ПОЛИАЛКИЛ(МЕТ)АКРИЛАТЫ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ ЭКОНОМИИ ТОПЛИВА, ДИСПЕРГИРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ И УМЕНЬШЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ОБРАЗУЮЩИХСЯ ОТЛОЖЕНИЙ Российский патент 2023 года по МПК C08F265/06 C08F290/04 C08F220/18 C10M145/14 C10N30/02 C10N30/04 

Описание патента на изобретение RU2798848C2

Настоящее изобретение относится к новым полиалкил(мет)акрилатам, содержащим определенные количества обладающих длинной цепью алкил(мет)акрилатов и функциональных мономеров, к их получению, к смазывающим композициям, содержащим такие полиалкил(мет)акрилаты, и к их применению в смазывающих композициях, в особенности, в композициях моторных масел (МТМ), в качестве средств, улучшающих индекс вязкости (ИВ), обеспечивающих хорошую экономию топлива, а также обладающих способностью диспергировать сажу и обеспечивающих такое же или даже уменьшенное количество образующихся отложений.

Задачей настоящего изобретения является разработка средств, улучшающих ИВ, обеспечивающих хорошую экономию топлива, улучшенную способность диспергировать сажу и дополнительно небольшое количество образующихся отложений, в особенности, для масел для дизельных двигателей. В этой связи установлено, что самой важным требованием является растворимость таких полимеров.

Технология получения полиалкил(мет)акрилатов, содержащих обладающие длинной цепью алкил(мет)акрилаты, в общем и их применение в качестве средств, улучшающих индекс вязкости, уже известны (US 2008/0194443, US 2010/0190671 и WO 2014/170169), однако еще не была описана диспергирующая способность полимеров, содержащих стирольные сомономеры, при их использовании в смазывающих композициях.

Смазывающие характеристики обычно улучшают путем добавления присадок к смазочным маслам.

Так, например, в патентах US 5565130 и 5597871, раскрыто применение гребенчатых полимеров, содержащих макромономеры, образованные из полибутадиена, в качестве средств, улучшающих индекс вязкости. Однако в этих публикациях не раскрыта их диспергирующая способность.

В WO 2007/003238 А1 описаны растворимые в масле гребенчатые полимеры, образованные из макромономеров на основе полиолефина, в особенности, метакриловых эфиров на основе полибутадиена, и C110-алкилметакрилатов. Гребенчатые полимеры можно использовать в качестве присадки для смазочных масел с целью улучшения индекса вязкости и стабильности по отношению к сдвиговому воздействию. Однако в этой публикации не раскрыта их диспергирующая способность.

В WO 2009/007147 А1 раскрыто применение гребенчатых полимеров, образованных из макромономеров на основе полиолефина, в особенности, метакриловых эфиров на основе полибутадиена, и С110-алкилметакрилатов, для уменьшения расхода топлива автомобилями. Однако в этой публикации не раскрыта их диспергирующая способность.

В WO 2010/102903 А1 раскрыто применение гребенчатых полимеров в качестве в качестве противоусталостных присадок для трансмиссионных, моторных и гидравлических масел. Однако в этой публикации не раскрыта их диспергирующая способность.

В DE 102009001447 А1 описано применение гребенчатых полимеров для увеличения допустимой нагрузки, которой подвергаются гидравлические масла, обладающие высоким индексом вязкости. Однако в этой публикации не раскрыта их диспергирующая способность.

В WO 2012/025901 Al (Total) раскрыто применение гребенчатых полимеров в смазывающих веществах в комбинации с конкретными трибо-модификаторами. Однако в этой публикации не раскрыта их диспергирующая способность.

Поскольку характеристики смазывающих веществ, раскрытых в предшествующем уровне техники, все еще являются неудовлетворительными в случае их применения для улучшения диспергирующей способности и уменьшения количества образующихся отложений, в особенности, в дизельных двигателях, задачей настоящего изобретения является получение отдельных компонентов, которые при их добавлении к базовому маслу, использующемуся в смазывающей композиции, оказывают существенное воздействие не только на экономию топлива, но и на диспергирующую способность и количество образующихся отложений.

Согласно изобретению неожиданно было установлено, что полиалкил(мет)акрилаты, содержащие определенные количества обладающих длинной цепью алкил(мет)акрилатов и функциональных мономеров, оказывают положительное воздействие на диспергирующую способность смазывающей композиции.

Подробное описание изобретения

Первым объектом настоящего изобретения являются полимеры на основе полиалкил(мет)акрилата, содержащие следующие мономеры:

(a) от 10 до 25 мас. % эфиров (мет)акриловой кислоты с гидроксилированным гидрированным полибутадиеном;

(b) от 30 до 65 мас. % С14-алкил(мет)акрилатов;

(c) от 10 до 30 мас. % фенилсодержащих мономеров, выбранных из группы, состоящей из следующих: стирол и бензил(мет)акрилат, предпочтительным является стирол;

(d) от 10 до 43 мас. % С1030-алкил(мет)акрилатов, предпочтительно С1015-алкилметакрилатов, более предпочтительно С1214-алкилметакрилатов; и

(e) от 0 до 7 мас. % N-содержащих мономеров, выбранных из группы, состоящей из следующих: N,N-диметиламиноэтилметакрилат (ДМАЭМА), N-(3-(диметиламино)пропил)метакриламид (ДМАПМА) и N-винилпирролидинон (NVP), предпочтительно ДМАЭМА.

Содержание каждого компонента (а), (b), (с), (d) и (е) приведено в пересчете на полную массу гребенчатого полимера на основе полиалкил(мет)акрилата.

В предпочтительном варианте осуществления относительные содержания компонентов (а), (b), (с), (d) и (е) в сумме составляют 100 мас. %.

Предпочтительно, если среднемассовая молекулярная масса полимеров на основе полиалкил(мет)акрилата, предлагаемых в настоящем изобретении, находится в диапазоне от 100000 до 1000000 г/моль, более предпочтительно в диапазоне от 200000 до 700000 г/моль. Предпочтительно, если среднечисловая молекулярная масса полимеров на основе полиалкил(мет)акрилата, предлагаемых в настоящем изобретении, находится в диапазоне от 20000 до 200000 г/моль, более предпочтительно в диапазоне от 30000 до 170000 г/моль.

Предпочтительно, если полимеры на основе полиалкил(мет)акрилата, предлагаемые в настоящем изобретении обладают индексом полидисперсности (ИПД) Mw/Mn, находящимся в диапазоне от 2 до 10, более предпочтительно в диапазоне от 2 до 7.

Mw и Mn определяют с помощью эксклюзионной хроматографии (ЭКХ) с использованием имеющихся в продаже стандартов полиметилметакрилата. Определение проводят с помощью гель-проникающей хроматографии с использованием ТГФ (тетрагидрофуран) в качестве элюента.

Дополнительным первым вариантом осуществления являются полимеры на основе полиалкил(мет)акрилата, предлагаемые в настоящем изобретении, которые содержит от 55 до 65 мас. % мономеров, выбранных из группы, состоящей из следующих: С14-алкил(мет)акрилаты, стирол и бензил(мет)акрилат, предпочтительно метилметакрилат, бутилметакрилат и стирол.

Дополнительным первым вариантом осуществления являются полимеры на основе полиалкил(мет)акрилата, содержащие следующие мономеры:

(a) от 10 до 25 мас. % эфиров (мет)акриловой кислоты с гидроксилированный гидрированным полибутадиеном;

(b) от 45 до 60 мас. % С14-алкил(мет)акрилатов;

(c) от 10 до 15 мас. % стирола;

(d) от 15 до 30 мас. % С1030-алкил(мет)акрилатов, предпочтительно С1015-алкилметакрилатов, более предпочтительно С1214-алкилметакрилатов; и

(e) от 3 до 7 мас. % N-содержащих мономеров, выбранных из группы, состоящей из следующих: N,N-диметиламиноэтилметакрилат (ДМАЭМА), N-(3-(диметиламино)пропил)метакриламид (ДМАПМА) и N-винилпирролидинон (NVP), предпочтительно ДМАЭМА.

Содержание каждого компонента (а), (b), (с), (d) и (е) приведено в пересчете на полную массу гребенчатого полимера на основе полиалкил(мет)акрилата.

В предпочтительном варианте осуществления относительные содержания компонентов (а), (b), (с), (d) и (е) в сумме составляют 100 мас. %.

Дополнительным первым вариантом осуществления являются полимеры на основе полиалкил(мет)акрилата, содержащие следующие мономеры:

(a) от 10 до 25 мас. % эфиров (мет)акриловой кислоты с гидроксилированным гидрированным полибутадиеном;

(b) от 30 до 45 мас. % С14-алкил(мет)акрилатов;

(c) от 19 до 30 мас. %, предпочтительно от 20 до 30 мас. % стирола;

(d) от 15 до 30 мас. % С1030-алкил(мет)акрилатов, предпочтительно С1015-алкилметакрилатов, более предпочтительно С1214-алкилметакрилатов; и

(e) от 3 до 7 мас. % N-содержащих мономеров, выбранных из группы, состоящей из следующих: N,N-диметиламиноэтилметакрилат (ДМАЭМА), N-(3-(диметиламино)пропил)метакриламид (ДМАПМА) и N-винилпирролидинон (NVP), предпочтительно ДМАЭМА.

Содержание каждого компонента (а), (b), (с), (d) и (е) приведено в пересчете на полную массу гребенчатого полимера на основе полиалкил(мет)акрилата.

В предпочтительном варианте осуществления относительные содержания компонентов (а), (b), (с), (d) и (е) в сумме составляют 100 мас. %.

В контексте настоящего изобретения полимер на основе полиалкил(мет)акрилата содержит первый полимер, который также называется основной цепью или главной цепью, и множество дополнительных полимеров, которые называются боковыми цепями, и они связаны ковалентной связью с основной цепью. В настоящем изобретении основная цепь полимера на основе полиалкил(мет)акрилата образована взаимосвязанными ненасыщенными группами указанных (мет)акрилатов. Сложноэфирные группы (мет)акриловых эфиров, фенильные радикалы стирольных мономеров и заместители дополнительных свободнорадикально полимеризующихся сомономеров образуют боковые цепи гребенчатого полимера.

Термин "(мет)акрилат" означает и эфиры акриловой кислоты, и эфиры метакриловой кислоты. Метакрилаты являются более предпочтительными, чем акрилаты.

Гидроксилированный гидрированный полибутадиен, предназначенный для применения в настоящем изобретении, обладает среднечисловой молярной массой Mn, равной от 4000 до 6000 г/моль, предпочтительно от 4500 до 5000 г/моль. Вследствие высокой молярной массы гидроксилированных гидрированных полибутадиенов в контексте настоящего изобретения их также можно назвать макроспиртами.

Среднечисловую молярную массу Mn определяют с помощью эксклюзионной хроматографии с использованием имеющихся в продаже стандартов полибутадиена. Определение проводят в соответствии со стандартом DIN 55672-1 с помощью гель-проникающей хроматографии с использованием ТГФ в качестве элюента.

Предпочтительно, если гидроксилированный гидрированный полибутадиен обладает степенью гидрирования, составляющей не менее 99%. Альтернативным показателем степени гидрирования, который можно определить для сополимера, предлагаемого в настоящем изобретении, является йодное число. Йодное число означает количество граммов йода, которое можно присоединить к 100 г сополимера. Предпочтительно, если сополимер, предлагаемый в настоящем изобретении, обладает йодным числом, равным не более 5 г йода в пересчете на 100 г сополимера. Йодное число определяют по методике Вийса в соответствии со стандартом DIN 53241-1:1995-05.

Предпочтительные гидроксилированные гидрированные полибутадиены можно получить в соответствии с GB 2270317.

Некоторые гидроксилированные гидрированные полибутадиены также имеются в продаже. Имеющиеся в продаже гидроксилированные гидрированные полибутадиены включают, например, гидрированный полибутадиен, функционализированный группами ОН до степени, составляющей примерно 98 мас. % (также называющийся сополимером олефина, СПО), содержащий примерно по 50% повторяющихся звеньев 1,2-присоединения и повторяющихся звеньев 1,4-присоединения, обладающий Mn=4200 г/моль, выпускающийся фирмой Cray Valley (Paris), дочерняя компания фирмы Total (Paris).

Предпочтение отдается моногидроксилированным гидрированным полибутадиенам. Более предпочтительно, если гидроксилированный гидрированным полибутадиеном является содержащий гидроксиэтильную или гидроксипропильную концевую группу гидрированный полибутадиен. Особенное предпочтение отдается содержащим гидроксипропильную концевую группу полибутадиенам.

Эти моногидроксилированные гидрированные полибутадиены можно получить путем проводимого сначала с помощью анионной полимеризации превращения бутадиеновых мономеров в полибутадиен. Затем путем проведения реакции полибутадиена с этиленоксидом или пропиленоксидом можно получить функционализированный гидроксигруппами полибутадиен. Этот гидроксилированный полибутадиен можно гидрировать в присутствии подходящего катализатора на основе переходного металла.

Эфиры (мет)акриловой кислоты, предназначенные для применения в настоящем изобретении, и описанный гидроксилированный гидрированный полибутадиен вследствие их высокой молярной массы в контексте настоящего изобретения также называются макромономерами.

Макромономеры, предназначенные для применения в настоящем изобретении, можно получить по реакции переэтерификации алкил(мет)акрилатов. Реакция алкил(мет)акрилата с гидроксилированным гидрированным полибутадиеном дает сложные эфиры, предлагаемые в настоящем изобретении. Предпочтение отдается использованию в качестве реагента метил(мет)акрилата или этил(мет)акрилата.

Эта реакция переэтерификации широко известна. Так, например, для ее проведения можно использовать гетерогенную каталитическую систему, такую как смесь гидроксид лития/оксид кальция (LiOH/CaO), чистый гидроксид лития (LiOH), метоксид лития (LiOMe) или метоксид натрия (NaOMe), или гомогенную каталитическую систему, такую как изопропилтитанат (Ti(OiPr)4) или диоктилоловооксид (Sn(Oct)20). Реакция является равновесной реакцией. Поэтому выделяющийся обладающий низкой молекулярной массой спирт обычно удаляют, например, путем перегонки.

Кроме того, макромономеры можно получить путем прямой переэтерификации с использованием в качестве исходного вещества, например, (мет)акриловой кислоты или ангидрида (мет)акриловой кислоты, предпочтительно при условиях кислотного катализа с использованием п-толуолсульфоновой кислоты или метансульфоновой кислоты, или из свободной метакриловой кислоты по методике с использованием ДЦК (дициклогексилкарбодиимид).

Кроме того, гидроксилированный гидрированный полибутадиен, предлагаемый в настоящем изобретении, можно превратить в сложный эфир по реакции с хлорангидридом кислоты, таким как (мет)акрилоилхлорид.

Предпочтительно, если в подробно описанных выше методиках получения сложных эфиров, предлагаемых в настоящем изобретении, используют ингибиторы полимеризации, например, 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидинооксильный радикал и/или монометиловый эфир гидрохинона.

С14-Алкил(мет)акрилаты, предназначенные для применения в настоящем изобретении, представляют собой сложные эфиры (мет)акриловой кислоты и обладающих линейной или разветвленной цепью спиртов, содержащих, от 1 до 4 атомов углерода. Термин "С14-алкилметакрилаты" включает отдельные (мет)акриловые эфиры, образованные со спиртом, обладающим определенной длиной цепи, а также смеси (мет)акриловых эфиров, образованных со спиртами, обладающими разными длинами цепей

Подходящие С14-алкил(мет)акрилаты включают, например, метил(мет)акрилат, этил(мет)акрилат, н-пропил(мет)акрилат), изопропил(мет)акрилат, н-бутил(мет)акрилат, изобутил(мет)акрилат и трет-бутил(мет)акрилат.Особенно предпочтительными С14-алкил(мет)акрилатами являются метил(мет)акрилат и н-бутил(мет)акрилат; еще более предпочтительными являются метилметакрилат и н-бутилметакрилат.

С1030-Алкил(мет)акрилаты, предназначенные для применения в настоящем изобретении, представляют собой сложные эфиры (мет)акриловой кислоты и обладающих линейной или разветвленной цепью спиртов, содержащих от 10 до 30 атомов углерода. Термин "С1030-алкилметакрилаты" включает отдельные (мет)акриловые эфиры, образованные со спиртом, обладающим определенной длиной цепи, а также смеси (мет)акриловых эфиров, образованных со спиртами, обладающими разными длинами цепей.

Подходящие С1030-алкил(мет)акрилаты включают, например, 2-бутилоктил(мет)акрилат, 2-гексилоктил(мет)акрилат, децил(мет)акрилат, 2-бутилдецил(мет)акрилат, 2-гексилдецил(мет)акрилат, 2-октилдецил(мет)акрилат, ундецил(мет)акрилат, 5-метилундецил(мет)акрилат, додецил(мет)акрилат, 2-метилдодецил(мет)акрилат, 2-гексилдодецил(мет)акрилат, 2-октилдодецил(мет)акрилат, тридецил(мет)акрилат, 5-метилтридецил(мет)акрилат, тетрадецил(мет)акрилат, 2-децилдетрадецил(мет)акрилат, пентадецил(мет)акрилат, гексадецил(мет)акрилат, 2-метилгексадецил(мет)акрилат, 2-додецилгексадецил(мет)акрилат, гептадецил(мет)акрилат, 5 -изопропилгептадецил(мет)акрилат, 4-трет-бутилоктадецил(мет)акрилат, 5-этилоктадецил(мет)акрилат, 3-изопропилоктадецил(мет)акрилат, октадецил(мет)акрилат, 2-децилоктадецил(мет)акрилат, 2-тетрадецилоктадецил(мет)акрилат, нонадецил(мет)акрилат, эйкозил(мет)акрилат, цетилэйкозил(мет)акрилат, стеарилэйкозил(мет)акрилат, докозил(мет)акрилат и/или эйкозилтетратриаконтил(мет)акрилат.2-децилтетрадецил(мет)акрилат, 2-децилоктадецил(мет)акрилат, 2-додецил-1-гексадецил(мет)акрилат, 1,2-октил-1-додецил(мет)акрилат, 2-тетрадецилоктадецил(мет)акрилат, 1,2-тетрадецилоктадецил(мет)акрилат и 2-гексадецилэйкозил(мет)акрилат.

С1015-Алкилметакрилаты, предназначенные для применения в настоящем изобретении, представляют собой сложные эфиры метакриловой кислоты и спиртов, содержащих от 10 до 15 атомов углерода. Термин "С1015-алкилметакрилаты" включает отдельные метакриловые эфиры, образованные со спиртом, обладающим определенной длиной цепи, а также смеси метакриловых эфиров, образованных со спиртами, обладающими разными длинами цепей.

Подходящие С1015-алкилметакрилаты включают, например, децилметакрилат, ундецилметакрилат, 5-метилундецилметакрилат, додецилметакрилат, 2-метилдодецилметакрилат, тридецилметакрилат, 5-метилтридецилметакрилат, тетрадецилметакрилат и/или пентадецилметакрилат.

Особенно предпочтительными С1015-алкилметакрилатами являются метакриловые эфиры, образованные из смеси линейных С1214-спиртов (С1214-алкилметакрилаты).

Подходящие стирольные мономеры выбраны из группы, состоящей из следующих: стирол, замещенные стиролы, содержащие в боковой цепи алкильный заместитель, например, альфа-метилстирол и альфа-этилстирол, замещенные стиролы, содержащие в кольце алкильный заместитель, такие как винилтолуол и пара-метилстирол, галогенированные стиролы, например, монохлорстиролы, дихлорстиролы, трибромстиролы и тетрабромстиролы; предпочтительным является стирол.

Полимеры на основе полиалкил(мет)акрилата, предназначенные для применения в настоящем изобретении, можно охарактеризовать на основании их молярной степени разветвления ("f-разветвление"). Молярная степень разветвления означает выраженное в мол. % количество использующихся макромономеров (компонент (а)) в пересчете на полное количество молей всех мономеров в мономерной композиции. Количество молей использующихся макромономеров рассчитывают на основании среднечисловой молярной массы Mn макромономеров. Расчет степени разветвления подробно описан в WO 2007/003238 А1, в особенности, на стр. 13 и 14, которые явным образом включены в настоящее изобретение в качестве ссылки.

Предпочтительно, если гребенчатые полимеры на основе полиалкил(мет)акрилата, предлагаемые в настоящем изобретении, обладают молярной степенью разветвления Гра3ветвп., равной от 0,1 до 2 мол. %, более предпочтительно от 0,3 до 1,5 мол. % и наиболее предпочтительно от 0,5 до 1,0 мол. %.

Молярную степень разветвления fразветвл. рассчитывают так, как описано в US 2010/0190671 А1, параграфы [0060] - [0065].

Полимеры, предлагаемые в настоящем изобретении, характеризуются их вкладом в низкие значения КВ40 (KB = кинематическая вязкость), BTBC80 и ВТВС100 (ВТВС = вязкость при высокой температуре и высокой скорости сдвига) (например, при заданном значении ВТВС100, равном 2,6 мПа⋅с) содержащих их композиций смазочных масел.

Поэтому полимеры на основе полиалкил(мет)акрилата, предлагаемые в настоящем изобретении, можно применять для всех обычных марок моторных масел, обладающих характеристиками вязкости, определенными в документе SAE J300 (SAE = Общество автомобильных инженеров). Полимеры на основе полиалкил(мет)акрилата, предлагаемые в настоящем изобретении, дополнительно улучшают диспергирующую способность и уменьшают количество образующихся отложений при их использовании в композициях смазочных масел.

Полимеры на основе полиалкил(мет)акрилата, предлагаемые в настоящем изобретении, дополнительно улучшают диспергирующую способность и уменьшают количество отложений, образующихся в двигателях, предпочтительно в дизельных двигателях.

Поэтому другим объектом настоящего изобретения является применение полимеров на основе полиалкил(мет)акрилата, предлагаемых в настоящем изобретении, для улучшения кинематической вязкости и характеристик ВТВС композиций смазочных масел, в особенности, композиций моторных масел, и в то же время улучшения диспергирующей способности и поддержания или уменьшения количества образующихся отложений,

Другим объектом настоящего изобретения является способ улучшения кинематической вязкости и характеристик ВТВС композиций смазочных масел, в особенности, композиций моторных масел, и в то же время улучшения диспергирующей способности и поддержания или уменьшения количества образующихся отложений, проводимый путем добавления полимера на основе полиалкил(мет)акрилата, предлагаемого в настоящем изобретении.

Вторым вариантом осуществления настоящего изобретения является композиция присадки, содержащая:

(A) от 60 до 80 мас. % базового масла, и

(B) от 20 до 40 мас. % полимера на основе полиалкил(мет)акрилата, содержащего следующие мономеры:

(a) от 10 до 25 мас. % эфиров (мет)акриловой кислоты с гидроксилированным гидрированным полибутадиеном;

(b) от 30 до 65 мас. % С14-алкил(мет)акрилатов;

(c) от 10 до 30 мас. % фенилсодержащих мономеров, выбранных из группы, состоящей из следующих: стирол и бензил(мет)акрилат, предпочтительным является стирол;

(d) от 10 до 43 мас. % С1030-алкил(мет)акрилатов, предпочтительно С1015-алкилметакрилатов, более предпочтительно С1214-алкилметакрилатов; и

(e) от 0 до 7 мас. % N-содержащих мономеров, выбранных из группы, состоящей из следующих: N,N-диметиламиноэтилметакрилат (ДМАЭМА), N-(3-(диметиламино)пропил)метакриламид (ДМАПМА) и N-винилпирролидинон (NVP), предпочтительно ДМАЭМА.

Содержание каждого компонента (А) и (В) приведено в пересчете на полную массу композиции присадки.

В предпочтительном варианте осуществления относительные содержания компонентов (А) и (В) в сумме составляют 100 мас. %.

Содержание каждого компонента (а), (b), (с), (d) и (е) приведено в пересчете на полную массу гребенчатого полимера на основе полиалкил(мет)акрилата.

В предпочтительном варианте осуществления относительные содержания компонентов (а), (b), (с), (d) и (е) в сумме составляют 100 мас. %.

Дополнительным вторым вариантом осуществления настоящего изобретения является композиция присадки, содержащая:

(A) от 60 до 80 мас. % базового масла, и

(B) от 20 до 40 мас. % полимера на основе полиалкил(мет)акрилата, содержащего следующие мономеры:

(a) от 10 до 25 мас. % эфиров (мет)акриловой кислоты с гидроксилированным гидрированным полибутадиеном;

(b) от 45 до 60 мас. % С14-алкил(мет)акрилатов;

(c) от 10 до 15 мас. % стирола;

(d) от 15 до 30 мас. % С1030-алкил(мет)акрилатов, предпочтительно С1015-алкилметакрилатов, более предпочтительно С1214-алкилметакрилатов; и

(e) от 3 до 7 мас. % N-содержащих мономеров, выбранных из группы, состоящей из следующих: N,N-диметиламиноэтилметакрилат (ДМАЭМА), N-(3-(диметиламино)пропил)метакриламид (ДМАПМА) и N-винилпирролидинон (NVP), предпочтительно ДМАЭМА.

Содержание каждого компонента (А) и (В) приведено в пересчете на полную массу композиции присадки.

В предпочтительном варианте осуществления относительные содержания компонентов (А) и (В) в сумме составляют 100 мас. %.

Содержание каждого компонента (а), (b), (с), (d) и (е) приведено в пересчете на полную массу гребенчатого полимера на основе полиалкил(мет)акрилата.

В предпочтительном варианте осуществления относительные содержания компонентов (а), (b), (с), (d) и (е) в сумме составляют 100 мас. %.

Дополнительным вторым вариантом осуществления настоящего изобретения является композиция присадки, содержащая:

(A) от 60 до 80 мас. % базового масла, и

(B) от 20 до 40 мас. % полимера на основе полиалкил(мет)акрилата, содержащего следующие мономеры:

(a) от 10 до 25 мас. % эфиров (мет)акриловой кислоты с гидроксилированный гидрированным полибутадиеном;

(b) от 30 до 45 мас. % С14-алкил(мет)акрилатов;

(c) от 19 до 30 мас. %, предпочтительно от 20 до 30 мас. % стирола;

(d) от 15 до 30 мас. % С1030-алкил(мет)акрилатов, предпочтительно С1015-алкилметакрилатов, более предпочтительно С1214-алкилметакрилатов; и

(e) от 3 до 7 мас. % N-содержащих мономеров, выбранных из группы, состоящей из следующих: N,N-диметиламиноэтилметакрилат (ДМАЭМА), N-(3-(диметиламино)пропил)метакриламид (ДМАПМА) и N-винилпирролидинон (NVP), предпочтительно ДМАЭМА.

Содержание каждого компонента (А) и (В) приведено в пересчете на полную массу композиции присадки.

В предпочтительном варианте осуществления относительные содержания компонентов (А) и (В) в сумме составляют 100 мас. %.

Содержание каждого компонента (а), (b), (с), (d) и (е) приведено в пересчете на полную массу гребенчатого полимера на основе полиалкил(мет)акрилата.

В предпочтительном варианте осуществления относительные содержания компонентов (а), (b), (с), (d) и (е) в сумме составляют 100 мас. %.

Базовое масло, предназначенное для использования в композиции присадки, содержит масло, обладающее подходящей для смазывания вязкостью. Такие масла включают натуральные и синтетические масла, масло, полученное при гидрокрекинге, гидрировании и заключительной гидрообработке, нерафинированные, рафинированные, повторно рафинированные масла или их смеси.

Базовое масло также может быть определено в соответствии определением Американского нефтяного института (АНИ) (см. опубликованную в апреле 2008 г. версию "Appendix E-API Base Oil Interchangeability Guidelines for Passenger Car Motor Oils and Diesel Engine Oils", секция 1.3, подзаголовок 1.3. "Base Stock Categories").

АНИ в настоящее время определил 5 групп базовых компонентов смазочного материала (API 1509, Annex Е - API Base Oil Interchangeability Guidelines for Passenger Car Motor Oils and Diesel Engine Oils, September 2011). К группам I, II и III относятся минеральные масла, которые классифицируются по содержанию насыщенных соединений и серы, и по их индексам вязкости. К группе IV относятся поли-альфа-олефины; и к группе V все остальные базовые компоненты, включая, например, сложноэфирные масла. В приведенной ниже таблице описана эта классификация АНИ.

Предпочтительно, если определенная в соответствии со стандартом ASTM D445 кинематическая вязкость при 100°С (KB100) подходящих аполярных базовых масел, использующихся для получения композиции присадки или смазывающей композиции, предлагаемой настоящем изобретении, находится в диапазоне от 3 до 10 мм2/с, более предпочтительно в диапазоне от 4 до 8 мм2/с.

Другие базовые масла, которые можно использовать в соответствии с настоящим изобретением, являются полученные по методике Фишера-Тропша базовые масла, относящиеся к группам II-III.

Базовые масла, полученные по методике Фишера-Тропша, известны в данной области техники. Термин "полученное по методике Фишера-Тропша" означает, что базовое масло является продуктом синтеза, проводимого по методике Фишера-Тропша, или получено из него. Базовое масло, полученное по методике Фишера-Тропша, также может называться базовым маслом, полученным по технологии ГЗЖ (превращения газа в жидкости). Подходящими базовыми маслами, полученными по методике Фишера-Тропша, которые можно с успехом использовать в качестве базового масла в смазывающих композициях, предлагаемых в настоящем изобретении, являются такие, как раскрытые, например, в ЕР 0776959, ЕР 0668342, WO 97/21788, WO 00/15736, WO 00/14188, WO 00/14187, WO 00/14183, WO 00/14179, WO 00/08115, WO 99/41332, ЕР 1029029, WO 01/18156, WO 01/57166 и WO 2013/189951.

Базовые масла, относящиеся к группе III АНИ, используют, в особенности, для композиций моторных масел.

Предпочтительно, если композиция присадки, предлагаемая в настоящем изобретении, содержит от 70 до 75 мас. % базового масла (А) и от 25 до 30 мас. %, полимера на основе полиалкил(мет)акрилата (В) в пересчете на полную массу композиции присадки.

Третьим вариантом осуществления настоящего изобретения является композиция смазочного масла, содержащая:

(A) от 80 до 99,5 мас. % базового масла;

(B) от 0,5 до 5 мас. % полимера на основе полиалкил(мет)акрилата, содержащего следующие мономеры:

(a) от 10 до 25 мас. % эфиров (мет)акриловой кислоты с гидроксилированным гидрированным полибутадиеном;

(b) от 30 до 65 мас. % С14-алкил(мет)акрилатов;

(c) от 10 до 30 мас. % фенилсодержащих мономеров, выбранных из группы, состоящей из следующих: стирол и бензил(мет)акрилат, предпочтительным является стирол;

(d) от 10 до 43 мас. % С1030-алкил(мет)акрилатов, предпочтительно С1015-алкилметакрилатов, более предпочтительно С1214-алкилметакрилатов; и

(e) от 0 до 7 мас. % N-содержащих мономеров, выбранных из группы, состоящей из следующих: N,N-диметиламиноэтилметакрилат (ДМАЭМА), N-(3-(диметиламино)пропил)метакриламид (ДМАПМА) и N-винилпирролидинон (NVP), предпочтительно ДМАЭМА; и

(C) от 0 до 15 мас. % одной или большего количества дополнительных присадок.

Содержание каждого компонента (А), (В) и (С) приведено в пересчете на полную массу композиции смазочного масла.

В предпочтительном варианте осуществления относительные содержания компонентов (А), (В) и (С) в сумме составляют 100 мас. %.

Содержание каждого компонента (а), (b), (с), (d) и (е) приведено в пересчете на полную массу гребенчатого полимера на основе полиалкил(мет)акрилата.

В предпочтительном варианте осуществления относительные содержания компонентов (а), (b), (с), (d) и (е) в сумме составляют 100 мас. %.

Дополнительным третьим вариантом осуществления настоящего изобретения является композиция смазочного масла, содержащая:

(A) от 80 до 99,5 мас. % базового масла;

(B) от 0,5 до 5 мас. % полимера на основе полиалкил(мет)акрилата, содержащего следующие мономеры:

(a) от 10 до 25 мас. % эфиров (мет)акриловой кислоты с гидроксилированным гидрированным полибутадиеном;

(b) от 45 до 60 мас. % С14-алкил(мет)акрилатов;

(c) от 10 до 15 мас. % стирола;

(d) от 15 до 30 мас. % С1030-алкил(мет)акрилатов, предпочтительно С1015-алкилметакрилатов, более предпочтительно С1214-алкилметакрилатов; и

(e) от 3 до 7 мас. % N-содержащих мономеров, выбранных из группы, состоящей из следующих: N,N-диметиламиноэтилметакрилат (ДМАЭМА), N-(3-(диметиламино)пропил)метакриламид (ДМАПМА) и N-винилпирролидинон (NVP), предпочтительно ДМАЭМА; и

(C) от 0 до 15 мас. % одной или большего количества дополнительных присадок.

Содержание каждого компонента (А), (В) и (С) приведено в пересчете на полную массу композиции смазочного масла.

В предпочтительном варианте осуществления относительные содержания компонентов (А), (В) и (С) в сумме составляют 100 мас. %.

Содержание каждого компонента (а), (b), (с), (d) и (е) приведено в пересчете на полную массу гребенчатого полимера на основе полиалкил(мет)акрилата.

В предпочтительном варианте осуществления относительные содержания компонентов (а), (b), (с), (d) и (е) в сумме составляют 100 мас. %.

Третьим вариантом осуществления настоящего изобретения является композиция смазочного масла, содержащая:

(A) от 80 до 99,5 мас. % базового масла;

(B) от 0,5 до 5 мас. % полимера на основе полиалкил(мет)акрилата, содержащего следующие мономеры:

(a) от 10 до 25 мас. % эфиров (мет)акриловой кислоты с гидроксилированным гидрированным полибутадиеном;

(b) от 30 до 45 мас. % С14-алкил(мет)акрилатов;

(c) от 19 до 30 мас. %, предпочтительно от 20 до 30 мас. % стирола;

(d) от 15 до 30 мас. % С1030-алкил(мет)акрилатов, предпочтительно С1015-алкилметакрилатов, более предпочтительно С1214-алкилметакрилатов; и

(e) от 3 до 7 мас. % N-содержащих мономеров, выбранных из группы, состоящей из следующих: N,N-диметиламиноэтилметакрилат (ДМАЭМА), N-(3-(диметиламино)пропил)метакриламид (ДМАПМА) и N-винилпирролидинон (NVP), предпочтительно ДМАЭМА.

(C) от 0 до 15 мас. % одной или большего количества дополнительных присадок.

Содержание каждого компонента (А), (В) и (С) приведено в пересчете на полную массу композиции смазочного масла.

В предпочтительном варианте осуществления относительные содержания компонентов (А), (В) и (С) в сумме составляют 100 мас. %.

Содержание каждого компонента (а), (b), (с), (d) и (е) приведено в пересчете на полную массу гребенчатого полимера на основе полиалкил(мет)акрилата.

В предпочтительном варианте осуществления относительные содержания компонентов (а), (b), (с), (d) и (е) в сумме составляют 100 мас. %.

Композиция смазочного масла, предлагаемая в настоящем изобретении, также может содержать в качестве компонента (С) дополнительные присадки, выбранные из группы, состоящей из следующих: средства, улучшающие ИВ, диспергирующие средства, противовспениватели, моющие средства, антиоксиданты, присадки, понижающие температуру застывания, противоизносные присадки, противозадирные присадки, трибо-модификаторы, противокоррозионные присадки, красители и их смеси.

Обычные средства, улучшающие ИВ, включают гидрированные сополимеры стирол-диен (ГСД, US 4116917, US 3772196 и US 4788316), в особенности, на основе бутадиена и изопрена, а также сополимеры олефинов (СПО, К. Marsden: "Literature Review of OCP Viscosity Modifiers", Lubrication Science 1 (1988), 265), в особенности, типа сополимера этилен-пропилен, которые также часто могут находиться в функционализированной с помощью N/O форме и обладать диспергирующим воздействием, или ПАМА (полиалкилметакрилаты), которые обычно находятся в функционализированной с помощью N форме и обладают полезными характеристиками присадки (характеристиками усилителя) при их использовании в качестве диспергирующих средств, противоизносные присадки и/или трибо-модификаторы (DE 1520696, выданный Rohm and Haas, WO 2006/007934, выданный RohMax Additives).

Подробный обзор средств, улучшающих ИВ, и средств, улучшающих температуру потери текучести, для смазочных масел, в особенности, моторных масел, приведен, например, в публикациях Т. Mang, W. Dresel (eds.): "Lubricants and Lubrication", Wiley-VCH, Weinheim 2001: R. M. Mortier, S. T. Orszulik (eds.): "Chemistry and Technology of Lubricants", Blackie Academic & Professional, London 1992; или J. Bartz: "Additive fur Schmierstoffe", Expert-Verlag, Renningen-Malmsheim 1994.

Подходящие диспергирующие средства включают производные поли(изобутилена), например, поли(изобутилен)сукцинимиды (ПИБСИ), включая борированные ПИБСИ; и олигомеры этилен-пропилен, функционализированные с помощью N/O.

Предпочтительно, если диспергирующие средства (включая борированные диспергирующие средства) используют в количестве, составляющем 0 до 5 мас. % в пересчете на полное количество композиции смазочного масла.

Подходящими противовспенивателями являются силиконовые масла, фторсиликоновые масла, простые фторалкиловые эфиры и т.п.

Предпочтительно, если противовспениватели используют в количестве, равном от 0,005 до 0,1 мас. % в пересчете на полное количество композиции смазочного масла.

Предпочтительные моющие средства включают металлсодержащие соединения, например, феноксиды; салицилаты; тиофосфонаты, в особенности, тиопирофосфонаты, тиофосфонаты и фосфонаты; сульфонаты и карбонаты. Предпочтительно, если в качестве металла эти соединение могут содержать кальций, магний и барий. Предпочтительно, если эти соединения можно использовать в нейтральной или перещелоченной форме.

Предпочтительно, если моющие средства используют в количестве, составляющем от 0,2 до 1 мас. % в пересчете на полное количество композиции смазочного масла.

Подходящие антиоксиданты включают, например, антиоксиданты на основе фенола и антиоксиданты на основе амина.

Антиоксиданты на основе фенола включают, например, октадецил-3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат; 4,4'-метиленбис(2,6-ди-трет-бутилфенол); 4,4'-бис(2,6-ди-трет-бутилфенол); 4,4'-бис(2-метил-6-трет-бутилфенол); 2,2'-метиленбис(4-этил-6-трет-бутилфенол); 2,2'-метиленбис(4-метил-6-трет-бутилфенол); 4,4'-бутилиденбис(3-метил-6-трет-бутилфенол); 4,4'-изопропилиденбис(2,6-ди-трет-бутилфенол); 2,2'-метиленбис(4-метил-6-нонилфенол); 2,2'-изобутилиденбис(4,6-диметилфенол); 2,2'-метиленбис(4-метил-6-циклогексилфенол); 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол; 2,6-ди-трет-бутил-4-этилфенол; 2,4-диметил-6-трет-бутилфенол; 2,6-ди-трет-амил-п-крезол; 2,6-ди-трет-бутил-4-(N,N'-диметиламинометилфенол); 4,4'-тиобис(2-метил-6-трет-бутилфенол); 4,4'-тиобис(3-метил-6-трет-бутилфенол); 2,2'-тиобис(4-метил-6-трет-бутилфенол); бис(3-метил-4-гидрокси-5-трет-бутилбензил)сульфид; бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)сульфид; н-октил-3-(4-гидрокси-3,5-ди-трет-бутилфенил)пропионат; н-октадецил-3-(4-гидрокси-3,5-ди-трет-бутилфенил)пропионат; 2,2'-тио[диэтилбис-3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат] и т.п. Из их числа особенно предпочтительными являются антиоксиданты на основе бисфенола и антиоксиданты на основе фенола, содержащие сложноэфирную группу.

Антиоксиданты на основе амина включают, например, моноалкилдифениламины, такие как монооктилдифениламин, монононилдифениламин и т.п.; диалкилдифениламины, такие как 4,4'-дибутилдифениламин, 4,4'-дипентилдифениламин, 4,4'-дигексилдифениламин, 4,4'-дигептилдифениламин, 4,4'-диоктилдифениламин, 4,4'-динонилдифениламин ит.п.; полиалкилдифениламины, такие как тетрабутилдифениламин, тетрагексилдифениламин, тетраоктилдифениламин, тетранонилдифениламин и т.п.; нафтиламины, точнее, альфа-нафтиламин, фенил-альфа-нафтиламин и другие алкилзамещенные фенил-альфа-нафтиламины, такие как бутилфенил-альфа-нафтиламин, пентилфенил-альфа-нафтиламин, гексилфенил-альфа-нафтиламин, гептилфенил-альфа-нафтиламин, октилфенил-альфа-нафтиламин, нонилфенил-альфа-нафтиламин и т.п. Из их числа с точки зрения противоокислительного воздействия дифениламины являются более предпочтительными, чем нафтиламины.

Кроме того, подходящие антиоксиданты могут быть выбраны из группы, включающей соединения, содержащие серу и фосфор, например, дитиофосфаты металлов, например, дитиофосфаты цинка (Zn-ДТФ), "сложные триэфиры OOS"=продукты реакции дитиофосфорной кислоты с содержащими активированные двойные связи олефинами, циклопентадиеном, норборнадиеном, а-пиненом, полибутеном, эфирами акриловой кислоты, эфирами малеиновой кислоты (не образующие золу при сжигании); сероорганические соединения, например, диалкилсульфиды, диарилсульфиды, полисульфиды, модифицированные тиолы, производные тиофена, ксантаты, тиогликоли, тиоальдегиды, серусодержащие карбоновые кислоты; гетероциклические соединения, содержащие серу/азот, в особенности, диалкилдимеркаптотиадиазолы, 2-меркаптобензимидазолы; бис(диалкилдитиокарбамат) цинка и метилен-бис(диалкилдитиокарбамат) цинка; фосфорорганические соединения, например, триарил- и триалкилфосфиты; медьорганические соединения и перещелоченные феноксиды и салицилаты на основе кальция и магния.

Антиоксиданты используют в количестве, составляющем от 0 до 15 мас. %, предпочтительно от 0,1 до 10 мас. %, более предпочтительно от 0,5 до 5 мас. % в пересчете на полное количество композиции смазочного масла.

Присадки, понижающие температуру застывания, включают сополимеры этилен-винилацетат, хлорированные продукты конденсации парафин-нафталин, хлорированные продукты конденсации парафин-фенол, полиметакрилаты, полиалкилстиролы и т.п. Предпочтительными являются полиметакрилаты, обладающие среднемассовой молекулярной массой, равной от 5000 до 50000 г/моль.

Предпочтительно, если количество присадки, понижающей температуру застывания, составляет от 0,1 до 5 мас. % в пересчете на полное количество композиции смазочного масла.

Предпочтительные противоизносные и противозадирные присадки включают серусодержащие соединения, такие как дитиофосфат цинка, ди-С312-алкилдитиофосфаты цинка (Zn-ДТФ), фосфат цинка, дитиокарбамат цинка, дитиокарбамат молибдена, дитиофосфат молибдена, дисульфиды, сульфированные олефины, сульфированные масла и жиры, сульфированные сложные эфиры, тиокарбонаты, тиокарбаматы, полисульфиды и т.п.; фосфорсодержащие соединения, такие как фосфиты, фосфаты, например, триалкилфосфаты, триарилфосфаты, например, трикрезилфосфат, нейтрализованные амином моно- и диалкилфосфаты, этоксилированные моно- и диалкилфосфаты, фосфонаты, фосфины, соли этих соединений с амином или соли этих соединений с металлом и т.п.; серу- и фосфорсодержащие противоизносные присадки, такие как тиофосфиты, тиофосфаты, тиофосфонаты, соли этих соединений с амином или соли этих соединений с металлом и т.п.

Противоизносная присадка может содержаться в количестве, составляющем от 0 до 3 мас. %, предпочтительно от 0,1 до 1,5 мас. %, более предпочтительно от 0,5 до 0,9 мас. % в пересчете на полное количество композиции смазочного масла.

Использующиеся трибо-модификаторы могут включать механически активные соединения, например, дисульфид молибдена, графит (включая фторированный графит), поли(трифторэтилен), полиамид, полиимид; соединения, которые образуют адсорбционные слои, например, обладающие длинной цепью карбоновые кислоты, эфиры жирных кислот, простые эфиры, спирты, амины, амиды, имиды; соединения, которые образуют слои путем трибохимических реакций, например, насыщенные жирные кислоты, фосфорная кислота и эфиры тиофосфорной кислоты, ксантогенаты, сульфированные жирные кислоты; соединения, которые образуют полимероподобные слои, например, этоксилированные неполные эфиры дикарбоновых кислот, диалкилфталаты, метакрилаты, ненасыщенные жирные кислоты, сульфированные олефины или металлоорганические соединения, например, соединения молибдена (дитиофосфаты молибдена и дитиокарбаматы молибдена Мо-ДТК) и их комбинации с Zn-ДТФ, медьсодержащие органические соединения.

Трибо-модификаторы можно использовать в количестве, составляющем от 0 до 6 мас. %, предпочтительно от 0,05 до 4 мас. %, более предпочтительно от 0,1 до 2 мас. % в пересчете на полное количество композиции смазочного масла.

Некоторые из перечисленных выше соединений могут выполнять несколько функций, например, Zn-ДТФ в первую очередь является противоизносной присадкой и противозадирной присадкой, но он также обладает характеристиками антиоксиданта и ингибитора коррозии (в данном случае: пассиватор/инактиватор металла).

Подробно описанные выше присадки, в частности, подробно описаны в публикации Т. Mang, W. Dresel (eds.): "Lubricants and Lubrication", Wiley-VCH, Weinheim 2001; R. M. Mortier, S. T. Orszulik (eds.): "Chemistry and Technology of Lubricants".

Предпочтительно, если полная концентрация одной или большего количества присадок (С) составляет от 0,05 до 15 мас. %, более предпочтительно от 3 до 10 мас. % в пересчете на полную массу композиции смазочного масла.

Гребенчатые полимеры на основе полиалкил(мет)акрилата, предлагаемые в настоящем изобретении, обычно можно получить по реакции

свободнорадикальной полимеризации и с использованием родственных методик регулируемой свободнорадикальной полимеризации, например, РППА (=радикальная полимеризация с переносом атомов) или ОАФП (=обратимая аддитивно-фрагментационная полимеризация).

Стандартные методики свободнорадикальной полимеризации подробно описаны, в частности, в публикации Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Sixth Edition. Обычно для этой цели используют инициатор полимеризации и необязательно реагент-переносчик цепи.

Методика РППА сама по себе известна. Предполагают, что она представляет собой "живую" свободнорадикальную полимеризацию, но описание механизма не является ограничивающим. В этих реакциях соединение переходного металла вводят в реакцию с соединением, содержащим переносимую группу атомов. Реакция включает перенос переносимой группы атомов к соединению переходного металла, в результате которого происходит окисление металла. При этой реакции образуются свободные радикалы, которые присоединяются к этиленовым группам. Однако перенос группы атомов к соединению переходного металла является обратимым и затем группа атомов переносится обратно к растущей полимерной цепи, что приводит к образованию регулируемой полимеризующейся системы. Соответственно, можно регулировать процедуру образования полимера, его молекулярную массу и молекулярно-массовое распределение.

Условия проведения этой реакции описаны, например, в публикациях J.-S. Wang, et al., J. Am. Chem. Soc, vol. 117, p. 5614-5615 (1995), Matyjaszewski, Macromolecules, vol. 28, p. 7901-7910 (1995). Кроме того, в заявках на патенты WO 96/30421, WO 97/47661, WO 97/18247, WO 98/40415 и WO 99/10387 раскрыты модификации описанной выше методики РППА. Кроме того, полимеры, предлагаемые в настоящем изобретении, также можно получить, например, по методикам ОАФП. Эта методика подробно описана, например, в WO 98/01478 и WO 2004/083169.

Полимеризацию можно провести при атмосферном давлении, пониженном давлении или повышенном давлении. Температура проведения полимеризации также не является критически важной. Однако обычно она находится в диапазоне от -20 до 200°С, предпочтительно от 50 до 150°С и более предпочтительно от 80 до 130°С.

Другим объектом настоящего изобретения является способ уменьшения количества образующихся отложений при использовании композиции смазочного масла, проводимый путем добавления к полимера на основе полиалкил(мет)акрилата, содержащего следующие мономеры:

(a) от 10 до 25 мас. % эфиров (мет)акриловой кислоты с гидроксилированным гидрированным полибутадиеном;

(b) от 45 до 60 мас. % С14-алкил(мет)акрилатов;

(c) от 10 до 15 мас. % стирола;

(d) от 15 до 30 мас. % С1030-алкил(мет)акрилатов, предпочтительно С1015-алкилметакрилатов, более предпочтительно С1214-алкилметакрилатов; и

(e) от 3 до 7 мас. % ДМАЭМА.

Содержание каждого компонента (а), (b), (с), (d) и (е) приведено в пересчете на полную массу гребенчатого полимера на основе полиалкил(мет)акрилата.

В предпочтительном варианте осуществления относительные содержания компонентов (а), (b), (с), (d) и (е) в сумме составляют 100 мас. %.

Другим объектом настоящего изобретения является способ уменьшения количества образующихся отложений при использовании композиции смазочного масла, проводимый путем добавления полимера на основе полиалкил(мет)акрилата, содержащего следующие мономеры:

(a) от 10 до 25 мас. % эфиров (мет)акриловой кислоты с гидроксилированным гидрированным полибутадиеном;

(b) от 30 до 45 мас. % С14-алкил(мет)акрилатов;

(c) от 19 до 30 мас. %, предпочтительно от 20 до 30 мас. % стирола;

(d) от 15 до 30 мас. % С1030-алкил(мет)акрилатов, предпочтительно С1015-алкилметакрилатов, более предпочтительно С1214-алкилметакрилатов; и

(e) от 3 до 7 мас. % ДМАЭМА.

Содержание каждого компонента (а), (b), (с), (d) и (е) приведено в пересчете на полную массу гребенчатого полимера на основе полиалкил(мет)акрилата.

В предпочтительном варианте осуществления относительные содержания компонентов (а), (b), (с), (d) и (е) в сумме составляют 100 мас. %.

Настоящее изобретение дополнительно проиллюстрировано с помощью приведенных ниже неограничивающих примеров.

Экспериментальный раздел

Аббревиатуры

Методики исследования

Полиалкил(мет)акрилаты, предлагаемые в настоящем изобретении, и полимеры сравнительных примеров характеризовали с помощью их молекулярной массы и ИПД.

Молекулярные массы определяли с помощью эксклюзионной хроматографии (ЭКХ) с использованием имеющихся в продаже стандартов полиметилметакрилата (ПММА). Определение проводили с помощью гель-проникающей хроматографии с использованием ТГФ в качестве элюента (скорость потока: 1 мл/мин; инжектируемый объем: 100 мкл).

Композиции присадок, содержащие полиалкил(мет)акрилаты, предлагаемые в настоящем изобретении, и полимеры сравнительных примеров, характеризовали с помощью индекса вязкости (ИВ), определенным в соответствии со стандартом ASTM D 2270, кинематической вязкости при 40°С (КВ40) и при 100°С (КВ100), определенной в соответствии со стандартом ASTM D445, и стабильности по отношению к сдвиговому воздействию.

Для определения стабильности композиций присадок по отношению к сдвиговому воздействию рассчитывали ИСПС (индекс стабильности при постоянном сдвиговом воздействии) в соответствии со стандартом ASTM D 6022-01 (Standard Practice for Calculation of Permanent Shear Stability Index) на основании результатов, полученных в соответствии со стандартом ASTM D 2603-В (Standard Test Method for Sonic Shear Stability of Polymer-Containing Oils).

Композиции смазочных масел, содержащие полиалкил(мет)акрилаты, предлагаемые в настоящем изобретении, и полимеры сравнительных примеров, характеризовали с помощью кинематической вязкости при 40°С (КВ40) и при 100°С (КВ100), определенной в соответствии со стандартом ASTM D445, индекса вязкости (ИВ), определенным в соответствии со стандартом ASTM D 2270, и вязкости при высокой температуре и высокой скорости сдвига, при 80°С, 100°С и 150°С, определенной в соответствии со стандартом СЕС L-036.

Исследование диспергирующей способности проводили с использованием сажи VULCANO (до проведения обработки сушили в сушильном шкафу при 130-160°С). К готовым композициям добавляли 5% и с использованием реометра С25 Bohlin проводили исследования при 100°С и при скоростях сдвига, равных от 0 до 920 с-1.

Для количественного анализа результатов рассчитывали значения площади под кривой по методике трапеций.

Для исследования склонности композиций смазочных масел образовывать отложения на поршнях в качестве средства для скрининга использовали тест на микрококсование GFC-LU-27-A-13.

Растворимость определяли с использованием 3,75% растворов полимеров в ПАО 4. Растворы анализировали фотометрически после охлаждения до комнатной температуры в течение не менее 1 дня и с помощью устройства и программного обеспечения Hunter LAB ХЕ получали значения степени мутности. При определении степени мутности указывали выраженную в процентах долю диффузно рассеянного света от полного количества, света, прошедшего через образец. Степень мутности составляла менее 5, если при визуальном осмотре образец являлся полностью прозрачным. Степень мутности составляла 5-10, если образец являлся совсем немного мутным, и, степень мутности составляла более 10, если образец являлся немного мутным.

Синтез гидроксилированного гидрированного полибутадиена

Полученным макроспиртом являлся содержащий гидроксипропильную концевую группу гидрированный полибутадиен, обладающий средней молярной массой Mn=4750 г/моль.

Макроспирт синтезировали путем проводимой при 20-45°С анионной полимеризации 1,3-бутадиена с использованием бутиллития. После обеспечения необходимой степени полимеризации реакцию останавливали путем добавления пропиленоксида и литий удаляли путем осаждения из метанола. Затем полимер гидрировали в атмосфере водорода в присутствии катализатора на основе благородного металла при температуре, равной вплоть до 140°С, и при давлении, равном 200 бар. После завершения гидрирования катализатор на основе благородного металла удаляли и органический растворитель выпаривали при пониженном давлении. В заключение, полимер разбавляли до концентрации, равной 70 мас. %, с использованием базового масла NB 3020.

Содержание винильных групп в макроспирте составляло 61%, степень гидрирования составляла>99% и содержание функциональных групп ОН составляло>98%. Эти значения определяли с помощью 1H-ЯМР (спектроскопия ядерного магнитного резонанса).

Синтез макромономера (ММ)

В аппарате с перемешиванием объемом 2 л, снабженном мешалкой с лопастями саблевидного профиля, патрубком для подачи воздуха, термопарой с регулятором, колбонагревателем, колонкой с неупорядоченной насадкой из проволочных спиралей размером 3 мм, устройством для отделения пара, установленным сверху термометром, обратным холодильником и охлаждающим устройством для субстрата, 1000 г полученного выше макроспирта растворяли в 450 г метилметакрилата (ММА) путем перемешивания при 60°С.К раствору добавляли 20 част./млн 2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксильного радикала и 200 част./млн гидрохинонмонометилового эфира. После нагревания до температуры кипения ММА (температура в нижней части равна примерно 110°С), проводимого при пропускании воздуха для стабилизации, примерно 20 г ММА отгоняли для азеотропной сушки. После охлаждения до 95°С добавляли 0,30 г LiOCH3 и смесь повторно нагревали до температуры кипения. После проведения реакции в течение примерно 1 ч температура в верхней части понижалась до ~64°С вследствие образования метанола. Образовавшуюся азеотропную смесь метанол/ММА непрерывно отгоняли до повторного обеспечения постоянной температуры в верхней части, равной примерно 100°С. При этой температуре смесь выдерживали для протекания реакции в течение еще 1 ч. Для проведения последующей обработки большую часть ММА удаляли при пониженном давлении. Нерастворимые остатки катализатора удаляли фильтрованием под давлением (объемный фильтр Seitz Т1000). Количество NB 3020 "участвующего" в синтезе сополимера, дополнительно описанном ниже, учитывали соответствующим образом.

Синтез полимеров на основе полиалкил(мет)акрилата, которые не содержат NVP

В аппарат, включающий 4-горлую колбу и мешалку с лопастями саблевидного профиля, изготовленную из стекла путем прецизионного прессования, сначала помещали 87,5 г смеси обладающих низкой молекулярной массой мономеров и макромономеров, подробное описание их составов приведено в таблице 1, и 58,3 г смеси базовых масел Hydroseal G232H/NB 3020/NB 3043=65,56:15,36:19,09. После нагревания в атмосфере азота до 95°С добавляли 0,2 г трет-бутилперокси-2-этилгексаноата и поддерживали температуру. В течение 3 ч добавляли еще 87,5 г мономера, 58,3 г смеси базовых масел и 0,2 г трет-бутилперокси-2-этилгексаноата. Затем реакционную смесь выдерживали при 95°С в течение еще 2 ч. Затем реакционную смесь разбавляли с помощью NB 3043 до обеспечения содержания твердых веществ, равного 40%, и в течение 3 ч добавляли 0,2% трет-бутилперокси-2-этилгексаноата. Затем реакционную смесь выдерживали при 95°С в течение еще 2 ч и затем добавляли еще 0,2% трет-бутилперокси-2-этилгексаноата и смесь перемешивали при 95°С в течение ночи. На следующий день смесь разбавляли с помощью NB 3043 до обеспечения содержания твердых веществ, равного 25%. Получали 700 г 25% раствора гребенчатого полимера в минеральном масле. Количество мономерных компонентов в сумме составляло 100%. Количества инициатора и разбавляющего масла приведены в пересчете на полное количество мономеров.

Синтез полимеров на основе полиалкил(мет)акрилата, которые содержат NVP

В аппарат, включающий 4-горлую колбу и мешалку с лопастями саблевидного профиля, изготовленную из стекла путем прецизионного прессования, сначала помещали 87,5 г смеси обладающих низкой молекулярной массой мономеров и макромономеров, подробное описание их составов приведено в таблице 1, и 58,3 г смеси базовых масел Hydroseal G232H/NB 3020/NB 3043=65,56:15,36:19,09. После нагревания в атмосфере азота до 95°С добавляли 0,2 г трет-бутилперокси-2-этилгексаноата и поддерживали температуру. В течение 3 ч добавляли еще 87,5 г мономера, 58,3 г смеси базовых масел и 0,2 г трет-бутилперокси-2-этилгексаноата. Затем реакционную смесь выдерживали при 95°С в течение еще 2 ч. Затем реакционную смесь разбавляли с помощью NB 3043 до обеспечения содержания твердых веществ, равного 30%, и в течение 3 ч добавляли 0,2% трет-бутилперокси-2-этилгексаноата. Затем реакционную смесь нагревали до 130°С и добавляли NVP (1% в пересчете на количество мономера), затем добавляли 0,5% трет-бутилпероксибензоата и температуру реакционной смеси поддерживали в течение не менее 60 мин. На второй стадии добавляли NVP (1% в пересчете на количество мономера), затем добавляли 0,5% трет-бутилпероксибензоата и температуру реакционной смеси поддерживали в течение не менее 60 мин. На третьей стадии добавляли NVP (1% в пересчете на количество мономера), затем добавляли 0,5% трет-бутилпероксибензоата и температуру реакционной смеси поддерживали в течение не менее 60 мин. Затем добавляли 0,25% трет-бутилпероксибензоата и температуру реакционной смеси поддерживали в течение не менее 60 мин. Затем температуру понижали до равной 120°С и добавляли 0,4% 2,2-бис(трет-бутилперокси)бутана (50% раствор в белом вазелиновом масле) и температуру реакционной смеси поддерживали в течение не менее 60 мин. Затем повторно добавляли 0,8% 2,2-бис(трет-бутилперокси)бутана (50% раствор в белом вазелиновом масле) и реакционную смесь перемешивали при 120°С в течение ночи. На следующий день смесь разбавляли с помощью NB 3043 до обеспечения содержания твердых веществ, равного 25%. Количества инициатора и разбавляющего масла приведены в пересчете на полное количество мономеров.

В таблице 1 приведены реакционные смеси, использовавшиеся для получения полимеров рабочих примеров и сравнительных примеров.

Количество мономерных компонентов в сумме составляет 100%. Количество инициатора приведено в пересчете на полное количество мономеров. Остальной частью смеси (примерно 75%) являлось разбавляющее масло, описанное выше в общих методиках, использовавшихся для получения полимеров.

Конечные составы полученных гребенчатых полимеров, а также их характеристики, среднемассовые молекулярные массы Mw, среднечисловые молекулярные массы Mn и индексы полидисперсности (ИПД), приведены в представленной ниже таблице 2.

В таблице 2 также приведена степень превращения макромономера ММпревр, обеспеченные при получении полимеров на основе полиалкил(мет)акрилата.

Полимеры примеров 1-25 являются полимерами рабочих примеров и их составы находятся в диапазонах, заявленных в настоящем изобретении.

Полимер примера 26 является полимером сравнительного примера, поскольку содержание стирола существенно меньше соответствующего диапазону, заявленному в настоящем изобретении.

Полимеры примеров 27-32 являются полимерами сравнительных примеров, поскольку содержания макромономера больше соответствующих диапазону, заявленному в настоящем изобретении.

Полимер примера 33 является полимером сравнительного примера, поскольку содержание стирола больше соответствующего диапазону, заявленному в настоящем изобретении.

Полимер примера 34 является полимером сравнительного примера, поскольку содержание стирола меньше соответствующего диапазону, заявленному в настоящем изобретении.

Состав полимера сравнительного примера 27 соответствует составу полимера примера 6, раскрытого в US 2010/0190671.

Состав полимера сравнительного примера 28 соответствует составу полимера примера 1, раскрытого в US 2016/0097017.

Состав полимера сравнительного примера 29 соответствует составу полимера примера 3, раскрытого в US 2016/0097017.

В таблице 3 приведены характеристики композиций присадок, содержащих полимеры примеров и сравнительных примеров (3,75 мас. % полимера в базовом масле). В качестве базового масла использовали смесь базовый масел группы III, обладающую КВ100, равной 4,9 сСт.

Из приведенных в таблице 3 результатов можно видеть, что при использовании полимеров на основе полиалкил(метакрилата), обладающих содержанием макромономера, составляющим примерно 14 мас. %, и содержанием стирола, составляющим примерно 11 мас. %, значения КВ40 уменьшаются с увеличением содержания БМА (бутилметакрилат) (см. примеры 1-10 и примеры 11-17). Низкое значение КВ40 является показателем обеспечения хорошей экономии топлива (см. US 2010/0190671).

Кроме того, можно видеть, что увеличение содержания стирола и уменьшение содержания БМА при поддержании содержания макромономера не приводят к существенному изменению значений КВ40 (см. примеры 18-25).

Установлено, что "степень мутности" является хорошим показателем растворимости полимеров на основе полиалкил(метакрилата) в масле.

Изучение средств, улучшающих ИВ, при их использовании в композициях

Для изучения влияния полимеров на основе полиалкил(метакрилата), предлагаемых в настоящем изобретении, на характеристики КВ100 и ВТВС100 композиций смазочного масла готовили разные композиции примеров и определяли соответствующие значения. Получали композиции с использованием в качестве базового масла Nexbase 3043 и с учетом целевых значений для композиции 0W20, соответствующей стандарту SAE J300; т.е. готовили таким образом, чтобы они обладали целевым значением ВТВС100, равным 2,6 мПа⋅с, путем добавления присадок, описанных в приведенной выше таблице 3. Композицию присадок ДИ не использовали. Полученное содержание полимеров обычно составляло от 3 до 5 мас. %. Определяли характеристики композиций МТМ (КВ40, КВ100, ВТВС100, ВТВС80) и результаты представлены в таблице 4.

Из приведенных в таблице 4 результатов можно видеть, что при использовании полимеров на основе полиалкил(метакрилата), обладающих содержанием макромономера, составляющим 14 мас. %, и содержанием стирола, составляющим примерно 11 мас. %, значения КВ40, BTBC80 и ВТВС100 уменьшаются с увеличением содержания БМА (см. композиции примеров А-1 -А-8 и композиции примеров А-9 - А-12). Низкое значение КВ40 является показателем обеспечения хорошей экономии топлива.

Значения площади под кривой, полученные при исследовании диспергирующей способности, уменьшаются соответствующим образом.

Содержание стирола, составляющее примерно 10%, является недостаточным для обеспечения хорошей диспергирующей способности. Из приведенных в таблице 4 результатов можно видеть, что по данным исследования диспергирующей способности добавление N-функционализированных мономеров обеспечивает лучшие результаты.

Кроме того, можно видеть, что увеличение содержания стирола и уменьшение содержания БМА при поддержании содержания макромономера не приводят к существенному изменению значений КВ40, BTBC80 и ВТВС100 (см. композиции примеров А-13 - А-19).

Готовили дополнительные композиции с использованием в качестве базового масла Yubase 4+ и с учетом целевых значений для композиции 0W20, соответствующей стандарту SAE J300; т.е. готовили таким образом, чтобы они обладали целевым значением ВТВС100, равным 2,6 мПа⋅с, путем добавления присадок, описанных в приведенной выше таблице 3, и с использованием композиции присадок ДИ. Полученное содержание полимеров обычно составляло от 1 до 2 мас. %. Определяли характеристики композиций МТМ (КВ40, КВ100, ВТВС100, BTBC80) и результаты представлены в таблице 5.

Кроме того, результаты исследования диспергирующей способности показывают, что наличие N-функционализированного мономера, такого как NVP, ДМАПМА и ДМАЭМА, обеспечивает лучшие результаты, чем в случае полимеров, не содержащих эти мономеры.

Наилучшие результаты могут быть обеспечены при использовании ДМАЭМА в качестве N-функционализированного мономера.

Приведенные в таблице 5 результаты показывают, что значения вязкости композиций, содержащих композицию присадок ДИ, согласуются со значениями, полученными для композиций, не содержащих какую-либо композицию присадок (см. таблицу 4). Это означает, что можно видеть, что значения вязкости композиции, не содержащей какую-либо композицию присадок, являются удовлетворительными и соответствуют техническим требованиям, соответствующие значения композиций, содержащих композицию присадок ДИ, также являются удовлетворительными и соответствуют техническим требованиям.

В представленной ниже таблице 6 приведена сводка наиболее существенных результатов. В настоящем изобретении в качестве средства для скрининга склонности композиций образовывать отложения на поршнях в двигателях, в особенности в дизельных двигателях или бензиновых двигателях с турбонаддувом, использовали тест на микрококсование (ТМК). Из полученных результатов можно видеть, что включение в полимеры N-содержащих диспергирующих мономеров не оказывает неблагоприятное воздействие на полученные с помощью ТМК значения. Напротив, неожиданно было установлено, что включение ДМАЭМА в качестве диспергирующего мономера приводит к существенному увеличению полученных с помощью ТМК значений и поэтому, по данным этого средства для скрининга, к уменьшению количества образующихся отложений.

Похожие патенты RU2798848C2

название год авторы номер документа
НОВЫЕ СРЕДСТВА, УЛУЧШАЮЩИЕ ИНДЕКС ВЯЗКОСТИ, ОБЛАДАЮЩИЕ ОПРЕДЕЛЕННЫМИ МОЛЕКУЛЯРНО-МАССОВЫМИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯМИ 2018
  • Шёллер Катрин
  • Липперт Сара
  • Чепат Вольфганг
  • Шимоссек Клаус
RU2768881C2
СМАЗЫВАЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ, ОБЛАДАЮЩАЯ УЛУЧШЕННЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ВЯЗКОСТИ ПРИ НИЗКОЙ РАБОЧЕЙ ТЕМПЕРАТУРЕ 2017
  • Сонджая Ронни
  • Мелинг Франк-Олаф
  • Алиберт Михаэль
  • Хольтцингер Дженнифер
  • Майер Штефан Карл
RU2747727C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИСПЕРГИРУЮЩИХ ПОЛИМЕРОВ С НИЗКИМ СОДЕРЖАНИЕМ СЕРЫ 2013
  • Лэнгстон Джастин Огаст
  • Вольтц Барбара
  • Мэлинг Франк-Олаф
  • Дакворт Майкл Г.
  • Хесс Брайан
  • Гокхале Рхишикеш
RU2650526C2
ПРИСАДКА, УЛУЧШАЮЩАЯ ИНДЕКС ВЯЗКОСТИ, С УЛУЧШЕННЫМИ ПОКАЗАТЕЛЯМИ СОПРОТИВЛЕНИЯ СДВИГУ И РАСТВОРИМОСТИ ПОСЛЕ СДВИГА 2018
  • Кляйн Ребекка
  • Беккер Хольгер
  • Янсен Дитер
  • Сайбель Себастиан
RU2773826C2
СМАЗОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ С УЛУЧШЕННЫМ ИНДЕКСОМ ВЯЗКОСТИ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2010
  • Радано Кристофер Поль
  • Мур Питер
  • Макэлвейн Мэнди Дж.
  • Алесси Майкл Л.
  • Айзенберг Борис
  • Винцирц Кристоф
RU2576401C2
ПРИСАДКА, УЛУЧШАЮЩАЯ ИНДЕКС ВЯЗКОСТИ, С УЛУЧШЕННЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ СДВИГУ 2020
  • Йюстель, Ребекка
  • Янсен, Дитер
RU2804509C2
СОДЕРЖАЩИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ГРУППЫ ПОЛИАЛКИЛ(МЕТ)АКРИЛАТЫ, ОБЛАДАЮЩИЕ УЛУЧШЕННОЙ ДЕЭМУЛЬГИРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТЬЮ 2017
  • Майер Штефан
  • Гебхардт Йюрген
  • Шёллер Катрин
  • Мелинг Франк-Олаф
RU2749905C2
ПОЛИАЛКИЛ(МЕТ)АКРИЛАТ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ СВОЙСТВ СМАЗОЧНОГО МАСЛА 2011
  • Айзенберг Борис
  • Янссен Дитер
  • Зухерт Эллен
  • Штихулка Мириам Катрин
  • Фойгт Лукас
RU2584160C2
ПОЛИМЕРНО-НЕОРГАНИЧЕСКИЕ КОМПОЗИЦИИ В ВИДЕ НАНОЧАСТИЦ, СПОСОБ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В КАЧЕСТВЕ ПРИСАДОК ДЛЯ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ 2019
  • Вибер, Штефан
  • Сирак, София
  • Несс, Даниель
  • Вилкенс, Роланд
  • Йюстель, Ребекка
  • Шмитт, Гюнтер
  • Хагеман, Михаэль
RU2788660C2
ПОЛИМЕРНО-НЕОРГАНИЧЕСКИЕ КОМПОЗИЦИИ В ВИДЕ НАНОЧАСТИЦ, СПОСОБ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В КАЧЕСТВЕ ПРИСАДОК ДЛЯ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ 2019
  • Вибер, Штефан
  • Кроншнабль, Кристофер Филипп
  • Сондджаджа, Ронни
  • Сирак, София
  • Несс, Даниель
  • Вилкенс, Роланд
  • Шмитт, Гюнтер
  • Турхан, Джан Метехан
RU2789477C2

Реферат патента 2023 года ПОЛИАЛКИЛ(МЕТ)АКРИЛАТЫ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ ЭКОНОМИИ ТОПЛИВА, ДИСПЕРГИРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ И УМЕНЬШЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ОБРАЗУЮЩИХСЯ ОТЛОЖЕНИЙ

Настоящее изобретение относится к новым полиалкил(мет)акрилатам, к смазывающим композиция содержащим такие полиалкил(мет)акрилаты. Описаны полимеры на основе полиалкил(мет)акрилатов, содержащие следующие мономеры: (a) от 10 до 25 мас.% сложных эфиров (мет)акриловой кислоты с гидроксилированным гидрированным полибутадиеном, обладающим среднечисловой молекулярной массой Mn, равной от 4000 до 6000 г/моль и степенью гидрирования, составляющей не менее 99%; (b) от 45 до 60 мас.% C1-C4-алкил(мет)акрилатов; (c) от 10 до 15 мас.% стирола; (d) от 15 до 30 мас.% C10-C30-алкил(мет)акрилатов, предпочтительно C10-C15-алкилметакрилатов, более предпочтительно C12-C14-алкилметакрилатов; и (e) от 3 до 7 мас.% N-содержащих мономеров, выбранных из группы, состоящей из следующих: N,N-диметиламиноэтилметакрилат (ДМАЭМА), N-(3-(диметиламино)пропил)метакриламид (ДМАПМА) и N-винилпирролидинон (NVP), предпочтительно ДМАЭМА, причем среднемассовая молекулярная масса находится в диапазоне от 200000 до 700000 г/моль. Также описана композиция присадки к моторному маслу, содержащая: (A) от 60 до 80 мас.% базового масла, и (B) от 20 до 40 мас.% полимера на основе полиалкил(мет)акрилата, указанного выше. Описана композиция смазочного масла, представляющая собой моторное масло, содержащая: (A) от 80 до 99,5 мас.% базового масла; (B) от 0,5 до 5 мас.% гребенчатого полимера на основе полиалкил(мет)акрилата, указанного выше, и (C) от 0 до 15 мас.% одной или большего количества дополнительных присадок. Описано применение полимера на основе указанного выше полиалкил(мет)акрилата в указанной выше композиции смазочного масла для улучшения экономии топлива, диспергирующей способности и уменьшения количества образующихся отложений. Описан способ уменьшения количества образующихся отложений при использовании указанной выше композиции смазочного масла, проводимый путем добавления полимера на основе указанного выше полиалкил(мет)акрилата. Технический результат – получение присадок, обеспечивающих улучшение индекса вязкости, хорошую экономию топлива, а также обладающих диспергирующей способностью по саже и уменьшать количество образующихся отложений. 9 н. и 2 з.п. ф-лы, 6 табл., 34 пр.

Формула изобретения RU 2 798 848 C2

1. Полимеры на основе полиалкил(мет)акрилатов, содержащие следующие мономеры:

(a) от 10 до 25 мас.% сложных эфиров (мет)акриловой кислоты с гидроксилированным гидрированным полибутадиеном, обладающим среднечисловой молекулярной массой Mn, равной от 4000 до 6000 г/моль и степенью гидрирования, составляющей не менее 99%;

(b) от 45 до 60 мас.% C1-C4-алкил(мет)акрилатов;

(c) от 10 до 15 мас.% стирола;

(d) от 15 до 30 мас.% C10-C30-алкил(мет)акрилатов, предпочтительно C10-C15-алкилметакрилатов, более предпочтительно C12-C14-алкилметакрилатов; и

(e) от 3 до 7 мас.% N-содержащих мономеров, выбранных из группы, состоящей из следующих: N,N-диметиламиноэтилметакрилат (ДМАЭМА), N-(3-(диметиламино)пропил)метакриламид (ДМАПМА) и N-винилпирролидинон (NVP), предпочтительно ДМАЭМА,

отличающиеся тем, что среднемассовая молекулярная масса находится в диапазоне от 200000 до 700000 г/моль.

2. Полимеры на основе полиалкил(мет)акрилатов, содержащие следующие мономеры:

(a) от 10 до 25 мас.% сложных эфиров (мет)акриловой кислоты с гидроксилированным гидрированным полибутадиеном, обладающим среднечисловой молекулярной массой Mn, равной от 4000 до 6000 г/моль и степенью гидрирования, составляющей не менее 99%;

(b) от 30 до 45 мас.% C1-C4-алкил(мет)акрилатов;

(c) от 19 до 30 мас.% стирола;

(d) от 15 до 30 мас.% C10-C30-алкил(мет)акрилатов, предпочтительно C10-C15-алкилметакрилатов, более предпочтительно C12-C14-алкилметакрилатов; и

(e) от 3 до 7 мас.% N-содержащих мономеров, выбранных из группы, состоящей из следующих: N,N-диметиламиноэтилметакрилат (ДМАЭМА), N-(3-(диметиламино)пропил)метакриламид (ДМАПМА) и N-винилпирролидинон (NVP), предпочтительно ДМАЭМА,

отличающиеся тем, что среднемассовая молекулярная масса находится в диапазоне от 200000 до 700000 г/моль.

3. Полимеры на основе полиалкил(мет)акрилатов по п. 1 или 2,

отличающиеся тем, что среднечисловая молекулярная масса находится в диапазоне от 20000 до 200000 г/моль.

4. Полимеры на основе полиалкил(мет)акрилатов по пп. 1, 2 или 3,

отличающиеся тем, что среднечисловая молекулярная масса находится в диапазоне от 30000 до 170000 г/моль.

5. Композиция присадки к моторному маслу, содержащая:

(A) от 60 до 80 мас.% базового масла, и

(B) от 20 до 40 мас.% полимера на основе полиалкил(мет)акрилата, содержащего:

(a) от 10 до 25 мас.% сложных эфиров (мет)акриловой кислоты с гидроксилированным гидрированным полибутадиеном, обладающим среднечисловой молекулярной массой Mn, равной от 4000 до 6000 г/моль и степенью гидрирования, составляющей не менее 99%;

(b) от 45 до 60 мас.% C1-C4-алкил(мет)акрилатов;

(c) от 10 до 15 мас.% стирола;

(d) от 15 до 30 мас.% C10-C30-алкил(мет)акрилатов, предпочтительно C10-C15-алкилметакрилатов, более предпочтительно C12-C14-алкилметакрилатов; и

(e) от 3 до 7 мас.% N-содержащих мономеров, выбранных из группы, состоящей из следующих: N,N-диметиламиноэтилметакрилат (ДМАЭМА), N-(3-(диметиламино)пропил)метакриламид (ДМАПМА) и N-винилпирролидинон (NVP), предпочтительно ДМАЭМА,

отличающаяся тем, что среднемассовая молекулярная масса полимера на основе полиалкил(мет)акрилата находится в диапазоне от 200000 до 700000 г/моль.

6. Композиция присадки к моторному маслу, содержащая:

(A) от 60 до 80 мас.% базового масла, и

(B) от 20 до 40 мас.% полимера на основе полиалкил(мет)акрилата,

содержащего:

(a) от 10 до 25 мас.% сложных эфиров (мет)акриловой кислоты с гидроксилированным гидрированным полибутадиеном, обладающим среднечисловой молекулярной массой Mn, равной от 4000 до 6000 г/моль и степенью гидрирования, составляющей не менее 99%;

(b) от 30 до 45 мас.% C1-C4-алкил(мет)акрилатов;

(c) от 19 до 30 мас.% стирола;

(d) от 15 до 30 мас.% C10-C30-алкил(мет)акрилатов, предпочтительно C10-C15-алкилметакрилатов, более предпочтительно C12-C14-алкилметакрилатов; и

(e) от 3 до 7 мас.% N-содержащих мономеров, выбранных из группы, состоящей из следующих: N,N-диметиламиноэтилметакрилат (ДМАЭМА), N-(3-(диметиламино)пропил)метакриламид (ДМАПМА) и N-винилпирролидинон (NVP), предпочтительно ДМАЭМА,

отличающаяся тем, что среднемассовая молекулярная масса полимера на основе полиалкил(мет)акрилата находится в диапазоне от 200000 до 700000

г/моль.

7. Композиция смазочного масла, представляющая собой моторное масло, содержащая:

(A) от 80 до 99,5 мас.% базового масла;

(B) от 0,5 до 5 мас.% гребенчатого полимера на основе полиалкил(мет)акрилата, содержащего:

(a) от 10 до 25 мас.% сложных эфиров (мет)акриловой кислоты с гидроксилированным гидрированным полибутадиеном, обладающим среднечисловой молекулярной массой Mn, равной от 4000 до 6000 г/моль и степенью гидрирования, составляющей не менее 99%;

(b) от 45 до 60 мас.% C1-C4-алкил(мет)акрилатов;

(c) от 10 до 15 мас.% стирола;

(d) от 15 до 30 мас.% C10-C30-алкил(мет)акрилатов, предпочтительно C10-C15-алкилметакрилатов, более предпочтительно C12-C14-алкилметакрилатов; и

(e) от 3 до 7 мас.% N-содержащих мономеров, выбранных из группы, состоящей из следующих: N,N-диметиламиноэтилметакрилат (ДМАЭМА), N-(3-(диметиламино)пропил)метакриламид (ДМАПМА) и N-винилпирролидинон (NVP), предпочтительно ДМАЭМА,

отличающегося тем, что среднемассовая молекулярная масса находится в диапазоне от 200000 до 700000 г/моль; и

(C) от 0 до 15 мас.% одной или большего количества дополнительных присадок.

8. Композиция смазочного масла, представляющая собой моторное масло, содержащая:

(A) от 80 до 99,5 мас.% базового масла;

(B) от 0,5 до 5 мас.% гребенчатого полимера на основе полиалкил(мет)акрилата, содержащего:

(a) от 10 до 25 мас.% сложных эфиров (мет)акриловой кислоты с гидроксилированным гидрированным полибутадиеном, обладающим среднечисловой молекулярной массой Mn, равной от 4000 до 6000 г/моль и степенью гидрирования, составляющей не менее 99%;

(b) от 30 до 45 мас.% C1-C4-алкил(мет)акрилатов;

(c) от 19 до 30 мас.% стирола;

(d) от 15 до 30 мас.% C10-C30-алкил(мет)акрилатов, предпочтительно C10-C15-алкилметакрилатов, более предпочтительно C12-C14-алкилметакрилатов; и

(e) от 3 до 7 мас.% N-содержащих мономеров, выбранных из группы, состоящей из следующих: N,N-диметиламиноэтилметакрилат (ДМАЭМА), N-(3-(диметиламино)пропил)метакриламид (ДМАПМА) и N-винилпирролидинон (NVP), предпочтительно ДМАЭМА,

отличающегося тем, что среднемассовая молекулярная масса находится в диапазоне от 200000 до 700000 г/моль; и

(C) от 0 до 15 мас.% одной или большего количества дополнительных присадок.

9. Применение полимера на основе полиалкил(мет)акрилата по пп. 1-3 или 4 в композиции смазочного масла по п. 7 или 8 для улучшения экономии топлива, диспергирующей способности и уменьшения количества образующихся отложений.

10. Способ уменьшения количества образующихся отложений при использовании композиции смазочного масла по п. 7, проводимый путем добавления полимера на основе полиалкил(мет)акрилата, содержащего следующие мономеры:

(a) от 10 до 25 мас.% сложных эфиров (мет)акриловой кислоты с гидроксилированным гидрированным полибутадиеном, обладающим среднечисловой молекулярной массой Mn, равной от 4000 до 6000 г/моль и степенью гидрирования, составляющей не менее 99%;

(b) от 45 до 60 мас.% C1-C4-алкил(мет)акрилатов;

(c) от 10 до 15 мас.% стирола;

(d) от 15 до 30 мас.% C10-C30-алкил(мет)акрилатов, предпочтительно C10-C15-алкилметакрилатов, более предпочтительно C12-C14-алкилметакрилатов; и

(e) от 3 до 7 мас.% N,N-диметиламиноэтилметакрилата (ДМАЭМА),

отличающегося тем, что среднемассовая молекулярная масса находится в диапазоне от 200000 до 700000 г/моль.

11. Способ уменьшения количества образующихся отложений при использовании композиции смазочного масла по п. 8, проводимый путем добавления полимера на основе полиалкил(мет)акрилата, содержащего следующие мономеры:

(a) от 10 до 25 мас.% сложных эфиров (мет)акриловой кислоты с гидроксилированным гидрированным полибутадиеном, обладающим среднечисловой молекулярной массой Mn, равной от 4000 до 6000 г/моль и степенью гидрирования, составляющей не менее 99%;

(b) от 30 до 45 мас.% C1-C4-алкил(мет)акрилатов;

(c) от 19 до 30 мас.% стирола;

(d) от 15 до 30 мас.% C10-C30-алкил(мет)акрилатов, предпочтительно C10-C15-алкилметакрилатов, более предпочтительно C12-C14-алкилметакрилатов; и

(e) от 3 до 7 мас.% N,N-диметиламиноэтилметакрилата (ДМАЭМА),

отличающегося тем, что среднемассовая молекулярная масса находится в диапазоне от 200000 до 700000 г/моль.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2023 года RU2798848C2

US 20190071615 A1, 07.03.2019
US 20190071615 A1, 07.03.2019
WO 2018083027 A1, 11.05.2018
WO 2018083027 A1,11.05.2018
WO 2018041755 A1, 08.03.2018
ПРИМЕНЕНИЕ ГРЕБЕНЧАТЫХ ПОЛИМЕРОВ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ РАСХОДА ГОРЮЧЕГО 2008
  • Штёр Торстен
  • Янссен Дитер
  • Шнабель Юрген
  • Айзенберг Борис
  • Герлитцер Ханс
  • Мюллер Михаэль
RU2483083C2

RU 2 798 848 C2

Авторы

Шёллер Катрин

Циглер Фабиан

Айзенберг Борис

Шахворостов Дмитрий

Шимоссек Клаус

Даты

2023-06-28Публикация

2020-03-18Подача