RU2557551C2 - Привитой полимер, способ его получения и содержащая его композиция смазочного масла - Google Patents

Привитой полимер, способ его получения и содержащая его композиция смазочного масла Download PDF

Info

Publication number
RU2557551C2
RU2557551C2 RU2012139659/04A RU2012139659A RU2557551C2 RU 2557551 C2 RU2557551 C2 RU 2557551C2 RU 2012139659/04 A RU2012139659/04 A RU 2012139659/04A RU 2012139659 A RU2012139659 A RU 2012139659A RU 2557551 C2 RU2557551 C2 RU 2557551C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
grafted polymer
polyalphaolefin
grafted
weight
polymer according
Prior art date
Application number
RU2012139659/04A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2012139659A (ru
Inventor
Ричард П. САУЕР
Original Assignee
Кастрол Лимитед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кастрол Лимитед filed Critical Кастрол Лимитед
Publication of RU2012139659A publication Critical patent/RU2012139659A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2557551C2 publication Critical patent/RU2557551C2/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F255/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of hydrocarbons as defined in group C08F10/00
    • C08F255/08—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of hydrocarbons as defined in group C08F10/00 on to polymers of olefins having four or more carbon atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/42—Introducing metal atoms or metal-containing groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M155/00—Lubricating compositions characterised by the additive being a macromolecular compound containing atoms of elements not provided for in groups C10M143/00 - C10M153/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M159/00—Lubricating compositions characterised by the additive being of unknown or incompletely defined constitution
    • C10M159/005—Macromolecular compounds, e.g. macromolecular compounds composed of alternatively specified monomers not covered by the same main group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2217/00—Organic macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2217/06—Macromolecular compounds obtained by functionalisation op polymers with a nitrogen containing compound
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2227/00—Organic non-macromolecular compounds containing atoms of elements not provided for in groups C10M2203/00, C10M2207/00, C10M2211/00, C10M2215/00, C10M2219/00 or C10M2223/00 as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2227/06—Organic compounds derived from inorganic acids or metal salts
    • C10M2227/066—Organic compounds derived from inorganic acids or metal salts derived from Mo or W
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/04—Detergent property or dispersant property
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/06—Oiliness; Film-strength; Anti-wear; Resistance to extreme pressure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2070/00—Specific manufacturing methods for lubricant compositions

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

Изобретение относится к привитому сополимеру, способу его получения и к композиции смазочного масла, в состав которой входит привитой полимер в качестве присадки. Привитой полимер содержит полиолефин, имеющий среднемассовую молекулярную массу меньше чем 15000 и полидисперсность от 1.1 до 10, азотсодержащий этиленненасыщенный алифатический или ароматический прививаемый мономер, имеющий от 2 до примерно 50 атомов углерода, и металлоорганическое соединение, выбранное из молибденорганического, титанорганического, марганецорганического соединения и их смесей. Использование привитого полимера настоящего изобретения в качестве присадки в композиции смазочного масла улучшает эксплуатационные характеристики противоизноса, стойкости к окислению и стабильности при сдвиге. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 5 табл., 7 пр.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к привитым полимерам. Кроме того, настоящее изобретение относится к способу получения таких привитых полимеров. Кроме того, изобретение также относится к композиции смазочного масла, содержащей такие новые привитые полимеры в качестве присадки.
Композиции смазочных масел, используемые для смазывания двигателей внутреннего сгорания, содержат базовое масло, характеризующееся вязкостью смазочного масла, или смесь таких масел, и присадки, используемые для улучшения эксплуатационных характеристик масла. Например, присадки используют для улучшения моющего действия, уменьшения износа двигателя, обеспечения стойкости к воздействию тепла и окисления, уменьшения расходования масла, ингибирования коррозии, исполнения функции диспергатора и/или уменьшения потерь на трение. Некоторые присадки позволяют добиться получения нескольких эксплуатационных характеристик, например, диспергатора/модификатора вязкости. Некоторые присадки, улучшая одну из характеристик смазочного масла, оказывают неблагоприятное воздействие на другие характеристики. Поскольку каждая присадка увеличивает общую стоимость композиции смазочного масла, предпочтительно использовать многофункциональные присадки, которые придают больше, чем одну эксплуатационную характеристику смазочному маслу.
WO 2006/099250 относится к многофункциональному полимеру, содержащему привитой полимер полиолефина, азотсодержащий этиленненасыщенный алифатический или ароматический мономер, имеющий от 2 до 50 атомов углерода и металлоорганическое соединение, способное вступать в реакцию с указанным полиолефином. Многофункциональный привитой полимер исполняет функции диспергатора-улучшителя индекса вязкости, а также противоизносной присадки без неблагоприятного воздействия на антиоксидантные свойства. В одном аспекте изобретения WO 2006/099250 полиолефин имеет среднемассовую молекулярную массу примерно от 20000 до 500000, и полидисперсность примерно от 1 до 15. В некоторых аспектах изобретения WO 2006/099250 металлоорганическими соединениями являются соединения молибдена.
Несмотря на то, что использование таких многофункциональных привитых полимеров в качестве присадок в смазочных маслах придает улучшающий индекс вязкости эффект маслу, было обнаружено, что так как полиолефин привитого полимера имеет высокую молекулярную массу, такое использование может неблагоприятно влиять на низкотемпературные свойства смазочного масла, например, вызывать загущение масла при низких температурах. При использовании в качестве смазки для двигателей внутреннего сгорания это может препятствовать запуску двигателя в холодную погоду и/или может блокировать прокачиваемость и/или текучесть масла, что может привести к повреждению двигателя, например, вызванному недостаточным смазыванием.
Таким образом, сохраняется потребность в альтернативном привитом полимере для использования в качестве присадки в смазочных маслах.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения предложен привитой полимер, образованный из: (а) полиальфаолефина, имеющего среднемассовую молекулярную массу меньше, чем 15000 и поли дисперсность от 1.1 до 10; (b) азотсодержащего ненасыщенного алифатического или ароматического прививаемого мономера, имеющего от 2 до примерно 50 атомов углерода; и (с) металлоорганического соединения, выбранного из молибденорганического, титанорганического, марганецорганического соединения и их смесей.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения предложен способ получения привитого полимера, как описано выше, который предусматривает стадии (а) контактирования на одной или нескольких стадиях: (i) полиальфаолефина, имеющего среднемассовую молекулярную массу меньше, чем 15000 и полидисперсность от 1.1 до 10; (ii) азотсодержащего ненасыщенного алифатического или ароматического прививаемого мономера, имеющего от 2 до примерно 50 атомов углерода; и (iii) свободнорадикального инициатора; при температуре, превышающей температуру инициирования инициатора; (b) контактирование продукта стадии (а) и металлоорганического соединения, выбранного из молибденорганического, титанорганического, марганецорганического соединения и их смесей с инициатором при температуре, превышающей температуру инициирования инициатора.
Настоящее изобретение решает проблему, указанную выше, с помощью использования низкомолекулярного полиальфаолефина. Было обнаружено, что хорошие низкотемпературные свойства могут быть достигнуты с помощью использования низкомолекулярных полиальфаолефинов в привитых полимерах.
Кроме того, неожиданно было обнаружено, что при использовании привитого полимера настоящего изобретения в качестве присадки в композиции смазочного масла происходит улучшение эксплуатационных характеристик противоизноса, стойкости к окислению и стабильности при сдвиге по сравнению с привитыми полимерами, имеющими высокомолекулярную основную цепь полиолефина.
Полиальфаолефин, имеющий среднемассовую молекулярную массу меньше, чем 15000, обеспечивает основную цепь для прививки в привитом полимере.
Азотсодержащий этиленненасыщенный алифатический или ароматический прививаемый мономер, имеющий от 2 до примерно 50 атомов углерода, может придавать диспергирующие эксплуатационные характеристики полимеру, например, препятствовать образованию шлама и лаковых отложений, при использовании привитого полимера в качестве присадки в композициях смазочного масла.
Металлоорганическое соединение может придавать противоизносные эксплуатационные характеристики полимеру при использовании привитого полимера в качестве присадки в композиции смазочного масла.
Привитой полимер может содержать примерно от 0.50 до 5.0 молей прививаемого мономера на моль полиальфаолефина.
Привитой полимер может содержать примерно от 1.0 до 5.0 молей металлоорганического соединения на моль полиальфаолефина.
Полиальфаолефин
Полиальфаолефин привитого полимера имеет среднемассовую молекулярную массу меньше, чем 15000 и полидисперсность от 1.1 до 10. Подходящие полиальфаолефины известны в данной области.
Полиальфаолефин предпочтительно имеет среднемассовую молекулярную массу меньше, чем 10000, более предпочтительно меньше, чем 8000, например, в диапазоне от 2000 до 6000.
Полиальфаолефин предпочтительно имеет полидисперсности примерно от 1.4 до 3.0. Полидисперсность полиальфаолефина можно определить с помощью гель-проникающей хроматографии (GPC).
Подходящие полиальфаолефины включают полиальфаолефины этилена и/или пропилена и гомополимеры C10-C12 олефинов, например, гомополимеры C10 олефина или гомополимер C10 и C12 олефина. Предпочтительный полиальфаолефин представляет собой гомополимер C10 олефина, например, гомополимер 1-децена.
Особенно предпочтительными полиальфаолефинами являются Synton 40™ и Synton 100™, имеющиеся у компании Chemtura Corporation, Lucant НС-40™ и Lucant НС-100, имеющиеся у компании Mitsui Petrochemical, и Durasyn 174™ (РАО 40) и Durasyn 180™ (РАО 100), имеющиеся у компании Ineos. Прививаемый мономер
Подходящие азотсодержащие этиленненасыщенные алифатические или ароматические прививаемые мономеры для использования в настоящем изобретении включают: N-винилимидазол (также известный как 1-винилимидазол) (VIMA), 1-винил-2-пирролидинон, С-винилимидазол, N-аллилимидазол, 1-винилпирролидинон, 2-винилпиридин, 4-винилпиридин, N-метил-N-винилацетамид, диаллилформамид, N-метил-N-аллилформамид, №этил-№-аллилформамид, N-циклогексил-N-аллилформамид, 4-метил-5-винилтиазол; N-аллилдиизооктилфенотиазин; 2-метил-1-винилимидазол, 3-метил-1-винилпиразол, N-винилпурин, N-винилпиперазины, винилпиперидины, винилморфолины, малеимиды, ациламиды, такие как N,N-диметилакриламид и N,N-диметиламинопропилакриламид, а также комбинации этих материалов или другие аналогичные материалы.
Предпочтительным прививаемым мономером является N-винилимидазол.
Металлоорганическое соединение
Металлоорганические соединения, подходящие для использования в настоящем изобретении, включают борнеодеканоат молибдена, 2-этилгексаноат-4-нонилоксибензоат молибдена, (изостеарат)(4-нонилоксибензоат)молибдена, додецилбензолсульфонат молибдена, разветвленный-линейный C18 карбоксилат молибдена, линейный C36 карбоксилат молибдена, разветвленный-линейный С36+-С18 карбоксилат молибдена, разветвленный-линейный С36 карбоксилат молибдена, линейный С36/С36+ карбоксилат молибдена, разветвленный С36+ алкилкарбоксилат/трет-бутилбензоат молибдена, разветвленный C18 алкилкарбоксилат/трет-бутилбензоат молибдена, олеат молибдена, линейный C18 алкилкарбоксилат/трет-бутилбензоат молибдена. Подходящие металлоорганические соединения могут быть получены от фирмы Shepherd Chemical Company, 4900 Beech Street, Norwood, Ohio 45212-2398.
Титаноорганические соединения, подходящие для использования в настоящей изобретении, включают диизопропоксид бис(ацетилацетонат)титана, титан (IV) 2-этилгексоксид, титан (IV) изопропоксид, метоксид титана, этоксид титана, пропоксид титана (IV) трет-бутоксид титана (IV).
Марганецорганические соединения, подходящие для использования в настоящем изобретении, включают олеат марганца, линолеат марганца, октоат марганца, ацетат марганца, стеарат марганца, 2,4-пентандиоат марганца II и 2,4-пентандиоат марганца III.
В случае, когда металлоорганическое соединение представляет собой молибденорганическое соединение, молибденорганическое соединение предпочтительно выбрано из ацетилацетоната молибдена, борнеодеканоата молибдена, октоата молибдена и их смесей.
В случае, когда металлоорганическое соединение представляет собой титанорганическое соединение, титанорганическое соединение предпочтительно представляет собой диизопропоксид бис(ацетилацетонат) титана.
В случае, когда металлоорганическое соединение представляет собой марганецорганическое соединение, марганецорганическим соединением предпочтительно является олеат марганца.
Свободнорадикальные инициаторы
Подходящие инициаторы включают «перокси» инициаторы, например, алкил-, диалкил- и арилпероксиды, например, ди-трет-бутилпероксид (сокращенно в настоящем документе обозначенный как «DTBP»), дикумилпероксид, трет-бутилкумилпероксид, бензоилпероксид, 2,5-диметил-2,5-ди(трет-бутилперокси)гексан и 2,5-диметил-2,5-ди(трет-бутилперокси)гексин-3; инициаторы на основе сложного пероксиэфира и пероксикеталя, например: трет-бутилпероксибензоат, трет-амилпероксибензоат, трет-бутилпероксиацетат, трет-бутилпероксибензоат, ди-трет-бутилдипероксифталат и трет-бутилпероксиизобутират; гидропероксидные инициаторы, например: гидропероксид кумола, трет-бутилгидропероксид и пероксид водорода; азоинициаторы, например: 2-трет-бутилазо-2-цианопропан, 2-трет-бутилазо-1-цианоциклогексан, 2,2'-азобис(2,4-диметилпентаннитрил), 2,2'-азобис(2-метилпропаннитрил), 1,1'-азобис(циклогексанкарбонитрил) и азоизобутиронитрил (AIBN); и другие подобные материалы, такие как диацилпероксиды, пероксиды кетона и пероксидикарбонаты. Предусматривается возможность использования комбинаций, образованных из более одного инициатора, в том числе комбинаций различных типов инициаторов.
Предпочтительным для использования свободнорадикальным инициатором является ди-трет-бутилпероксид.
Свободнорадикальные инициаторы, как правило, имеют характеристическую минимальную температуру, выше которой они легко инициируют реакцию, а ниже которой инициирование будет протекать медленнее или вообще не будет протекать. Следовательно, минимальная температура реакции обычно соотносится с эффективной характеристической минимальной температурой инициирования для инициатора.
Условия проведения реакции в растворе
Стадии (а) и (b) способа настоящего изобретения могут быть проведены в растворе.
Например, полиальфаолефин может быть растворен в растворителе, который может представлять собой углеводородное базовое масло для смазочной композиции или другой подходящий для образования раствора растворитель. Таким образом полученный раствор помещают в подходящий реактор, такой как полимерный реактор с продувкой CO2 над поверхностью реакционной смеси, и раствор нагревают до температуры, превышающей температуру инициации используемого ингибитора (температуры реакции). Например, в случае использования в качестве инициатора ди-трет-бутилпероксида (DTBP), температура реакции должна быть больше, чем примерно 165°C, альтернативно, больше, чем примерно 170°C, альтернативно, больше, чем 175°C. При данной температуре реакции различные инициаторы работают с различными скоростями. Поэтому выбор конкретного инициатора может потребовать регулирования температуры или времени реакции.
К раствору полиальфаолефина добавляют прививаемый мономер и проводят его растворение. Предусматриваемые соотношения между количествами прививаемого мономера и полиальфаолефина выбирают таким образом, чтобы прививка проходила непосредственно на основную цепь полиальфаолефина до получения эффективного процентного содержания.
Прививаемый мономер можно вводить в раствор весь сразу, в виде нескольких дискретных загрузок или с постоянной скоростью в течение длительного времени. Желательная минимальная скорость добавления прививаемого мономера в раствор составляет, по меньшей мере, примерно 0.1% и максимальная скорость добавления составляет 100% от необходимого общего количества прививаемого мономера в минуту.
Инициатор можно добавлять в раствор до, одновременно или после прививаемого мономера. Инициатор можно добавлять в виде нескольких дискретных загрузок или весь сразу. В одном варианте инициатор добавляют вместе с прививаемым мономером в течение периода времени продолжительностью в один час. Желательная скорость добавления инициатора в раствор может составлять, по меньшей мере, примерно 0.1%, альтернативно, по меньшей мере примерно 5%, и альтернативно, по меньшей мере примерно 20% от необходимого общего количества инициатора в минуту.
Несмотря на то, что инициатор можно добавлять в беспримесном виде, его предпочтительно разбавляют растворителем или дисперсионной средой, чтобы избежать высоких локализованных концентраций инициатора при его поступлении в реактор. В предпочтительном варианте инициатор существенно разбавляют таким же растворителем, который используют для растворения полиальфаолефина. Инициатор можно разбавлять примерно в 5 раз, альтернативно, по меньшей мере, примерно в 10 раз, альтернативно, по меньшей мере, примерно в 20 раз, исходя из его массы или объема, при помощи подходящих растворителей или дисперсионной среды.
После завершения добавления инициатора и прививаемого мономера в раствор реакционную смесь предпочтительно перемешивают при нагревании дополнительно в течение 2-120 минут до завершения реакции. Время, необходимое для завершения реакции, можно установить экспериментально путем определения того момента, когда содержание азота или прививаемого мономера в растворе достигнет значения, равного или приблизительно равного предварительно установленной величине или приближающегося к ней, или когда вязкость приблизится к значению, близкому к постоянному. Метод испытания, используемый для определения процентного содержания азота, можно найти в US 5523008, от столбца 11, строки 35 до столбца 12, строки 67, содержание которого включено здесь во всей своей полноте посредством ссылки.
Выдерживают значение температуры реакции и вводят металлоорганическое соединение. Предусматриваемые соотношения металлоорганического соединения и прививаемого мономера выбирают таким образом, чтобы обеспечить прохождение координации или реакции с продуктом стадии (а) для получения эффективного процентного содержания. Металлоорганическое соединение можно вводить в раствор все сразу, в виде нескольких дискретных загрузок или с постоянной скоростью в течение длительного времени. Желательная минимальная скорость добавления металлоорганического соединения к реакционной смеси составляет, по меньшей мере, примерно 0.1% и максимальная скорость добавления составляет 100% от необходимого общего количества металлоорганического соединения в минуту.
Раствор тщательно перемешивают для введения металлоорганического соединения. После завершения добавления металлоорганического соединения реакционную смесь предпочтительно перемешивают при нагревании и продувке CO2 дополнительно в течение 2-120 минут для завершения реакции.
В альтернативном варианте, инициатор можно добавлять до, одновременно или после металлоорганического соединения. Инициатор можно добавлять в виде дискретных загрузок или весь сразу. В одном варианте инициатор добавляют в течение периода времени продолжительностью в один час после тщательного перемешивания молибденорганического соединения с реакционной смесью.
Композиция смазочного масла
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения предложена композиция смазочного масла, содержащая основное количество базового масла и незначительное количество одного или нескольких привитых полимеров, как описано здесь, или получено в соответствии с описанным здесь способом. Композицию смазочного масла можно использовать для смазки двигателей внутреннего сгорания, например, двигателей с искровым зажиганием или двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия.
Базовое масло
В качестве базового масла можно использовать любое из нефтяных или синтетическых или полусинтетических базовых масел, или их смеси можно использовать в качестве базового масла в композиции смазочного масла настоящего изобретения. Подходящие базовые масла включают, например, ЕНС-45 и ЕНС-60, доступные от фирмы ExxonMobil, Р1003, Р2305 и Р5300, доступные от фирмы Petrocanada, и FHR100, FHR230 и FHR600, доступные от фирмы Flint Hills Refinery.
Базовое масло может присутствовать в композиции смазочного масла в количестве примерно от 75% до 90% по массе, например, примерно 85% по массе (включая базовое масло, используемое для получения привитого полимера).
Привитой полимер
Один или несколько привитых полимеров может присутствовать в композиции смазочного масла в количестве примерно от 0.2 до 5% по массе (не включая любое базовое масло, перенесенное от получения привитого полимера).
В случае, когда металлоорганическое соединение представляет собой молибденорганическое соединение, привитой полимер может присутствовать в композиции смазочного масла в количестве примерно от 0.2% до 2% по массе, предпочтительно примерно от 0.5% до 1% по массе, например, примерно 0.7% по массе.
В случае, когда металлоорганическое соединение представляет собой титанорганическое соединение, привитой полимер может присутствовать в композиции смазочного масла в количестве примерно от 1% до 2% по массе, предпочтительно примерно от 1% до 1.5% по массе, например, примерно 1.4% по массе.
В случае, когда металлоорганическое соединение представляет собой марганецорганическое соединение, привитой полимер может присутствовать в композиции смазочного масла в количестве примерно от 0.2% до 2% по массе, например, примерно 0.7% по массе.
Композиции смазочного масла настоящего изобретения могут, кроме того, содержать одну или несколько присадок дополнительно к многофункциональному привитому сополимеру. В частности, композиция смазочного масла может, кроме того, содержать один или несколько улучшителей индекса вязкости, диспергаторов, моющих присадок, противоизносных присадок, антиоксидантов и депрессорных присадок, понижающих температуру застывания.
Привитой полимер настоящего изобретения можно использовать вместо части или всех известных улучшающих индекс вязкости полиолефинов, обычно используемых в композициях смазочного масла. Кроме того, привитой полимер настоящего изобретения можно использовать вместо части или всех известных противоизносных агентов, используемых в композициях смазочного масла, благодаря проявлению противоизносных свойств и свойств модификатора трения. Улучшители индекса вязкости
Улучшающие индекс вязкости полиолефины, такие как полиолефины с длинной цепью, можно использовать в композициях смазочного масла согласно настоящему изобретению. Подходящие полиолефины включают: полиизобутены, полиметакрилаты, полиалкилстиролы, частично гидрированные низкомолекулярные сополимеры бутадиена и стирола, аморфные полиолефины этилена и пропилена, этилен-пропилен-диеновые полимеры, полиизопрен и стирол-изопрен.
Композиция смазочного масла может содержать примерно от 0.2% до 1.2% по массе, например, примерно 0.6% по массе одного или нескольких улучшителей индекса вязкости, отличных от привитого полимера.
Диспергаторы
Диспергаторы содействуют суспендированию нерастворимых продуктов окисления смазочного масла, таким образом, предотвращая флоккулирование шлама и/или осаждение или образование отложений частиц на металлических деталях. Подходящие для использования в композиции смазочного масла диспергаторы включают высокомолекулярные алкилсукцинимиды и продукты реакции между малорастворимым сополимером изобутилена и янтарного ангидрида и этиленаминами, такими как тетраэтиленпентаамин и его соли, образованные борной кислотой. Например, можно использовать сукцинимиды или сложные эфиры янтарной кислоты, алкилированные полиолефином изобутена или пропилена на углероде в альфа-положении карбонила сукцинимида. Данные присадки являются подходящими для использования для поддержания чистоты двигателя или другого механизма.
Композиция смазочного масла может содержать примерно от 1% до 8% по массе, например, примерно 2.5% по массе одного или более диспергаторов, отличных от многофункционального привитого полимера.
Моющие присадки
В настоящих композициях смазочных масел можно использовать моющие присадки, обеспечивающие поддержание чистоты двигателя (например, двигателей внутреннего сгорания). Данные материалы включают металлические соли сульфоновых кислот, алкилфенолы, сульфурированные алкилфенолы, алкилсалицилаты, нафтенаты и другие растворимые моно- и дикарбоновые кислоты. Зачастую в качестве моющих присадок используют основные (а именно высокощелочные) металлические соли, такие как основные сульфонаты щелочноземельных металлов (в особенности кальциевые и магниевые соли). Такие моющие присадки являются в особенности подходящими для использования при сохранении частиц нерастворимых материалов в двигателе или другом механизме в состоянии суспензии. Другие примеры моющих присадок, предусматриваемых для использования в настоящем изобретении, включают сульфонаты, феноляты или органические фосфаты поливалентных металлов.
Композиция смазочного масла предпочтительно содержит примерно 2% по массе одной или нескольких моющих присадок.
Противоизносные присадки
Противоизносные присадки обеспечивают уменьшение износа поверхностей (например, металлических деталей), смазанных композицией смазочного масла. Представителями обычно используемых противоизносных присадок являются присадки, которые содержат серо- и форсфорсодержащие компоненты, которые могут отравлять катализаторы, регулирующие автомобильные выбросы, являются диалкилдитиофосфаты цинка и диарилдитиофосфаты цинка, и молибденорганические соединения, такие как диалкилдитиокарбаматы молибдена. Благодаря использованию привитого полимера настоящего изобретения можно уменьшить или исключить использование обычных противоизносных присадок.
Композиция смазочного масла может содержать от 0.5% до 2% по массе, например, примерно 1.2% по массе одного или нескольких противоизносных присадок, отличных от многофункционального привитого полимера.
Антиоксиданты
Ингибиторы окисления или антиоксиданты уменьшают тенденцию смазочных масел к ухудшению своих характеристик во время эксплуатации. Свидетельством данного ухудшения могут являться повышенная вязкость масла и присутствие продуктов окисления, таких как шлам и лаковые отложения, на смазанных поверхностях, например, металлических поверхностях. Такие ингибиторы окисления включают соли щелочноземельных металлов и сложных алкилфенолтиоэфиров, предпочтительно имеющих С5-С12 алкильные боковые цепи, например, нонилфенолсульфид кальция, диоктилфениламин, фенил-альфа-нафтиламин, фосфосульфурированные или сульфурированные углеводороды и молибденорганические соединения, такие как диалкилдитиокарбаматы молибдена.
Композиция смазочного масла может содержать от 0.2% до 2% по массе, например, примерно, 1.2%» по массе одного или нескольких антиоксидантов.
Присадки, понижающие температуру застывания
Присадки, понижающие температуру застывания, по-другому называемые как улучшители текучести смазочного масла, обеспечивают уменьшение температуры, при которой текучая среда будет течь или может литься. Такие присадки могут присутствовать в композиции смазочного масла. Такие присадки хорошо известны. Обычными присадками, которые оптимизируют низкотемпературную текучесть смазки, являются сополимеры C8-C18-диалкилфумарата-винилацетата и полиметакрилаты.
Композиции смазочного масла могут содержать от 0.1% до 1% по массе, например, примерно 0.35% по массе одного или несколько понижающих температуру застывания присадок.
Композиция смазочного масла может кроме того содержать другие присадки, такие как ингибиторы коррозии, противозадирные присадки, модификаторы трения, проитивопенные присадки и красители.
Изобретение проиллюстрировано с помощью следующих Примеров.
ПРИМЕРЫ
Пример 1
500 грамм образца полиальфаолефина (РАО 100), имеющего среднемассовую молекулярную массу примерно 5600 и полидисперсность 1.60, загружают в стеклянный реактор. РАО 100 получают от фирмы Chemtura Corporation под торговой маркой Synton 100™. Затем РАО 100 нагревают до 170°C с продувкой CO2 над его поверхностью. Затем 2.00% по массе 1-винилимидазола (VIMA BASF Corp.) и 1.00% по массе ди-трет-бутилпероксида (DTBP Aldrich Chemical #16,8521-1) вводят одновременно в РАО 100 в течение 60 минут. Полученную реакционную смесь оставляют для перемешивания в течение дополнительных 30 минут для образования первого продукта реакции. За первой реакцией следует вторая реакция.
Вторую реакцию начинают путем нагревания и/или поддерживания температуры первого продукта реакции при 170°C. Затем 4.90% по массе бор-додецилбензолсульфоната молибдена, полученного от фирмы Shepherd Chemical Company, добавляют в первый продукт реакции в течение 1 минуты, и полученную реакционную смесь оставляют для тщательного перемешивания. Реакционную смесь оставляют для продолжения перемешивания при нагревании и продувке CO2 в течение 60 дополнительных минут для получения второго продукта реакции.
Второй продукт реакции содержит привитой полимер согласно настоящему изобретению.
Пример 2
500 грамм образца полиальфаолефина (РАО 100), имеющего среднемассовую молекулярную массу примерно 5600 и полидисперсность 1.60, загружают в стеклянный реактор. РАО 100 приобретен у фирмы Chemtura Corporation под торговой маркой Synton 100™. Затем РАО 100 нагревают до 170°C с продувкой CO2 над его поверхностью. Затем 1.00% по массе 1-винилимидазола (VIMA BASF Corp.) и 5.00% по массе ди-трет-бутилпероксида (DTBP Aldrich Chemical #16,8521-1) вводят одновременно в РАО 100 в течение 60 минут.Полученную реакционную смесь оставляют для перемешивания в течение дополнительных 30 минут для образования первого продукта реакции. За первой реакцией следует вторая реакция.
Вторую реакцию начинают путем нагревания и/или поддерживания температуры первого продукта реакции при 170°C. Затем 4.90% по массе бор-додецилбензолсульфоната молибдена, полученного от фирмы Shepherd Chemical Company, добавляют в первый продукт реакции в течение 1 минуты и полученную реакционную смесь оставляют для тщательного перемешивания. Реакционную смесь оставляют для продолжения перемешивания при нагревании и продувке CO2 в течение 60 дополнительных минут для получения второго продукта реакции.
Второй продукт реакции содержит привитой полимер согласно настоящему изобретению.
Пример 3
500 грамм образца полиальфаолефина (РАО 100), имеющего среднемассовую молекулярную массу примерно 5600 и полидисперсность 1.60, загружают в стеклянный реактор. РАО 100 приобретен у фирмы Chemtura Corporation под торговой маркой Synton 100™. Затем РАО 100 нагревают до 170°C с продувкой CO2 над его поверхностью. Затем 1.00% по массе 1-винилимидазола (VIMA BASF Corp.) и 0.6% по массе ди-трет-бутилпероксида (DTBP Aldrich Chemical #16,8521-1) вводят одновременно в РАО 100 в течение 60 минут. Полученную реакционную смесь оставляют для перемешивания в течение дополнительных 30 минут для образования первого продукта реакции. За первой реакцией следует вторая реакция.
Вторую реакцию начинают путем нагревания и/или поддерживания температуры первого продукта реакции при 170°C. Затем 4.00% по массе бор-додецилбензолсульфоната молибдена, полученного от фирмы Shepherd Chemical Company, добавляют в первый продукт реакции в течение 1 минуты и полученную реакционную смесь оставляют для тщательного перемешивания. Реакционную смесь оставляют для продолжения перемешивания при нагревании и продувке CO2 в течение 60 дополнительных минут для получения второго продукта реакции.
Второй продукт реакции содержит привитой полимер согласно настоящему изобретению.
Пример 4
500 грамм образца полиальфаолефина (РАО 100), имеющего среднемассовую молекулярную массу примерно 5600 и полидисперсность 1.60, загружают в стеклянный реактор. РАО 100 приобретен у фирмы Chemtura Corporation под торговой маркой Synton 100™. Затем РАО 100 нагревают до 170°C с продувкой CO2 над его поверхностью. Затем 0.5% по массе 1-винилимидазола (VIMA BASF Corp.) и 0.30% по массе ди-трет-бутилпероксида (DTBP Aldrich Chemical #16,8521-1) вводят одновременно в РАО 100 в течение 60 минут.Полученную реакционную смесь оставляют для перемешивания в течение дополнительных 30 минут для образования первого продукта реакции. За первой реакцией следует вторая реакция.
Вторую реакцию начинают путем нагревания и/или поддерживания температуры первого продукта реакции при 170°C. Затем 2.00% по массе бор-додецилбензолсульфоната молибдена, полученного от фирмы Shepherd Chemical Company, добавляют в первый продукт реакции в течение 1 минуты и полученную реакционную смесь оставляют для тщательного перемешивания. Реакционную смесь оставляют для продолжения перемешивания при нагревании и продувке CO2 в течение 60 дополнительных минут для получения второго продукта реакции.
Второй продукт реакции содержит привитой полимер согласно настоящему изобретению.
Пример 5
Привитой полимер Примера 5 получают таким же способом, как в Примере 3, за исключением того, что в первый продукт реакции добавляют 8.00% по массе бор-неодеканоата молибдена вместо 4.00%.
Пример 6
500 грамм образца полиальфаолефина (РАО 100), имеющего среднемассовую молекулярную массу примерно 5600 и полидисперсность 1.60, загружают в стеклянный реактор. РАО 100 приобретен у фирмы Chemtura Corporation под торговой маркой Synton 100™. Затем РАО 100 нагревают до 170°C с продувкой CO2 над его поверхностью. Затем 1.00% по массе 1-винилимидазола (VIMA BASF Corp.) и 0.60% по массе ди-трет-бутилпероксида (DTBP Aldrich Chemical #16,8521-1) вводят одновременно в РАО 100 в течение 60 минут. Полученную реакционную смесь оставляют для перемешивания в течение дополнительных 30 минут для образования первого продукта реакции. За первой реакцией следует вторая реакция.
Вторую реакцию начинают путем нагревания и/или поддерживания температуры первого продукта реакции при 170°C. Затем 4.00% по массе титана ацетилацетаноата, полученного от фирмы DuPont Chemical Company, добавляют в первый продукт реакции в течение 1 минуты и полученную реакционную смесь оставляют для тщательного перемешивания. Затем 0.3% по массе ди-трет-бутилпероксида, полученного от фирмы Aldrich Chemical Company, добавляют в реакционную смесь в течение 60 минут.Реакционную смесь оставляют для продолжения перемешивания при нагревании и продувке CO2 в течение 30 дополнительных минут для получения второго продукта реакции.
Второй продукт реакции содержит привитой полимер согласно настоящему изобретению.
Пример 7
500 грамм образца полиальфаолефина (РАО 100), имеющего среднемассовую молекулярную массу примерно 2500 и полидисперсность 1.60, загружают в стеклянный реактор. РАО 40 приобретен у фирмы Chemtura Corporation под торговой маркой Synton 40™. Затем РАО 40 нагревают до 170°C с продувкой CO2 над его поверхностью. Затем 1.00% по массе 1-винилимидазола (VIMA BASF Corp.) и 0.60% по массе ди-трет-бутилпероксида (DTBP Aldrich Chemical #16,8521-1) вводят одновременно в РАО 40 в течение 60 минут. Полученную реакционную смесь оставляют для перемешивания дополнительно в течение 30 минут для образования первого продукта реакции. За первой реакцией следует вторая реакция.
Вторую реакцию начинают путем нагревания и/или поддерживания температуры первого продукта реакции при 170°C. Затем 4.00% по массе титана ацетилацетаноата (Tyzor АА), полученного от фирмы DuPont Chemical Company, добавляют в первый продукт реакции в течение 1 минуты и полученную реакционную смесь оставляют для тщательного перемешивания. Затем 0.3% по массе ди-трет-бутилпероксида, полученного от фирмы Aldrich Chemical Company, добавляют в реакционную смесь в течение 60 минут.Реакционную смесь оставляют для продолжения перемешивания при нагревании и продувке CO2 в течение 30 дополнительных минут для получения второго продукта реакции.
Второй продукт реакции содержит привитой полимер согласно настоящему изобретению.
Испытание композиций смазочного масла, содержащих многофункциональный привитой полимер
Следующие испытания проводят на нескольких композициях смазочного масла с универсальной формулой.
Масла с 1 по 4 содержат привитой полимер, образованный из: (а) полиальфаолефина, имеющего среднемассовую молекулярную массу меньше, чем 15000 и полидисперсность от 1.1 до 10; (b) азотсодержащего этиленненасыщенного алифатического или ароматического прививаемого мономера, имеющего от 2 до примерно 50 атомов углерода; и (с) металлоорганического соединения, выбранного из молибденорганического, титанорганического, марганецорганического соединения и их смесей. Так, масла от 1 до 4 представляют собой композиции смазочного масла согласно настоящему изобретению.
Сравнительные Масла A-C не содержат привитой полимер, образованный из: (а) полиальфаолефина, имеющего среднемассовую молекулярную массу меньше, чем 15000 и полидисперсность от 1.1 до 10; (b) азотсодержащего этиленненасыщенного алифатического или ароматического прививаемого мономера, имеющего от 2 до примерно 50 атомов углерода; и (с) металлоорганического соединения, выбранного из молибденогранического, титанорганического, марганецорганического соединения и их смесей. Таким образом, Масла от A до C не являются композициями смазочного масла согласно настоящему изобретению.
Стабильность к сдвигу
Индекс стабильности к сдвигу (PSSI) масел 1 и A определяют согласно ASTM D6022-06.
Масло 1 содержит 3% по массе привитого полимера Примера 3.
Масло A содержит 6% по массе привитого полимера полиальфаолефина, имеющего среднемассовую молекулярную массу примерно 150000, азотсодержащий этиленненасыщенный прививаемый мономер, имеющий от 2 до 50 атомов углерода, и металлоорганическое соединение.
Индекс стабильность к сдвигу (PSSI) композиции смазочного масла является мерой потери вязкости вследствие сдвига, обусловленного указанной присадкой. Улучшенный индекс стабильности к сдвигу означает, что композиция смазочного масла будет устойчива к изменениям вязкости в течение более длительного периода времени, что тем самым обеспечивает улучшенную смазку двигателя.
Результаты тестирования стабильности к сдвигу показали, что PSSI масла 1 улучшился на 46% по сравнению с PSSI масла сравнения А.
Данные результаты демонстрируют, что смазочные масла, содержащие привитые полимеры настоящего изобретения в качестве присадок, будут устойчивы к изменениям вязкости в течение длительного периода времени, тем самым обеспечивая более высокий уровень смазки. Низкотемпературные свойства
Вязкость масел 1 и A измеряли по методу ASTM D4684-02a при -35°C на мини-ротационном вискозиметре (MRV).
Масло, имеющее измеренную на MRV вязкость 40000 сП при -35°C или больше, считается маслом, которое может вызвать повреждение двигателя из-за отсутствия прокачиваемости масла при использовании в двигателях при низких температурах.
Кроме того, индекс желирования (GI) масел 1 и A измеряли на сканирующем вискозиметре Брукфильда согласно международному стандарту ASTM D 5133-01.
Индекс желирования масла указывает на тенденцию масла образовывать желированную структуру при низких температурах. Масло, имеющее индекс желирования 12 или выше считается маслом, которое может вызвать повреждение двигателя из-за недостаточного смазывания при использовании в двигателе при низких температурах.
Кроме того, оба измерения, вязкости на MRV и индекса желирования (GI), для масел 1 и А повторялись, за исключением того, что дополнительно 0.2% по массе депрессантной присадки, понижающей температуру застывания (ppd), добавляли в каждое из масел.
Вязкости MRV и SB масел 1 и A с дополнительной депрессантной присадкой, понижающей температуру застывания, или без нее, показаны в Таблице 1.
Таблица 1
  Масло 1 Масло А
MRV (сП) без дополнительной ppd 28002 39610
MRV (сП) с дополнительной ppd 22391 19779
GI без дополнительноой ppd 3.5 FAIL
GI с дополнительной ppd 3.5 3.8
Из таблицы 1 видно, что без дополнительной депрессантной присадки, понижающей температуру застывания, вязкость, измеренная на MRV, масла сравнения A приближается предельному значению 40000 сП, при котором масло может вызывать повреждение двигателя из-за отсутствия прокачиваемости масла при использовании в двигателе при низких температурах, в то время как вязкость, измеренная на MRV, масла 1 значительно ниже, чем 40000 сП. Только в случае присутствия депрессантной присадки, понижающей температуру застывания, масло сравнения А имеет приемлемую вязкость MRV.
Также, из Таблицы 1 видно, что без дополнительноой депрессантной присадки, понижающей температуру застывания, индекс желирования масла сравнения A превышает предел FAIL, в то время как индекс желирования масла 1 находится ниже предела FAIL. Только в случае присутствия дополнительноой депрессантной присадки, понижающей температуру застывания, масло сравнения A имеет приемлемый индекс желирования.
Таким образом, результаты, показанные в Таблице 1, демонстрируют, что улучшенные низкотемпературные свойства могут быть достигнуты при использовании привитых полимеров настоящего изобретения в качестве присадок в композициях смазочного масла.
Высокотемпературная вязкость при высокой скорости сдвига
Высокотемпературные вязкости при высокой скорости сдвига (HTHS) масел 1 и A измеряли по методике ASTM D4741.
Высокотемпературная вязкость при высокой скорости сдвига (HTHS) композиции смазочного масла является величиной вязкости масла в условиях высокой температуры и сдвига, которые могут встречаться в двигателях внутреннего сгорания. Повышенная вязкость HTHS указывает на улучшение сохранения толщины масляной пленки в жестких условиях эксплуатации.
Вязкости HTHS масел 1 и А показаны в Таблице 2.
Таблица 2
Масло 1 Масло А
HTHS вязкость [сП]
2.998 2.86
Из Таблицы 2 можно видеть, что вязкости HTHS масла 1 являются значительно выше, чем вязкость HTHS масла сравнения А.
Таким образом, результаты, показанные в Таблице 2, демонстрируют, что с помощью использования привитых полимеров настоящего изобретения в качестве присадок в композиции смазочного масла может быть достигнуто улучшение свойств масла при высокой температуре и высокой скорости сдвига.
Оценка износа клапанного механизма Sequence IVA
Испытание Sequence IVA проводили на трех композициях смазочных масел 5W-30 с универсальной формулой: Масло 2, Масло 3 и Масло сравнения В.
Масло 2 содержало 0.5% по массе привитого полимера Примера 5.
Масло 3 содержало 1.4% по массе привитого полимера Примера 7.
Масло B не содержало привитого полимера настоящего изобретения.
Испытание на износ клапанного механизма Sequence IVA представляет собой испытание смазки на динамометрическом стенде для испытаний работающего двигателя, в котором оценивают способность подвергаемой испытанию смазки уменьшать износ подъема кулачка распределительного вала. Метод испытания представляет собой низкотемпературное циклическое испытание при совокупной продолжительности работы в 100 часов.
В качестве испытуемого устройства использовали 4-тактный двигатель с водяным охлаждением цилиндров объемом 2,389 (2,4) литра 1994 Nissan model КА24Е. Двигателя включает одинарный верхний распределительный вал (SOHC), три клапана на один цилиндр (2 впускных; 1 выпускной) и конструкцию клапанного механизма с толкателем с передвижным кулачком. Шортблок двигателя использовали для 16 испытаний; крышку цилинда в сборе - для 8 испытаний; в каждом испытании детали, подвергаемые испытанию на предельном режиме (распределительный вал, клапанные коромысла, оси клапанных коромысел) заменяли. Каждый раз, когда заменяли лонгблок или крышку цилиндра (перед испытаниями 1 и 9), выполняли 95-минутный график приработки.
Испытание Sequence IVA представляет собой испытание смазки, относящееся к типу с промыванием и работой. Каждое индивидуальное испытание состоит из 20-минутных промываний с последующим 100-часовым циклическим испытанием. Циклическое испытание состоит из 100 часовых циклов. Каждый цикл состоит из двух стадий. Продолжительность Стадии 1 при числе оборотов холостого хода составляет 50 минут; стадия 2 при 1500 об/мин протекает в течение 10 минут. Стадии цикла испытания заданы при условиях, показанных в Таблице 3.
Таблица 3
Параметр Единицы измерения Стадия 1 Стадия 2
Продолжительность мин 50 10
Число оборотов двигателя об/мин 800 1500
Крутящий момент двигателя Н·м 25 25
Температура охлаждающей жидкости на выходе °C 50 55
Температура масла в крышке цилиндра °C 49 59
Температура воздуха на впуске °C 32 32
Давление воздуха на впуске кПа 0.050 0.050
Влажность воздуха на впуске г/кг 11.5 11.5
Давление на выпуске кПа-абс 103.5 103.5
Поток охлаждающей жидкости л/мин 30 30
Поток свежего воздуха л/мин при
стандартных
условиях		 10 10
После завершения испытания распределительный вал снимали с двигателя и проводили измерение износа индивидуального подъема кулачка в семи предписанных позициях (рабочий выступ; 14 градусов до и после рабочего выступа; 10 градусов до и после рабочего выступа; 4 градуса до и после рабочего выступа). Для определения износа подъема кулачка данные для семи позиций у каждого подъема кулачка суммировали. После этого данные для двенадцати подъемов кулачков усредняли и вычисляли конечный результат испытания. Результаты испытания представлены в Таблице 4 ниже.
Таблица 4
Параметр испытания Масло В Масло 2 Масло 3
Средний износ кулачка в микронах 123.78 64.9 65.78
ч./млн Fe для 100 часов 158 99 96
Средний износ подъема кулачка на входе в микронах 142.12 78.9 74.84
Средний износ подъема кулачка на выпуске в микронах 125.01 74.98 47.65
Средний износ рабочего выступа в микронах 19.41 11.04 9.72
Результаты в таблице 4 демонстрируют, что привитой полимер настоящего изобретения обеспечивает значительное уменьшение износа кулачка, подъема кулачка и рабочего выступа, а также уменьшение количество железа в ч/млн, обнаруживаемого в масле по истечении 100 часов. Таким образом, многофункциональный привитой полимер можно использовать в качестве присадки, которая обеспечивает противоизносные характеристики в композиции смазочного масла.
Модельное испытание на термоокисление моторного масла (TEOST 33С)
Испытание TEOST 33с выполняли на масле 4 и Масле сравнения С.
Масло 4 содержало 1.4% по массе привитого полимера Примера 7.
Масло C не содержало привитого полимера настоящего изобретения.
В испытании TEOST 33с измеряют количество отложений (в мг), образуемых автомобильными моторными маслами при использовании модельного испытания на термоокисление моторного масла (TEOST ЗЗС). Испытание проводили согласно ASTM D-6335. Результаты TEOST испытания показаны в Таблице 5.
Таблица 5
  Масло C Масло 4
Отложения (мг) 18.1 12.5
Результаты в таблице 5 демонстрируют, что привитой полимер настоящего изобретения обеспечивает значительное уменьшение количества отложений, образуемых при использовании в качестве присадки в композиции смазочного масла в двигателе внутреннего сгорания. Таким образом, привитой полимер настоящего изобретения обеспечивает улучшенные эксплуатационные характеристики стойкости к окислению.

Claims (13)

1. Привитой полимер, образованный из: (а) полиолефина, имеющего среднемассовую молекулярную массу меньше чем 15000 и полидисперсность от 1.1 до 10; (b) азотсодержащего этиленненасыщенного алифатического или ароматического прививаемого мономера, имеющего от 2 до примерно 50 атомов углерода; и (с) металлоорганического соединения, выбранного из молибденорганического, титанорганического, марганецорганического соединения и их смесей.
2. Привитой полимер по п.1, содержащий примерно от 0.5 до 5.0 молей прививаемого мономера на моль полиальфаолефина.
3 Привитой полимер по п.1 или 2, содержащий примерно от 1.0 до 5.0 молей молибденорганического соединения на моль полиальфаолефина.
4. Привитой полимер по п.1, в котором полиальфаолефин имеет среднемассовую молекулярную массу меньше чем 10000.
5. Привитой полимер по п.4, в котором полиальфаолефин имеет среднемассовую молекулярную массу в диапазоне от 2000 до 6000.
6. Привитой полимер по п.1, в котором полиальфаолефин имеет полидисперсность примерно от 1.4 до 3.0.
7. Привитой полимер по п.1, в котором полиальфаолефин представляет собой гомополимер С10-С12-олефина.
8. Привитой полимер по п.1, в котором полиальфаолефин представляет собой гомополимер 1-децена.
9. Привитой полимер по п.1, при этом прививаемый мономер представляет собой 1 - винилимидазол.
10. Привитой полимер по п.1, в котором металлоорганическое соединение представляет собой молибденорганическое соединение.
11. Привитой полимер по п.1, в котором металлоорганическое соединение представляет собой титанорганическое соединение.
12. Способ получения привитого полимера, который предусматривает стадии (а) контактирования на одной или нескольких стадиях: (i) полиальфаолефина, имеющего среднемассовую молекулярную массу меньше чем 15000 и полидисперсность от 1.1 до 10; (ii) азотсодержащего этиленненасыщенного алифатического или ароматического прививаемого мономера, имеющего от 2 до примерно 50 атомов углерода; и (iii) свободнорадикального инициатора; при температуре, превышающей температуру инициирования инициатора; (b) контактирование продукта со стадии (а) и металлоорганического соединения, выбранного из молибденорганического, титанорганического, марганецорганического соединения и их смесей, с инициатором при температуре, превышающей температуру инициирования инициатора.
13. Композиция смазочного масла, содержащая базовое масло и привитой полимер по любому пп.1-11.
14. Композиция смазочного масла по п.13, в которой содержание привитого полимера примерно от 0.2 до 5% по массе.
RU2012139659/04A 2010-04-07 2011-04-01 Привитой полимер, способ его получения и содержащая его композиция смазочного масла RU2557551C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US32165910P 2010-04-07 2010-04-07
US61/321,659 2010-04-07
PCT/US2011/030914 WO2011126939A1 (en) 2010-04-07 2011-04-01 Graft polymer and related methods and compositions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012139659A RU2012139659A (ru) 2014-05-20
RU2557551C2 true RU2557551C2 (ru) 2015-07-27

Family

ID=44022356

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012139659/04A RU2557551C2 (ru) 2010-04-07 2011-04-01 Привитой полимер, способ его получения и содержащая его композиция смазочного масла

Country Status (12)

Country Link
US (1) US8603954B2 (ru)
EP (1) EP2556096B1 (ru)
JP (1) JP5795791B2 (ru)
CN (1) CN102844344B (ru)
AU (1) AU2011238558B2 (ru)
BR (1) BR112012024121A2 (ru)
MX (1) MX341294B (ru)
MY (1) MY156964A (ru)
PL (1) PL2556096T3 (ru)
RU (1) RU2557551C2 (ru)
WO (1) WO2011126939A1 (ru)
ZA (1) ZA201207297B (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105121479B (zh) 2013-03-15 2018-03-02 凯斯特罗有限公司 多官能分散剂粘度指数改进剂
US20240141252A1 (en) 2022-10-11 2024-05-02 Benjamin G. N. Chappell Lubricant Composition Containing Metal Alkanoate

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2007137648A (ru) * 2005-03-11 2009-04-20 Кастрол Лимитед (Gb) Многофункциональный привитой полимер
RU2007144073A (ru) * 2005-04-28 2009-06-10 Кастрол Лимитед (Gb) Многофункциональный привитой сополимер-диспергатор

Family Cites Families (94)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE301520C (ru) 1916-03-09 1917-11-01
CA983048A (en) 1971-06-21 1976-02-03 Hooker Chemicals And Plastics Corp. Antidegradant
US3873459A (en) 1971-06-21 1975-03-25 Hooker Chemicals Plastics Corp Antidegradant additive for organic working fluids
US4092255A (en) 1974-12-12 1978-05-30 Entreprise De Recherches Et D'activites Petrolieres (E.R.A.P.) Novel lubricating compositions containing nitrogen containing hydrocarbon backbone polymeric additives
US3940339A (en) 1975-01-21 1976-02-24 Exxon Research & Engineering Co. Lithium borate complex grease exhibiting salt water corrosion resistance
AU498559B2 (en) 1975-06-25 1979-03-15 Exxon Research And Engineering Company Lubricating oil concentrate
CA1088694A (en) 1975-07-31 1980-10-28 Robert L. Stambaugh Polyolefin grafted with polymers of nitrogen containing monomers and lubricants and fuel compositions containing same
GB1531945A (en) 1976-06-07 1978-11-15 Texaco Development Corp Alkenylsuccinic acid or anhydride/amine condensation products and lubricating oil compositions containing them
US4137185A (en) 1977-07-28 1979-01-30 Exxon Research & Engineering Co. Stabilized imide graft of ethylene copolymeric additives for lubricants
US4160739A (en) 1977-12-05 1979-07-10 Rohm And Haas Company Polyolefinic copolymer additives for lubricants and fuels
US4320019A (en) 1978-04-17 1982-03-16 The Lubrizol Corporation Multi-purpose additive compositions and concentrates containing same
US4234435A (en) 1979-02-23 1980-11-18 The Lubrizol Corporation Novel carboxylic acid acylating agents, derivatives thereof, concentrate and lubricant compositions containing the same, and processes for their preparation
DD144071B1 (de) 1979-05-29 1986-05-07 Zfiv Zentrum Fuer Material U E Schmierfett fuer tiefe temperaturen
US4505834A (en) 1980-10-27 1985-03-19 Edwin Cooper, Inc. Lubricating oil compositions containing graft copolymer as viscosity index improver-dispersant
US4517104A (en) 1981-05-06 1985-05-14 Exxon Research & Engineering Co. Ethylene copolymer viscosity index improver-dispersant additive useful in oil compositions
JPS6020913A (ja) * 1983-07-15 1985-02-02 Mitsubishi Petrochem Co Ltd アミン変性ワツクスの製造方法
US4810754A (en) 1983-12-02 1989-03-07 Exxon Research & Engineering Company High temperature peroxide induced telomerization processes for grafting vinyl nitrogen containing monomers onto olefin polymers
US4632769A (en) 1984-12-07 1986-12-30 Exxon Research & Engineering Co. Ethylene copolymer viscosity index improver-dispersant additive useful in oil compositions
US4640788A (en) 1985-04-29 1987-02-03 Texaco Inc. Hydrocarbon compositions containing polyolefin graft polymers
US4693838A (en) 1985-10-29 1987-09-15 Exxon Chemical Patents Inc. Multifunctional viscosity index improver
US4780230A (en) 1987-04-10 1988-10-25 Texaco Inc. Lubricating oil containing a mannich base
US4877834A (en) 1987-04-10 1989-10-31 Texaco Inc. Lubricating oil containing a Mannich base
US5328624A (en) 1987-06-16 1994-07-12 Exxon Chemical Patents Inc. Stabilized grafted ethylene copolymer additive useful in oil compositions
US4812261A (en) 1987-08-12 1989-03-14 Texaco Inc. Lubricating oil containing viscosity index improver
US4904404A (en) 1987-08-12 1990-02-27 Texaco Inc. Lubricating oil containing viscosity index improver
US4969912A (en) 1988-02-18 1990-11-13 Kelman Charles D Human collagen processing and autoimplant use
US4863623A (en) 1988-03-24 1989-09-05 Texaco Inc. Novel VI improver, dispersant, and anti-oxidant additive and lubricating oil composition containing same
US4933098A (en) 1988-04-06 1990-06-12 Exxon Chemical Patents Inc. Lactone modified viscosity modifiers useful in oleaginous compositions
US4904401A (en) 1988-06-13 1990-02-27 The Lubrizol Corporation Lubricating oil compositions
CA1339787C (en) 1988-07-18 1998-03-31 David Yen-Lung Chung Multifunctional viscosity index improver
US5035821A (en) 1988-07-18 1991-07-30 Exxon Chemical Patents Inc. End-capped multifunctional viscosity index improver
US5759967A (en) 1988-08-01 1998-06-02 Exxon Chemical Patents Inc Ethylene α-olefin/diene interpolymer-substituted carboxylic acid dispersant additives
US5219480A (en) 1988-08-01 1993-06-15 Exxon Chemical Patents Inc. Ethylene alpha-olefin mannich base viscosity index improver/dispersant additives derived from amino phenols and monosecondary amines
US5298565A (en) 1989-04-05 1994-03-29 The Lubrizol Corporation Graft copolymers and lubricants containing such as dispersant-viscosity improvers
US5167848A (en) 1989-05-30 1992-12-01 Exxon Chemical Patents Inc. Grafted viscosity index improver
US6034184A (en) 1998-06-23 2000-03-07 Mobil Oil Corporation Dispersants and dispersant viscosity index improvers from selectively hydrogenated polymers: Mannich reaction products
US5149895A (en) 1990-01-16 1992-09-22 Mobil Oil Corporation Vulcanizable liquid compositions
US5773524A (en) 1990-01-16 1998-06-30 Mobil Oil Corporation Epoxidized liquid elastomeric copolymers
US6162768A (en) 1990-01-16 2000-12-19 Mobil Oil Corporation Dispersants and dispersant viscosity index improvers from selectively hydrogenated polymers: free radically initiated direct grafting reaction products
US6248702B1 (en) 1990-01-16 2001-06-19 Mobil Oil Corporation Dispersant and dispersant viscosity index improvers from selectively hydrogenated aryl-substituted olefin containing diene copolymers
US5637783A (en) 1990-01-16 1997-06-10 Mobil Oil Corporation Dispersants and dispersant viscosity index improvers from selectively hydrogenated polymers
US5633415A (en) 1990-01-16 1997-05-27 Mobil Oil Corporation Dispersants and dispersant viscosity index improvers from selectively hydrogenated polymers
US5780540A (en) 1990-01-16 1998-07-14 Mobil Oil Corporation Dispersants and dispersant viscosity index improvers from selectively hydrogenated polymers
US6103676A (en) 1998-06-23 2000-08-15 Mobil Oil Corporation Dispersants and dispersant viscosity index improvers from selectively hydrogenated polymers: hydroformylation/reductive amination reaction products
US6054539A (en) 1998-07-31 2000-04-25 Mobil Oil Corporation Selectively hydrogenated polymer compositions: polybutadiene-isoprene-polybutadiene
US6228817B1 (en) 1990-01-16 2001-05-08 Mobil Oil Corporation Dispersants and dispersant viscosity index improvers from selectively hydrogenated polymers
EP0438848A1 (en) 1990-01-25 1991-07-31 Ethyl Petroleum Additives Limited Inhibiting fluoroelastomer degradation during lubrication
US5275747A (en) 1990-02-01 1994-01-04 Exxon Chemical Patents Inc. Derivatized ethylene alpha-olefin polymer useful as multifunctional viscosity index improver additive for oleaginous composition
DD301520A7 (de) 1990-07-13 1993-02-18 Ceritolwerk Mieste Gmbh Weichenschmierfett mit gefrierschutzwirkung
US5167845A (en) 1990-12-21 1992-12-01 Texaco Inc. Polymeric additives to enhance anti-wear, anti-oxidancy, and dispersancy in lubricants
US5614480A (en) 1991-04-19 1997-03-25 The Lubrizol Corporation Lubricating compositions and concentrates
US5652201A (en) 1991-05-29 1997-07-29 Ethyl Petroleum Additives Inc. Lubricating oil compositions and concentrates and the use thereof
NO924368L (no) 1991-11-22 1993-05-24 Lubrizol Corp Fremgangsmaate for fremstilling av sintrede legemer og sammensetninger brukt i disse
US5424367A (en) 1991-12-13 1995-06-13 Exxon Chemical Patents Inc. Multiple reaction process in melt processing equipment
US5294354A (en) 1992-06-05 1994-03-15 Texaco Inc. Combining dispersant viscosity index improver and detergent additives for lubricants
US5429757A (en) 1992-09-02 1995-07-04 Texaco Inc. Multifunctional copolymer and lubricating oil composition
US5427702A (en) 1992-12-11 1995-06-27 Exxon Chemical Patents Inc. Mixed ethylene alpha olefin copolymer multifunctional viscosity modifiers useful in lube oil compositions
US5346635A (en) 1993-06-03 1994-09-13 Material Innovation, Inc. Low and light ash oils
US5439605A (en) 1993-06-03 1995-08-08 Khorramian; Behrooz A. Phosphorus and phosphours-free low and light ash lubricating oils
CA2153498A1 (en) 1993-11-10 1995-05-18 Hidetsura Cho Chroman derivative and medicinal use thereof
US5424357A (en) 1993-12-02 1995-06-13 Dow Corning Corporation Compositions for bonding organosiloxane elastomers to organic polymers
US5369170A (en) 1993-12-13 1994-11-29 Shell Oil Company Composite systems of polyketone and aminated, modified polyolefins
US5523008A (en) 1994-10-21 1996-06-04 Castrol Limited Polar grafted polyolefins, methods for their manufacture, and lubricating oil compositions containing them
US5663126A (en) 1994-10-21 1997-09-02 Castrol Limited Polar grafted polyolefins, methods for their manufacture, and lubricating oil compositions containing them
US6034038A (en) 1995-11-03 2000-03-07 Ashland Inc. Lubricant additive formulation
DE19607641A1 (de) 1996-02-29 1997-09-04 Basf Ag Wasserlösliche Kondensationsprodukte aus Aminogruppen enthaltenden Verbindungen und halogenfreien Vernetzern, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
US6187721B1 (en) 1996-06-12 2001-02-13 Castrol Limited Lubricant for use in diesel engines
US5741764A (en) 1996-10-15 1998-04-21 The Lubrizol Corporation Two-cycle lubricant containing solvent and high molecular weight polymer
US6100224A (en) 1997-10-01 2000-08-08 Exxon Chemical Patents Inc Copolymers of ethylene α-olefin macromers and dicarboxylic monomers and derivatives thereof, useful as additives in lubricating oils and in fuels
US6107258A (en) 1997-10-15 2000-08-22 Ethyl Corporation Functionalized olefin copolymer additives
CN1147515C (zh) 1997-10-28 2004-04-28 卡斯特罗尔有限公司 制备接枝共聚物的方法
US5804537A (en) 1997-11-21 1998-09-08 Exxon Chemical Patents, Inc. Crankcase lubricant compositions and method of improving engine deposit performance
US6107257A (en) 1997-12-09 2000-08-22 Ethyl Corporation Highly grafted, multi-functional olefin copolymer VI modifiers
NZ332701A (en) 1997-12-31 2000-01-28 Chevron Chem Co Use of polymeric shear agents such as polymethacrylate or olefin copolymer to minimize variations in viscosity in zinc free medium-speed diesel engine lubricating oils
US6319881B1 (en) 1998-06-23 2001-11-20 Exxonmobil Oil Corporation Haze free oil additive compositions containing dispersants from selectively hydrogenated diene copolymers
US6215033B1 (en) 1998-12-11 2001-04-10 Mobil Oil Corporation Dispersants and dispersant viscosity index improvers from selectively hydrogenated polymers: blends with lower molecular weight components
US5981637A (en) 1998-08-17 1999-11-09 The Goodyear Tire & Rubber Company Rubber composition which contains anti-reversion material and tire with component thereof
BE1012637A3 (fr) 1999-04-29 2001-01-09 Solvay Polyolefines et procede pour leur fabrication.
US6472353B1 (en) 2000-09-14 2002-10-29 The Lubrizol Corporation Dispersant-viscosity improvers for lubricating oil compositions
US6939420B2 (en) 2000-11-02 2005-09-06 The Lubrizol Corporation Thickened water in oil emulsion composition
JP2002146376A (ja) 2000-11-10 2002-05-22 Daizo:Kk グリース組成物
US6715473B2 (en) 2002-07-30 2004-04-06 Infineum International Ltd. EGR equipped diesel engines and lubricating oil compositions
US6750183B2 (en) 2000-12-22 2004-06-15 Infineum International Ltd. Lubricating oil composition
US7144951B2 (en) 2001-09-14 2006-12-05 Crompton Corporation Multifunctional viscosity index improver and dispersant
US6759375B2 (en) 2002-05-23 2004-07-06 The Lubrizol Corporation Use of an amide to reduce lubricant temperature
EP2484660A3 (en) 2002-05-24 2013-03-13 Castrol Limited Preparation of monomers for grafting to polyolefins
US6767871B2 (en) 2002-08-21 2004-07-27 Ethyl Corporation Diesel engine lubricants
US20040259742A1 (en) 2003-06-18 2004-12-23 Mishra Munmaya K. Use of dispersant viscosity index improvers in exhaust gas recirculation engines
US7514393B2 (en) * 2003-11-21 2009-04-07 Castrol Limited Preparation of functional monomers for grafting to low molecular weight polyalkenes and their use in the preparation of dispersants and lubricating oil compositions containing dispersant polyalkenes
JP2005200446A (ja) * 2004-01-13 2005-07-28 Mitsui Chemicals Inc α−オレフィン（共）重合体とその用途
US20060003905A1 (en) 2004-07-02 2006-01-05 Devlin Cathy C Additives and lubricant formulations for improved corrosion protection
CN101031633B (zh) 2004-07-30 2010-11-10 卢布里佐尔公司 润滑配备有废气再循环的柴油机的方法
US7253231B2 (en) 2005-01-31 2007-08-07 Afton Chemical Corporation Grafted multi-functional olefin copolymer VI modifiers and uses thereof
US20070149414A1 (en) 2005-12-28 2007-06-28 Chevron Oronite Company Llc Dispersant viscosity index improvers having high ethylene content and lubricating oil compositions containing the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2007137648A (ru) * 2005-03-11 2009-04-20 Кастрол Лимитед (Gb) Многофункциональный привитой полимер
RU2007144073A (ru) * 2005-04-28 2009-06-10 Кастрол Лимитед (Gb) Многофункциональный привитой сополимер-диспергатор

Also Published As

Publication number Publication date
EP2556096B1 (en) 2014-09-17
BR112012024121A2 (pt) 2016-06-14
RU2012139659A (ru) 2014-05-20
EP2556096A1 (en) 2013-02-13
ZA201207297B (en) 2013-06-26
CN102844344A (zh) 2012-12-26
US20110251112A1 (en) 2011-10-13
MX341294B (es) 2016-08-12
MY156964A (en) 2016-04-15
AU2011238558A1 (en) 2012-10-11
JP5795791B2 (ja) 2015-10-14
US8603954B2 (en) 2013-12-10
AU2011238558B2 (en) 2014-09-25
PL2556096T3 (pl) 2015-03-31
MX2012011012A (es) 2012-11-23
CN102844344B (zh) 2015-08-26
WO2011126939A1 (en) 2011-10-13
JP2013523973A (ja) 2013-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2416620C2 (ru) Многофункциональный привитой полимер
US7253231B2 (en) Grafted multi-functional olefin copolymer VI modifiers and uses thereof
US20040259742A1 (en) Use of dispersant viscosity index improvers in exhaust gas recirculation engines
EP1553115A2 (en) Graft copolymers, method of making and compositions containing the same
JP2006161042A (ja) グラフト化された官能化オレフィンポリマー分散剤およびその使用法
JP2008101217A (ja) 潤滑油組成物
JP5635350B2 (ja) オレフィン共重合体増粘剤および潤滑油組成物およびその用途
EP2083024A1 (en) Olefin copolymer dispersant VI improver and lubricant compositions and uses thereof
US8093189B2 (en) Lubricating oil compositions for inhibiting coolant-induced oil filter plugging
RU2557551C2 (ru) Привитой полимер, способ его получения и содержащая его композиция смазочного масла
JP4393871B2 (ja) 油添加剤濃縮物における粘度成長抑制