进行合理地选择，例如混合的时间可以为10-12h。优选在搅拌条件下将润滑油粘度指数改进剂和基础油进行混合。
根据本发明的方法，优选情况下，所述混合通过分阶段升温的方式进行。
根据本发明的方法，优选情况下，将基础油加热后与粘度指数改进剂进行混合，所述加热的温度为90-170℃，加热的时间可以根据加热的温度进行合理的选择，在此不再赘述。
根据本发明的方法，优选在惰性气氛下将润滑油粘度指数改进剂与基础油混合。进一步优选地，所述惰性气氛为氮气。
根据本发明的方法，润滑油粘度指数改进剂与基础油的用量可以为本领域中的常规用量，一般地，相对于100重量份的基础油，所述润滑油粘度指数改进剂的用量为0.5-1.5重量份，优选为0.8-1.2重量份。
根据本发明的方法，所述基础油可以为本领域中常规的基础油，例如可以选自矿物基础油和/或合成基础油。其中，所述矿物基础油可以包括液体石蜡油、经加氢精制的、溶剂处理过的链烷烃以及经加氢精制的、溶剂处理过的环烷烃中的一种或多种，通常可以为按照美国石油学会(API)分类中的I、II、III、IV和V类基础油中的一种或多种，例如I类150SN、500SN、600SN；II类100N、150N等。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例中，乙烯共聚物聚合物的高温核磁碳谱在Bruker-300(300MHZ)仪器上进行测试，并按照文献对乙烯/α-烯烃共聚物信号峰进行归属。聚合物的高温尺寸排阻色谱测试以1，2，4-三氯苯作为洗脱剂在Waters GPC2000CV仪器上完成，检测器为Waters RI检测器和Waters Viscometer检测器，色谱柱为5μm PL凝胶柱(Polymer Laboratories)，测试温度为150℃，流速为1.0mL/min。数据通过Waters Empower软件(2002版本)处理，重均分子量和分散度以聚苯乙烯为标准获得。
以下实施例中，本发明中式(2)所示结构的金属催化剂前体根据文献Macromolecules 2005,38,1546-1552记载方法制得。
实施例1-8用于说明本发明提供的乙烯共聚物及其制备方法。
实施例1
将经过加热干燥后的500mL聚合釜抽真空通氮气两次，再抽真空后通入0.1MPa的乙烯丙烯混合气，然后依次加入甲基铝氧烷(MAO)的甲苯溶液6.8mL(浓度为12mg/mL)，经过无水无氧处理的甲苯100mL，式(2)所示结构的金属催化剂前体的甲苯溶液4mL(2.5μmol/mL)。在机械搅拌下持续通入压力为0.1MPa的乙烯丙烯混合气(乙烯与丙烯的摩尔比为1：3)以及氢气，保证氢气为乙烯气的1体积％，并在此压力下于25℃反应15min，加入乙醇终止反应，得到2.70g聚合物P1，经计算确定，聚合活性为1.08×106g·mol-1(Ti)·h-1。
DSC测得P1的熔点为51℃；GPC测得P1的Mw为1.3×105，Mw/Mn为1.95；核磁碳谱测得以聚合物P1的总重量为基准，衍生自乙烯的结构单元的含量为54重量％。
对比例1
采用与实施例1相同的方法制备乙烯共聚物，所不同的是采用相同摩尔的三氯氧钒催化剂，得到0.098g的聚合物DP1，经计算，聚合活性为3.9×104g·mol-1(Ti)·h-1。
DSC测得DP1的熔点为48℃；GPC测得DP1的Mw为1.4×105，Mw/Mn为4.22。核磁碳谱测得以聚合物DP1的总重量为基准，衍生自乙烯的结构单元的含量为50重量％。
实施例2
将经过加热干燥后的500mL聚合釜抽真空通氮气两次，再抽真空后通入0.5MPa的乙烯丙烯混合气，然后依次加入甲基铝氧烷(MAO)的甲苯溶液6.8mL(浓度为12mg/mL)，经过无水无氧处理的甲苯100mL，式(2)所示结构的金属催化剂前体的甲苯溶液4mL(2.5μmol/mL)。在机械搅拌下持续通入压力为0.5MPa的乙烯丙烯混合气(乙烯与丙烯的摩尔比为1：3)以及氢气，保证氢气为乙烯气的1体积％，并在此压力下于25℃反应15min，加入乙醇终止反应，得到3.43g聚合物P2，经计算确定，聚合活性为1.37×106g·mol-1(Ti)·h-1。
DSC测得P2的熔点为58℃；GPC测得P2的Mw为1.1×105，Mw/Mn为2.16；核磁碳谱测得以聚合物P2的总重量为基准，衍生自乙烯的结构单元的含量为61重量％。
实施例3
将经过加热干燥后的500mL聚合釜抽真空通氮气两次，再抽真空后通入1MPa的乙烯丙烯混合气，然后依次加入甲基铝氧烷(MAO)的甲苯溶液6.8mL(浓度为12mg/mL)，经过无水无氧处理的甲苯100mL，式(2)所示结构的金属催化剂前体的甲苯溶液2mL(2.5μmol/mL)。在机械搅拌下持续通入压力为1MPa的乙烯丙烯混合气(乙烯与丙烯的摩尔比为1：3)以及氢气，保证氢气为乙烯气的2体积％，并在此压力下于25℃反应15min，加入乙醇终止反应，得到2.11g聚合物P3，经计算确定，聚合活性为1.69×106g·mol-1(Ti)·h-1。
DSC测得P3的熔点为53℃；GPC测得P3的Mw为8.3×104，Mw/Mn为1.80；核磁碳谱测得以聚合物P3的总重量为基准，衍生自乙烯的结构单元的含量为55重量％。
实施例4
将经过加热干燥后的500mL聚合釜抽真空通氮气两次，再抽真空后通入0.3MPa的乙烯丙烯混合气，然后依次加入甲基铝氧烷(MAO)的甲苯溶液10.2mL(浓度为12mg/mL)，经过无水无氧处理的甲苯100mL，式(2)所示结构的金属催化剂前体的甲苯溶液4mL(2.5μmol/mL)。在机械搅拌下持续通入压力为0.3MPa的乙烯丙烯混合气(乙烯与丙烯的摩尔比为1：3)以及氢气，保证氢气为乙烯气的2.5体积％，并在此压力下于40℃反应15min，加入乙醇终止反应，得到3.36g聚合物P4，经计算确定，聚合活性为1.34×106g·mol-1(Ti)·h-1。
DSC测得P4的熔点为56℃；GPC测得P4的Mw为6.7×104，Mw/Mn为1.58；核磁碳谱测得以聚合物P4的总重量为基准，衍生自乙烯的结构单元的含量为57重量％。
实施例5
将经过加热干燥后的500mL聚合釜抽真空通氮气两次，再抽真空后通入0.5MPa的乙烯丙烯混合气，然后依次加入甲基铝氧烷(MAO)的甲苯溶液6.8mL(浓度为12mg/mL)，经过无水无氧处理的正己烷100mL，式(2)所示结构的金属催化剂前体的甲苯溶液4mL(2.5μmol/mL)。在机械搅拌下持续通入压力为0.5MPa的乙烯丙烯混合气(乙烯与丙烯的摩尔比为1：3)以及氢气，保证氢气为乙烯气的2体积％，并在此压力下于80℃反应30min，加入乙醇终止反应，得到5.71g聚合物P5，经计算确定，聚合活性为1.14×106g·mol-1(Ti)·h-1。
DSC测得P5的熔点为61℃；GPC测得P5的Mw为9.1×104，Mw/Mn为2.07；核磁碳谱测得以聚合物P5的总重量为基准，衍生自乙烯的结构单元的含量为59重量％。
实施例6
将经过加热干燥后的500mL聚合釜抽真空通氮气两次，再抽真空后通入0.5MPa的乙烯丙烯混合气，然后依次加入甲基铝氧烷(MAO)的甲苯溶液6.8mL(浓度为12mg/mL)，经过无水无氧处理的甲苯100mL，式(2)所示结构的金属催化剂前体的甲苯溶液4mL(2.5μmol/mL)。在机械搅拌下持续通入压力为0.5MPa的乙烯丙烯混合气(乙烯与丙烯的摩尔比为1：3)以及氢气，保证氢气为乙烯气的2体积％，并在此压力下于80℃反应5min，加入乙醇终止反应，得到1.55g聚合物P6，经计算确定，聚合活性1.86×106g·mol-1(Ti)·h-1。
DSC测得P6的熔点为52℃；GPC测得P6的Mw为8.6×104，Mw/Mn为1.64；核磁碳谱测得以聚合物P6的总重量为基准，衍生自乙烯的结构单元的含量为51重量％。
实施例7
将经过加热干燥后的500mL聚合釜抽真空通氮气两次，再抽真空后通入0.5MPa的乙烯丙烯混合气，然后依次加入甲基铝氧烷(MAO)的甲苯溶液10.2mL(浓度为12mg/mL)，经过无水无氧处理的甲苯100mL，式(2)所示结构的金属催化剂前体的甲苯溶液4mL(2.5μmol/mL)。在机械搅拌下持续通入压力为0.5MPa的乙烯丙烯混合气(乙烯与丙烯的摩尔比为1：5)以及氢气，保证氢气为乙烯气的2体积％，并在此压力下于80℃反应5min，加入乙醇终止反应，得到1.74g聚合物P7，经计算确定，聚合活性2.09×106g·mol-1(Ti)·h-1。
DSC测得P7的熔点为54℃；GPC测得P7的Mw为9.3×104，Mw/Mn为1.75；核磁碳谱测得以聚合物P7的总重量为基准，衍生自乙烯的结构单元的含量为55重量％。
实施例8
将经过加热干燥后的500mL聚合釜抽真空通氮气两次，再抽真空后通入0.5MPa的乙烯丙烯混合气，然后依次加入甲基铝氧烷(MAO)的甲苯溶液3.4mL(浓度为12mg/mL)，经过无水无氧处理的甲苯100mL，式(2)所示结构的金属催化剂前体的甲苯溶液4mL(2.5μmol/mL)。在机械搅拌下持续通入压力为0.5MPa的乙烯丙烯混合气(乙烯与丙烯的摩尔比为1：2)以及氢气，保证氢气为乙烯气的2体积％，并在此压力下于80℃反应5min，加入乙醇终止反应，得到1.60g聚合物P8，经计算确定，聚合活性1.92×106g·mol-1(Ti)·h-1。
DSC测得P8的熔点为50℃；GPC测得P8的Mw为9.0×104，Mw/Mn为1.53；核磁碳谱测得以聚合物P8的总重量为基准，衍生自乙烯的结构单元的含量为50重量％。
对比例2
本发明采用实施例1相同的方法制备乙烯共聚物，不同的是，式(2)所示结构的金属催化剂前体与甲基铝氧烷的摩尔比为1：4000。得到0.71g聚合物DP2，经计算确定，聚合活性为2.8×105g·mol-1(Ti)·h-1g·mol-1(Ti)·h-1。
DSC测得DP2的熔点为48℃；GPC测得DP2的Mw为7.3×104，Mw/Mn为3.17。
测试例
本测试例用于说明本发明提供的润滑油粘度改进剂的各项性能。
在本发明中，采用的基础油HV150购自广州市多元达商贸发展有限公司，100℃下的运动粘度为5.31mm2/s。
将实施例1-8和对比例1-2中制备的乙丙共聚物与基础油HV150分别按照以下的方法进行混合形成润滑油混合物，其中，相对于100重量份的基础油，乙丙共聚物加入量为1重量份。
将基础油缓慢加热到90℃，把切碎的定量乙丙共聚物干胶加入到基础油中，并通入氮气，氮气的流量控制在50-100mL/min，整个投胶完成后温度控制在不大于100℃；然后，开始计时升温，2h逐渐升温到125℃，1h升温到135℃，1h升温到150℃，0.5h升温到160℃，0.5h升温到165℃，整个溶胶过程确保胶油体系搅拌充分。5h后进行粘度测试，粘度合格后溶胶结束。
分别测定100℃下的上述润滑油混合物的运动粘度，并与钒系催化剂制备得到的商用产品乙丙共聚物ZN1(购自中国石油吉林石化公司)进行对比，其中，乙丙共聚物ZN1的重均分子量为1.3×105，分子量分布为2.13，衍生自乙烯的结构单元的含量为52.9重量％。
100℃运动粘度按照GB/T265-1988测定；增稠能力按照SH/T0622-2007附录A的方法测定。
剪切稳定性(100℃)指数按照SH/T0622-2007附录C的方法测定，低温表观粘度指数(-20℃)按照SH/T0622-2007附录E的方法测定，测定结果见表1。
表1
Figure BDA0001320366210000141
表1显示了本发明制备的样品与结构类似的商品样品的性能对比。由表中数据可以看出，P1-P8的增稠能力强于ZN1、DP1和DP2。
此外，P1-P8合成的样品分子量适中，分布较窄，满足抗剪切的要求。P1和P2样品的剪切稳定指数SSI可以达到23.1和24，达到了高端润滑油粘指剂的指标。
另外本发明提供的润滑油粘度指示剂P1-P8在-20℃时的低温表观粘度优于ZN1、DP1和DP2，低温性能好，可以满足润滑油低温使用环境要求。
因此，本发明提供的乙烯共聚物作为润滑油粘度指数改进剂时，能够表现出极佳的增稠性能、高温抗剪切性能，同时低温性能较好，该乙烯共聚物可以作为优异的润滑油粘度指数改进剂使用。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (17)

1.一种润滑油粘度指数改进剂，其特征在于，所述润滑油粘度指数改进剂含有乙烯共聚物，所述乙烯共聚物的重均分子量为50,000-150,000，分子量分布为1.5-3；所述乙烯共聚物含有衍生自乙烯的结构单元和衍生自α-烯烃的结构单元，以所述乙烯共聚物的总量为基准，衍生自乙烯的结构单元的含量为40-70重量％，
所述乙烯共聚物是在烯烃聚合条件下，在有机溶剂存在下，将乙烯、α-烯烃与催化剂和分子量调节剂进行接触，其中，所述催化剂含有式(1)所示结构的催化剂前体和烷基铝氧烷，
Figure FDA0002740066650000011
式(1)中，R1和R1’各自独立地为甲基，R2、R3、R4、R2’、R3’和R4’各自独立地为氢，M为钛，R5和R5’为五氟苯基。
2.根据权利要求1所述的润滑油粘度指数改进剂，其中，衍生自α-烯烃的结构单元的含量为30-60重量％。
3.根据权利要求1所述的润滑油粘度指数改进剂，其中，所述乙烯共聚物的重均分子量为50,000-100,000，分子量分布为1.5-2.2。
4.根据权利要求1或3所述的润滑油粘度指数改进剂，其中，所述α-烯烃为C3-C5的α-烯烃。
5.根据权利要求1或3所述的润滑油粘度指数改进剂，其中，所述α-烯烃为丙烯。
6.一种权利要求1-5中任意一项所述的润滑油粘度指数改进剂的制备方法，该方法包括在烯烃聚合条件下，在有机溶剂存在下，将乙烯、α-烯烃与催化剂和分子量调节剂进行接触，所述催化剂含有式(1)所示结构的催化剂前体和烷基铝氧烷，
Figure FDA0002740066650000021
式(1)中，R1和R1’各自独立地为甲基，R2、R3、R4、R2’、R3’和R4’各自独立地为氢，M为钛，R5和R5’为五氟苯基。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述催化剂前体和烷基铝氧烷的摩尔比为1：50-2000。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述催化剂前体和烷基铝氧烷的摩尔比为1：100-1000。
9.根据权利要求6所述的方法，其中，所述烷基铝氧烷中的烷基为C1-C5的烷基。
10.根据权利要求6所述的方法，其中，所述烷基铝氧烷为甲基铝氧烷和/或异丁基铝氧烷。
11.根据权利要求6所述的方法，其中，所述烯烃聚合的条件包括：聚合温度为-30℃至150℃，聚合压力为0.1-2MPa，聚合时间为5-45分钟。
12.根据权利要求6所述的方法，其中，所述分子量调节剂为氢气。
13.根据权利要求6-12中任意一项所述的方法，其中，相对于1L所述的有机溶剂，所述催化剂前体的用量为50-150μmol。
14.根据权利要求6所述的方法，其中，所述乙烯与α-烯烃的摩尔比为0.01-1：1。
15.根据权利要求6所述的方法，其中，所述乙烯与分子量调节剂的摩尔比为1：0.01-0.3。
16.根据权利要求6或14所述的方法，其中，所述α-烯烃为C3-C5的α-烯烃。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述α-烯烃为丙烯。
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