Настоящее изобретение относится к полимерам на основе полиалкил(мет)акрилата, содержащим обладающие линейной цепью С18-С24-алкил(мет)акрилаты и обладающим средним углеродным числом, равным от 7,0 до 7,5, и среднемассовыми молекулярными массами, равными 300000 г/моль или более, к их получению, к смазывающим композициям, содержащим такие полимеры, и к их применению в смазывающих композициях для улучшения рабочих характеристик при высокой температуре и высокой скорости сдвига, в особенности, в композициях моторных масел (ММ).
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Композиции моторных масел обычно определяют в соответствии со стандартом SAE J300 (SAE=Общество автомобильных инженеров). В соответствии с этим стандартом моторные масла классифицируют по маркам вязкости SAE, xW-y, где x=0, 5, 10, 15, 20, 35 и у=8, 12, 16, 20, 30, 40, 50, 60. Это проводят с использованием, например, значений кинематической вязкости КВ и вязкости при высокой температуре и высокой скорости сдвига ВТВС, эти параметры являются важными для защиты двигателя.
Характеристики смазывающих материалов обычно улучшают путем добавления к смазочным маслам присадок. Присадки, улучшающие индекс вязкости (ИВ), обычно добавляют к смазочным материалам для улучшения эффективности загущения и для защиты двигателя.
Эффективность загущения присадкой, улучшающей ИВ, определяется значением его КВ100 (кинематическая вязкость при 100°С) при заданном добавляемом количестве. Большее значение КВ100 при одном и том же добавляемом количестве считается благоприятным с точки зрения рабочих характеристик и чистой стоимости. В данной области техники хорошо известно, что при повышении эффективности загущения также повышается стабильность при высокой температуре и высокой скорости сдвига ВТВС100 и это означает, что необходимо обеспечить точный баланс этих характеристик при разработке новых присадок, улучшающих ИВ.
Кроме того, необходимо повысить эффективность загущения при заданном значении ВТВС150 для уменьшения добавляемого количества средства, улучшающего ИВ. Если эффективность загущения, обеспечиваемая средством, улучшающим ИВ, является высокой, то добавляемое количество является небольшим; т.е. для обеспечения целевого значения ВТВС150 необходимо меньшее количество полимера.
Это приводит к следующим предположениям о том, каким должно являться оптимальное средство, улучшающее ИВ: оно должно обеспечивать высокую эффективность загущения при заданных условиях ВТВС150 для поддержания низкого добавляемого количества, обладать минимальными значениями КВ40 и ВТВС100 Для обеспечения наилучших результатов экономии топлива, при этом значение КВ100 должно быть существенно выше, чем указано в стандартах J300.
Обычно при разработке средств, улучшающих ИВ, предназначенных для обеспечения эффективной экономии топлива, сводят к минимуму значение ВТВС100, например, в композиции 0W20 при заданном значении ВТВС150, равном 2,6 мПа⋅с. В этом случае типичным результатом является одновременное уменьшение значений КВ100, поскольку эффективность загущения при 100°С снижается одновременно со снижением эффективности загущения при высокой температуре и высокой скорости (ВТВС) при 100°С.
Сохраняется дополнительная необходимость еще большего улучшения характеристик КВ100, ВТВС100 и ВТВС150 средств, улучшающих ИВ, для лучшего удовлетворения требованиям, предъявляемым к композициям смазочных масел, и, в особенности, композициям моторных масел.
Так, например, в соответствии со стандартом SAE J300 для обеспечения удовлетворительной защиты двигателя значение КВ100 моторного масла 0W20 должно быть равно не менее 6,9 мм2/с при заданном значении ВТВС100, равном 2,6 мПа⋅с. Это означает, что значения ВТВС100 и КВ40 необходимо свести к минимуму для оптимальной экономии топлива, тогда как значение КВ100 необходимо поддерживать равным >6,9 сСт.
Соответственно, в соответствии со стандартом SAE J300, вязкость прокачивания моторного масла 0W20 при низкой температуре, определенная с помощью РМВ (ротационный мини-вискозиметр) должна составлять не более 60000 мПа⋅с при отсутствии предела текучести при -40°С.
В данной области техники хорошо известно, что полимеры на основе полиалкил(мет)акрилата являются эффективными средствами, улучшающими ИВ.
В US 5834408 раскрыты полимеры на основе полиалкилметакрилата, содержащие метилметакрилат, лаурилметакрилат и стеарилметакрилат, обладающие индексом полидисперсности, равным от 1,0 до 2,0, предпочтительно от 1,0 до 1,5. Такие полимеры находят применение в композициях смазочных масел главным образом в качестве присадок, понижающих температуру застывания. Однако не приведено подробное описание рабочих характеристик таких полимеров при их использовании в композициях моторных масел и их влияние на КВ40, КВ100 и ВТВС100 ??? В US 6746993 раскрыты полимеры на основе полиалкилметакрилата, содержащие определенные алкилметакрилаты в количествах, находящихся в определенных диапазонах. Среднемассовая молекулярная масса обычно может находиться в диапазоне от 5000 до 2000000 г/моль, но молекулярная масса полимеров рабочих примеров находится в границах более узкого диапазона, составляющего от 20000 до 60000 г/моль. Однако не приведено подробное описание рабочих характеристик таких полимеров при их использовании в композициях моторных масел и их влияние на КВ40, КВ100 и ВТВС100.
Согласно изобретению неожиданно было установлено, что сополимеры на основе полиалкил(мет)акрилата, содержащие обладающие линейной цепью C18-С24-алкил(мет)акрилаты и обладающие среднемассовой молекулярной массой Mw, равной не менее 300000 г/моль, и средним углеродным числом, равным от 7,0 до 7,5, обеспечивают улучшенные профили рабочих характеристик при их использовании в качестве средств, улучшающих индекс вязкости, в композициях смазочных масел, в особенности, в композициях моторных масел.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Первым объектом настоящего изобретения являются сополимеры на основе полиалкил(мет)акрилата, содержащие обладающие линейной цепью C18-С24-алкил(мет)акрилаты, и которые обладают средним углеродным числом, равным от 7,0 до 7,5, и среднемассовой молекулярной массой Mw, равной 300000 г/моль или более.
Среднее углеродное число соответствует среднему молярному количеству всех атомов углерода, содержащихся в алкильном остатке каждого алкил(мет)акрилатного звена, образующего сополимер на основе полиалкил(мет)акрилата, и его рассчитывают в пересчете на полную массу сополимера на основе полиалкил(мет)акрилата, т.е. рассчитывают среднее количество всех атомов углерода, содержащихся в алкильных остатках алкил(мет)акрилатных звеньев.
Предпочтительно, если среднемассовая молекулярная масса полимеров на основе полиалкил(мет)акрилата, предлагаемых в настоящем изобретении, находится в диапазоне от 300000 до 2000000 г/моль, более предпочтительно в диапазоне от 300000 до 1000000 г/моль и особенно предпочтительно в диапазоне от 500000 до 1000000 г/моль. Предпочтительно, если среднечисловая молекулярная масса полимеров на основе полиалкил(мет)акрилата, предлагаемых в настоящем изобретении, находится в диапазоне от 100000 до 300000 г/моль, более предпочтительно в диапазоне от 100000 до 200000 г/моль и особенно предпочтительно в диапазоне от 110000 до 150000 г/моль.
Предпочтительно, если полимеры на основе полиалкил(мет)акрилата, предлагаемые в настоящем изобретении, обладают индексом полидисперсности (D) Mw/Mn, находящимся в диапазоне от 2 до 8, более предпочтительно в диапазоне от 3 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 (ГПХ) с использованием детектора ПП (показатель преломления) в тетрагидрофуране при 40°С с использованием калибровки по полиметилметакрилату (ПММА).
Предпочтительным первым объектом настоящего изобретения являются сополимеры на основе полиалкил(мет)акрилата, дополнительно описанные выше, содержащие:
(а) от 20 до 35 мас. % обладающих линейной или разветвленной цепью С1-С4-алкил(мет)акрилатов;
(b) от 50 до 65 мас. % обладающих линейной или разветвленной цепью С10-С16-алкил(мет)акрилатов; и
(c) от 7 до 15 мас. % обладающих линейной цепью C18-С24-алкил(мет)акрилатов.
Содержание каждого компонента (а), (b) и (с) приведено в пересчете на полную массу полимера на основе полиалкил(мет)акрилата.
В предпочтительном варианте осуществления относительные содержания компонентов (а) и (b) в сумме составляют 100 мас. %.
Термин "(мет)акрилаты" означает и эфиры акриловой кислоты, и эфиры метакриловой кислоты. Предпочтительными являются эфиры метакриловой кислоты.
С1-С4-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 "С1-С4-алкил(мет)акрилаты" 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 С1-С4-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 С1-С4-алкил(мет)акрилатами являются метил(мет)акрилат и н-бутил(мет)акрилат; более предпочтительными являются метилметакрилат и н-бутилметакрилат.
С10-С16-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 16 атомов углерода. Термин "С10-С16-алкил(мет)акрилаты" 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 С10-С16-алкил(мет)акрилаты включают, например, децил(мет)акрилат, ундецил(мет)акрилат, 5-метилундецил(мет)акрилат, додецил(мет)акрилат, 2-метилдодецил(мет)акрилат, тридецил(мет)акрилат, 5-метилтридецил(мет)акрилат, тетрадецил(мет)акрилат, пентадецил(мет)акрилат и гексадецил(мет)акрилат.
Особенно предпочтительными из них являются метакриловые эфиры, образованные из смеси линейных С12-С14-спиртов (С12-С14-алкилметакрилат).
C18-С24-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 18 до 24 атомов углерода. Термин "C18-С24-алкил(мет)акрилаты" 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 обладающие линейной цепью C18-С24-алкил(мет)акрилаты включают, например, октадецил(мет)акрилат, нонадецил(мет)акрилат, эйкозил(мет)акрилат и докозил(мет)акрилат.
Особенно предпочтительным из них является метакриловый эфир, образованный с линейным C18-спиртом.
Другим предпочтительным первым объектом настоящего изобретения являются сополимеры на основе полиалкил(мет)акрилата, дополнительно описанные выше, содержащие:
(a) от 20 до 35 мас. % обладающих линейной или разветвленной цепью С1-С4-алкил(мет)акрилатов;
(b) от 50 до 65 мас. % обладающих линейной или разветвленной цепью С10-С16-алкил(мет)акрилатов; и
(c) от 10 до 14 мас. % обладающих линейной цепью C18-С24-алкил(мет)акрилатов.
Содержание каждого компонента (а), (b) и (с) приведено в пересчете на полную массу полимера на основе полиалкил(мет)акрилата.
В предпочтительном варианте осуществления относительные содержания компонентов (а), (b) и (с) в сумме составляют 100 мас. %.
Полимеры, предлагаемые в настоящем изобретении, характеризуются их вкладом в низкие значения КВ40 и ВТВС100 (например, при заданном значении ВТВС150, равном 2,6 мПа⋅с) содержащих их композиций смазочных масел.
Поэтому сополимеры 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.
Поэтому другим объектом настоящего изобретения является применение сополимеров на основе полиалкил(мет)акрилата, предлагаемых в настоящем изобретении, для улучшения кинематической вязкости и характеристик ВТВС композиций смазочных масел, в особенности, композиций моторных масел.
Другим объектом настоящего изобретения является способ улучшения кинематической вязкости и характеристик ВТВС композиций смазочных масел, в особенности, композиций моторных масел, путем добавления полимеров на основе полиалкил(мет)акрилата, предлагаемых в настоящем изобретении.
Другим объектом настоящего изобретения является применение полимеров на основе полиалкил(мет)акрилата, предлагаемых в настоящем изобретении, для поддержания КВ100 при заданном значении ВТВС150 и одновременного уменьшения ВТВС100 композиций смазочных масел, в особенности, композиций моторных масел (если они приготовлены таким образом, что они обладают заданным значением ВТВС150, например, ВТВС150, равным 2,6 мПа⋅с, в случае композиции 0W20).
Другим объектом настоящего изобретения является способ поддержания КВ100 при заданном значении ВТВС150 и одновременного уменьшения ВТВС100 композиций смазочных масел, в особенности, композиций моторных масел (если они приготовлены таким образом, что они обладают заданным значением ВТВС150, например, ВТВС150, равным 2,6 мПа⋅с, в случае композиции 0W20), путем добавления полимеров на основе полиалкил(мет)акрилата, предлагаемых в настоящем изобретении.
Вторым объектом настоящего изобретения является композиция присадки, содержащая:
(А) от 60 до 80 мас. % базового масла; и
(В) от 20 до 40 мас. % сополимера на основе полиалкил(мет)акрилата, содержащего обладающие линейной цепью C18-С24-алкил(мет)акрилаты, характеризующегося средним углеродным числом, равным от 7,0 до 7,5, и среднемассовой молекулярной массой Mw, равной 300000 г/моль или более.
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. %.
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 E - API Base Oil Interchangeability Guidelines for Passenger Car Motor Oils and Diesel Engine Oils, September 2011). К группам I, II и 111 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 (КВ100) подходящих аполярных базовых масел, использующихся для получения композиции присадки или смазывающей композиции, предлагаемой настоящем изобретении, находится в диапазоне от 2 до 10 мм2/с, более предпочтительно в диапазоне от 3 до 5 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 II или III АНИ, или их смеси используют, в особенности, для композиций моторных масел.
Предпочтительно, если композиция присадки, предлагаемая в настоящем изобретении, содержит от 65 до 75 мас. % базового масла (А) и от 25 до 35 мас. % полимера на основе полиалкил(мет)акрилата (В) в пересчете на полную массу композиции присадки.
Предпочтительная композиция присадки, предлагаемая в настоящем изобретении, содержит сополимеры на основе полиалкил(мет)акрилата (В), дополнительно описанные выше, содержащие:
(а) от 20 до 35 мас. % обладающих линейной или разветвленной цепью С1-С4-алкил(мет)акрилатов;
(b) от 50 до 65 мас. % обладающих линейной или разветвленной цепью С10-С16-алкил(мет)акрилатов; и
(c) от 7 до 15 мас. % обладающих линейной цепью C18-С24-алкил(мет)акрилатов.
Содержание каждого компонента (а), (b) и (с) приведено в пересчете на полную массу полимера на основе полиалкил(мет)акрилата (В).
В предпочтительном варианте осуществления относительные содержания компонентов (а), (b) и (с) в сумме составляют 100 мас. %.
Другая предпочтительная композиция присадки, предлагаемая в настоящем изобретении, содержит сополимеры на основе полиалкил(мет)акрилата (В), дополнительно описанные выше, содержащие:
(a) от 20 до 35 мас. % обладающих линейной или разветвленной цепью С1-С4-алкил(мет)акрилатов;
(b) от 50 до 65 мас. % обладающих линейной или разветвленной цепью С10-С16-алкил(мет)акрилатов; и
(c) от 10 до 14 мас. % обладающих линейной цепью C18-С24-алкил(мет)акрилатов.
Содержание каждого компонента (а), (b) и (с) приведено в пересчете на полную массу полимера на основе полиалкил(мет)акрилата (В).
В предпочтительном варианте осуществления относительные содержания компонентов (а), (b) и (с) в сумме составляют 100 мас. %.
Композиции присадок характеризуются их вкладом в кинематическую вязкость и характеристики ВТВС композиций смазочного масла.
Поэтому другим объектом настоящего изобретения является применение композиции присадки, предлагаемой в настоящем изобретении, для улучшения кинематической вязкости и характеристик ВТВС композиций смазочных масел, в особенности, композиций моторных масел.
Другим объектом настоящего изобретения является способ улучшения кинематической вязкости и характеристик ВТВС композиций смазочных масел, в особенности, композиций моторных масел, путем добавления композиции присадки, предлагаемой в настоящем изобретении.
Другим объектом настоящего изобретения является применение композиции присадки, предлагаемой в настоящем изобретении, для увеличения КВ100 и одновременного уменьшения ВТВС100 композиций смазочных масел, в особенности, композиций моторных масел (если они приготовлены таким образом, что они обладают заданным значением ВТВС150, например, ВТВС150, равным 2,6 мПа⋅с, в случае композиции 0W20).
Другим объектом настоящего изобретения является способ увеличения КВ100 и одновременного уменьшения ВТВС100 композиций смазочных масел, в особенности, композиций моторных масел (если они приготовлены таким образом, что они обладают заданным значением ВТВС100, например, ВТВС100, равным 2,6 мПа⋅с, в случае композиции 0W20), путем добавления композиции присадки, предлагаемой в настоящем изобретении.
Другим объектом настоящего изобретения являются композиции присадок, дополнительно описанные выше, которые дополнительно содержат: (С) от 0 до 3 мас. % сополимера на основе полиалкил(мет)акрилата, характеризующегося средним углеродным числом, равным от 12,0 до 13,0, и среднемассовой молекулярной массой Mw, равной от 10000 до 100000 г/моль, в пересчете на полную массу композиции присадки.
Среднее углеродное число соответствует среднему молярному количеству всех атомов углерода, содержащихся в алкильном остатке каждого алкил(мет)акрилатного звена, образующего сополимер на основе полиалкил(мет)акрилата, и его рассчитывают в пересчете на полную массу сополимера на основе полиалкил(мет)акрилата, т.е. рассчитывают среднее количество всех атомов углерода, содержащихся в алкильных остатках алкил(мет)акрилатных звеньев.
Компонент (С) добавляют в качестве присадки, понижающей температуру застывания (ПТЗ). Эффективность ПТЗ количественно оценивают путем определения температуры, непосредственно перед которой смазочное масло теряет способность к течению (температура потери текучести). Поэтому ПТЗ обычно выбирают на основании их способности понижать температуру потери текучести. Однако температура потери текучести является не единственным показателем рабочих характеристик смазочного масла при низкой температуре. Другим важным показателем рабочих характеристик моторного масла является прокачиваемость масла при низкой температуре, определенная в соответствии со стандартом ASTM D4684. Прокачиваемость определяют с помощью вязкости при низкой скорости сдвига и предела текучести. Оба параметра определяют с помощью ротационного мини-вискозиметра (РМВ) с использованием стандартного профиля охлаждения (ТР-1), в соответствии с которым масло охлаждают от -5 до -40°С при скорости, описанной в стандарте ASTM D4684 (в случае марки 0W). Прокачиваемость масла, определенная в соответствии со стандартом ASTM D4684, как важное требование, также включена в международный стандарт для моторного масла SAE J300.
Компонент (С) дополнительно характеризуется средним углеродным числом, равным от 12,0 до 13,0. Предпочтительно, если среднемассовая молекулярная масса сополимера на основе полиалкил(мет)акрилата находится в диапазоне от 50000 до 90000 г/моль.
Сополимер на основе полиалкил(мет)акрилата, содержащийся в компоненте (С), дополнительно содержит:
(a) от 88 до 98 мас. % обладающих линейной или разветвленной цепью С10-С16-алкил(мет)акрилатов;
(b) от 2 до 6 мас. % обладающих линейной цепью C18-С24-алкил(мет)акрилатов; и
(c) от 0 до 10 мас. % обладающих линейной или разветвленной цепью С1-С4-алкил(мет)акрил атов.
Содержание каждого компонента (а), (b) и (с) приведено в пересчете на полную массу полимера на основе полиалкил(мет)акрилата (С).
В предпочтительном варианте осуществления относительные содержания компонентов (а), (b) и (с) в сумме составляют 100 мас. %.
Сополимер на основе полиалкил(мет)акрилата, содержащийся в компоненте (С), дополнительно содержит:
(a) от 95 до 97 мас. % обладающих линейной или разветвленной цепью С10-С16-алкил(мет)акрилатов; и
(b) от 3 до 5 мас. % обладающих линейной цепью C18-С24-алкил(мет)акрилатов.
Содержание каждого компонента (а) и (b) приведено в пересчете на полную массу полимера на основе полиалкил(мет)акрилата (С).
В предпочтительном варианте осуществления относительные содержания компонентов (а) и (b) в сумме составляют 100 мас. %.
Третьим объектом настоящего изобретения является композиция смазочного масла, содержащая:
(A) от 81,4 до 98,97 мас. % базового масла;
(B) от 1 до 3 мас. % сополимера на основе полиалкил(мет)акрилата, характеризующегося средним углеродным числом, равным от 7,0 до 7,5, и среднемассовой молекулярной массой Mw, равной 300000 г/моль или более;
(C) от 0,03 до 0,6 мас. % сополимера на основе полиалкил(мет)акрилата, характеризующегося средним углеродным числом, равным от 12,0 до 13,0, и среднемассовой молекулярной массой Mw, равной от 10000 до 100000 г/моль; и
(D) от 0 до 15 мас. % одной или большего количества дополнительных присадок.
Содержание каждого компонента (А), (В), (С) и (D) приведено в пересчете на полную массу композиции смазочного масла.
В предпочтительном варианте осуществления относительные содержания компонентов (А), (В), (С) и (D) в сумме составляют 100 мас. %.
Композиции смазочных масел, предлагаемые в настоящем изобретении, характеризуются низким значением КВ40 и высоким значением КВ100, определенными в соответствии со стандартом ASTM D7042, низкими значениями ВТВС100, определенными в соответствии со стандартом ASTM D6616, и небольшим добавляемым количеством.
Если композиции смазочных масел, предлагаемые в настоящем изобретении, приготовлены таким образом, что они обладают заданным значением ВТВС150, равным 2,6 мПа⋅с, для композиции 0W20, соответствующей стандарту SAE J300, то они обладают значениями КВ40, находящимися в диапазоне от 33 до 36 мм2/с (от 33 до 37 мм2/с при использовании разных ПТЗ). Значения КВ100, определенные в соответствии со стандартом J300, находятся в диапазоне от 6,9 до 9,3 мм2/с.
Композиции смазочных масел, предлагаемые в настоящем изобретении, дополнительно характеризуются высоким индексом вязкости (ИВ). ИВ равен не менее 215 в случае композиции 0W20, предпочтительно, если он находится в диапазоне от 215 до 240.
Предпочтительно, если полная концентрация одной или большего количества присадок (D) равна от 0,05 до 15 мас. %, более предпочтительно от 3 до 10 мас. % в пересчете на полную массу композиции смазочного масла.
Предпочтительные композиции смазочных масел, предлагаемые в настоящем изобретении, содержат сополимеры на основе полиалкил(мет)акрилата (В), дополнительно описанные выше, содержащие:
(a) от 20 до 35 мас. % обладающих линейной или разветвленной цепью С1-С4-алкил(мет)акрилатов;
(b) от 50 до 65 мас. % обладающих линейной или разветвленной цепью С10-С16-алкил(мет)акрилатов; и
(c) от 7 до 15 мас. % обладающих линейной цепью C18-С24-алкил(мет)акрилатов.
Содержание каждого компонента (а), (b) и (с) приведено в пересчете на полную массу полимера на основе полиалкил(мет)акрилата (В).
В предпочтительном варианте осуществления относительные содержания компонентов (а), (b) и (с) в сумме составляют 100 мас. %.
Другие предпочтительные композиции смазочных масел, предлагаемые в настоящем изобретении, содержат сополимеры на основе полиалкил(мет)акрилата (В), дополнительно описанные выше, содержащие:
(a) от 20 до 35 мас. % обладающих линейной или разветвленной цепью С1-С4-алкил(мет)акрилатов;
(b) от 50 до 65 мас. % обладающих линейной или разветвленной цепью С10-С16-алкил(мет)акрилатов; и
(c) от 10 до 14 мас. % обладающих линейной цепью C18-С24-алкил(мет)акрилатов.
Содержание каждого компонента (а), (b) и (с) приведено в пересчете на полную массу полимера на основе полиалкил(мет)акрилата (В).
В предпочтительном варианте осуществления относительные содержания компонентов (а), (b) и (с) в сумме составляют 100 мас. %.
Компонент (С) дополнительно характеризуется средним углеродным числом, равным от 12,0 до 13,0. Предпочтительно, если среднемассовая молекулярная масса сополимера на основе полиалкил(мет)акрилата находится в диапазоне от 50000 до 90000 г/моль.
Сополимер на основе полиалкил(мет)акрилата, содержащийся в компоненте (С), дополнительно содержит:
(a) от 88 до 98 мас. % обладающих линейной или разветвленной цепью С10-С16-алкил(мет)акрилатов;
(b) от 2 до 6 мас. % обладающих линейной цепью C18-С24-алкил(мет)акрилатов; и
(c) от 0 до 10 мас. % обладающих линейной или разветвленной цепью С1-С4-алкил(мет)акрилатов.
Содержание каждого компонента (а), (b) и (с) приведено в пересчете на полную массу полимера на основе полиалкил(мет)акрилата (С).
В предпочтительном варианте осуществления относительные содержания компонентов (а), (b) и (с) в сумме составляют 100 мас. %.
Сополимер на основе полиалкил(мет)акрилата, содержащийся в компоненте (С), дополнительно содержит:
(a) от 95 до 97 мас. % обладающих линейной или разветвленной цепью С10-С16-алкил(мет)акрилатов; и
(b) от 3 до 5 мас. % обладающих линейной цепью C18-С24-алкил(мет)акрилатов.
Содержание каждого компонента (а) и (b) приведено в пересчете на полную массу полимера на основе полиалкил(мет)акрилата (С).
В предпочтительном варианте осуществления относительные содержания компонентов (а) и (b) в сумме составляют 100 мас. %.
Композиция смазочного масла, предлагаемая в настоящем изобретении, также может содержать в качестве компонента (D) дополнительные присадки, выбранные из группы, состоящей из следующих: обычные присадки, улучшающие ИВ, диспергирующие средства, противовспениватели, моющие средства, антиоксиданты, присадки, понижающие температуру застывания (отличающиеся от указанных выше, как компонент (С)), противоизносные присадки, противозадирные присадки, трибо-модификаторы, противокоррозионные присадки, красители и их смеси.
Обычные присадки, 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, K. 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 
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, состоящей из соединений, содержащих серу и фосфор, например, из следующих: дитиофосфаты металлов, например, дитиофосфаты цинка (Zn-ДТФ), "сложные триэфиры OOS" = продукты реакции дитиофосфорной кислоты с содержащими активированные двойные связи олефинами, циклопентадиеном, норборнадиеном, альфа-пиненом, полибутеном, эфирами акриловой кислоты, эфирами малеиновой кислоты (не образующие золу при сжигании); сераорганические 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 (отличающиеся от указанных выше, как компонент (С)), включают сополимеры этилен-винилацетат, хлорированные продукты конденсации парафин-нафталин, хлорированные продукты конденсации парафин-фенол, полиалкилстиролы и т.п.
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-С3-С12-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, равном 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, равном 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. Так, 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".
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.
Подходящие инициаторы включают азоинициаторы, хорошо известные в данной области техники, такие как АИБН (азобис-изобутиронитрил) и 1,1-азобисциклогексанкарбонитрил, а также пероксисоединения, такие как метилэтилкетонпероксид, ацетилацетонпероксид, дилаурилпероксид, трет-бутилпер-2-этилгексаноат, кетонпероксид, трет-бутилпероктоат, метилизобутилкетонпероксид, циклогексанонпероксид, дибензоилпероксид, трет-бутилпероксибензоат, трет-бутилпероксиизопропилкарбонат, 2,5 -бис(2-этилгексаноилперокси)-2,5-диметилгексан, трет-бутилперокси-2-этилгексаноат, трет-бутилперокси-3,5,5-триметилгексаноат, дикумилпероксид, 1,1 -бис(трет-бутилперокси)циклогексан, 1,1-бис(трет-бутилперокси)-3,3,5-триметилциклогексан, кумилгидропероксид, трет-бутилгидропероксид, бис(4-трет-бутилциклогексил)пероксидикарбонат, смеси двух или большего количества указанных выше соединений друг с другом и смеси указанных выше соединений с неуказанными соединениями, которые также могут образовывать свободные радикалы. Подходящими реагентами-переносчиками цепи предпочтительно являются растворимые в масле меркаптаны, например, н-додецилмеркаптан или 2-меркаптоэтанол, или реагенты-переносчики цепи, относящиеся к классу терпенов, например, терпинолен.
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.
Полимеризацию можно провести с использованием или без использования растворителя. В контексте настоящего изобретения термин "растворитель" следует понимать в широком смысле. Растворитель выбирают в соответствии с полярностью использующихся мономеров, можно отметить возможность использования масла 100N, сравнительно легкого газойля, и/или ароматических углеводородов, например, толуола или ксилола.
Настоящее изобретение дополнительно проиллюстрировано с помощью приведенных ниже неограничивающих примеров.
Экспериментальный раздел
Аббревиатуры
АМА алкилметакрилат
АДВН 2,2'-азобис(2,4-диметил)валеронитрил
БМА С4-алкилметакрилат=н-бутилметакрилат
Chevron 100R Chevron Neutral Oil 100R, базовое масло группы II, выпускающееся фирмой Chevron, обладающее КВ100, равной 4,1 сСт Chevron 150R Chevron Neutral Oil 150R, базовое масло группы II, выпускающееся фирмой Chevron, обладающее КВ100, равной 5,3 сСт ДДТ додекантриол
ДПМА С12-С15-алкилметакрилат (додецилпентадецилметакрилат) (среднее углеродное число = 13,4), 77% линейных
ГПХ гель-проникающая хроматография
ИДМА С10-алкилметакрилат (изодецилметакрилат), 0% линейных
ВТВС100 вязкость при высокой температуре и высокой скорости сдвига, при 100°С, определенная в соответствии со стандартом ASTM D6616
ВТВС150 вязкость при высокой температуре и высокой скорости сдвига, при 150°С, определенная в соответствии со стандартом ASTM D4683
КВ кинематическая вязкость, определенная в соответствии со стандартом ASTM D445
КВ40 кинематическая вязкость при 40°С, определенная в соответствии со стандартом ASTM D7042
КВ100 кинематическая вязкость при 100°С, определенная в соответствии со стандартом ASTM D7042
ЛМА лаурилметакрилат (среднее углеродное число = 12,5), 73% С12, 27% С14, все линейные
ММА С1-алкилметакрилат = метилметакрилат
Mn среднечисловая молекулярная масса
Mw среднемассовая молекулярная масса
OLOA® 55501 композиция присадок ДИ (диспергирующее вещество-ингибитор) для ММЛА, выпускающаяся фирмой Oronite
ММЛА моторные масла для легковых автомобилей
ИПД индекс полидисперсности
ПТЗ присадка, понижающая температуру застывания
СМ А стеарилметакрилат (среднее углеродное число = 17,1), 6% С14, 30% C16, 64% C18, все линейные
ТБПО трет-бутилперокси-2-этилгексаноат (трет-бутилпероктоат)
ИВ индекс вязкости, определенный в соответствии со стандартом ISO 2909
Yubase 4 базовое масло группы III, выпускающееся фирмой SK Lubricants, обладающее КВ100, равной 4,2 сСт.
Методики исследования
Сополимеры на основе полиалкил(мет)акрилата, предлагаемые в настоящем изобретении, и полимеры сравнительных примеров характеризовали с помощью их молекулярной массы и ИПД.
Среднемассовую молекулярную массу Mw и среднечисловую молекулярную массу Mn определяли с помощью гель-проникающей хроматографии (ГПХ) с использованием детектора ПП (показатель преломления) в тетрагидрофуране при 40°С с использованием калибровки по полиметилметакрилату. Использовали комбинацию колонок PSS-SDV Linear XL, 10 мкм × 2 и PSS-SDV 100 
Скорость потока составляла 1 мл/мин; инжектируемый объем составлял 100 мкл.
Композиции присадок, содержащие сополимеры на основе полиалкил(мет)акрилата, предлагаемые в настоящем изобретении, и полимеры сравнительных примеров, характеризовали с помощью индекса вязкости (ИВ), кинематической вязкости при 40°С (КВ40) и при 100°С (КВ100), определенной в соответствии со стандартом ASTM D7042, вязкости при высокой температуре и высокой скорости сдвига, при 100°С (ВТВС100), определенной в соответствии со стандартом ASTM D6616, и вязкости при высокой температуре и высокой скорости сдвига, при 150°С (ВТВС100), определенной в соответствии со стандартом ASTM D4683. Дополнительно исследовали их прокачиваемость при низкой температуре с помощью РМВ (ротационный мини-вискозиметр) путем определения вязкости при низкой скорости сдвига и при -40°С и предела текучести в соответствии со стандартом ASTM D4684.
Для исследования растворимости 7,5 мас. % полимера растворяли в смеси базовых масел, содержащей 75 мас. % Yubase 4 и 25 мас. % ПАО-4 (ПАО = поли-альфа-олефин), при 80°С в течение 1 ч. Затем, раствор выдерживали при 25°С в течение 1 дня и затем оценивали внешний вид.
Синтез сополимеров на основе полиалкил(мет)акрилата
Получение полимеров А - J
В 4-горлую стеклянную круглодонную колбу, снабженную холодильником, мешалкой и термопарой, сначала помещали смесь мономеров, содержащую мономеры и ДДТ, как это указано в таблице 1, и 131 г Chevron 100R. Смесь мономеров нагревали в атмосфере азота при 100°С в течение 30 мин.
В колбу в течение 60 мин добавляли 10 мас. % от полного количества инициатора. Затем в колбу в течение 60 мин добавляли 20 мас. % от полного количества инициирующей смеси. Затем температуру реакционной смеси повышали до 105°С, затем в колбу в течение 45 мин добавляли оставшееся количество инициирующей смеси.
Через 60 мин после завершения добавления в колбу добавляли 0,41 г ТБПО. Реакционную смесь выдерживали при 105°С в течение 60 мин, затем добавляли 364 г Chevron 100R и перемешивали при 105°С в течение 60 мин и получали полимеры рабочих примеров А-I и полимер сравнительного примера J.
Состав полимера J соответствовал мономерному составу полимера примера 10, описанного в US 5834408.
Получение полимера K
В 4-горлую стеклянную круглодонную колбу, снабженную холодильником, мешалкой и термопарой, сначала помещали смесь мономеров, содержащую мономеры и ДДТ, как это указано в таблице 1, и 131 г Chevron 100R. Смесь мономеров нагревали в атмосфере азота при 110°С в течение 30 мин.
В колбу в течение 60 мин добавляли 15 мас. % от полного количества инициатора. Затем в колбу в течение 60 мин добавляли 20 мас. % от полного количества инициирующей смеси. Затем температуру реакционной смеси повышали до 105°С, затем в колбу в течение 45 мин добавляли оставшееся количество инициирующей смеси.
Реакционную смесь выдерживали при 105°С в течение 60 мин, затем добавляли 277 г Chevron 100R и перемешивали при 105°С в течение 60 мин и получали полимер сравнительного примера K.
Получение полимера L
В 4-горлую стеклянную круглодонную колбу, снабженную холодильником, мешалкой и термопарой, сначала помещали смесь мономеров, содержащую мономеры и ДДТ, как это указано в таблице 1, и 200 г Chevron 100R. Смесь мономеров нагревали в атмосфере азота при 100°С в течение 30 мин.
В колбу в течение 60 мин добавляли 10 мас. % от полного количества инициатора. Затем в колбу в течение 60 мин добавляли 20 мас. % от полного количества инициирующей смеси. Затем температуру реакционной смеси повышали до 105°С, затем в колбу в течение 45 мин добавляли оставшееся количество инициирующей смеси.
Через 60 мин после завершения добавления в колбу добавляли 0,41 г ТБПО. Реакционную смесь выдерживали при 105°С в течение 60 мин, затем добавляли 294 г Chevron 100R и перемешивали при 105°С в течение 60 мин и получали полимер сравнительного примера L.
Получение полимера M
Полимер сравнительного примера M получали в соответствии с процедурой, описанной выше для получения полимера А.
Получение полимера N
Полимер N соответствовал полимеру примера 10, описанному в US 5834408, и его получали в соответствии с процедурой, раскрытой в этой публикации (см., в особенности, от столбца 5, строка 50 до столбца 7, строка 12).
Получение полимера О
Состав полимера О соответствовал мономерному составу полимера примера 10, описанного в US 5834408, но его получали в соответствии с процедурой, дополнительно раскрытой выше для получения полимера А. Полимер О обладал такой же Mw, как полимер А.
Получение полимера P
В 4-горлую стеклянную круглодонную колбу, снабженную холодильником, мешалкой и термопарой, сначала помещали смесь мономеров, содержащую мономеры и ДДТ, как это указано в таблице 1, и 12 г Chevron 100R. Смесь мономеров нагревали в атмосфере азота при 120°С в течение 30 мин.
В колбу в течение 30 мин добавляли 10 мас. % от полного количества инициатора. Затем в колбу в течение 40 мин добавляли 20 мас. % от полного количества инициирующей смеси. Затем температуру реакционной смеси повышали до 105°С, затем в колбу в течение 30 мин добавляли оставшееся количество инициирующей смеси.
Реакционную смесь выдерживали при 105°С в течение 30 мин, затем добавляли 98 г Chevron 100R и перемешивали при 105°С в течение 60 мин и получали полимер сравнительного примера Р.
Получение полимера Q
В 4-горлую стеклянную круглодонную колбу, снабженную холодильником, мешалкой и термопарой, сначала помещали смесь мономеров, содержащую мономеры и ДДТ, как это указано в таблице 1, и 98 г Chevron 100R. Смесь мономеров нагревали в атмосфере азота при 100°С в течение 30 мин.
В колбу в течение 60 мин добавляли 10 мас. % от полного количества инициатора. Затем в колбу в течение 60 мин добавляли 20 мас. % от полного количества инициирующей смеси. Затем температуру реакционной смеси повышали до 105°С. Затем в колбу в течение 45 мин добавляли оставшееся количество инициирующей смеси.
Через 60 мин после завершения добавления в колбу добавляли 0,37 г ТБПО. Реакционную смесь выдерживали при 105°С в течение 30 мин, затем добавляли 14 г Chevron 100R и перемешивали при 105°С в течение 60 мин и получали полимер сравнительного примера Q.
Получение полимера R
В 4-горлую стеклянную круглодонную колбу, снабженную холодильником, мешалкой и термопарой, сначала помещали смесь мономеров, содержащую мономеры и ДДТ, как это указано в таблице 1, и 16 г Chevron 150R. Смесь мономеров нагревали в атмосфере азота при 120°С в течение 30 мин.
В колбу в течение 45 мин добавляли 10 мас. % от полного количества инициатора. Затем в колбу в течение 45 мин добавляли 20 мас. % от полного количества инициирующей смеси. Затем температуру реакционной смеси повышали до 105°С и в колбу в течение 45 мин добавляли оставшееся количество инициирующей смеси.
Реакционную смесь выдерживали при 105°С в течение 30 мин, затем добавляли 158 г Chevron 150R и перемешивали при 105°С в течение 60 мин и получали полимер сравнительного примера R.
Получение полимера S
В 4-горлую стеклянную круглодонную колбу, снабженную холодильником, мешалкой и термопарой, сначала помещали смесь мономеров, содержащую мономеры и ДДТ, как это указано в таблице 1, и 7 г Chevron 100R. Смесь мономеров нагревали в атмосфере азота при 120°С в течение 30 мин.
В колбу в течение 90 мин добавляли 22 мас. % от полного количества инициатора. Затем в колбу в течение 60 мин добавляли 32 мас. % от полного количества инициирующей смеси. Затем температуру реакционной смеси повышали до 105°С. Затем в колбу в течение 52 мин добавляли оставшееся количество инициирующей смеси.
Реакционную смесь выдерживали при 105°С в течение 30 мин. Затем добавляли 95 г Chevron 100R и перемешивали при 105°С в течение 60 мин и получали полимер сравнительного примера S.
В таблице 1 приведено описание реакционных смесей, использовавшихся для получения полимеров рабочих примеров и сравнительных примеров.
Конечные составы полимеров на основе полиалкил(мет)акрилата приведены в представленной ниже таблице 2. Количество мономерных компонентов в сумме составляет 100%; количество ДДТ приведено в пересчете на полное количество мономеров.
Типичные среднемассовые молекулярные массы Mw, среднечисловые молекулярные массы Mn, индексы полидисперсности (ИПД) полученных полимеров на основе полиалкил(мет)акрилата, а также их средние числа С, приведены в представленной ниже таблице 3.
Полимеры А-I являются полимерами, предлагаемыми в настоящем изобретении; т.е. их составы, молекулярные массы и средние углеродные числа находятся в диапазонах, заявленных в настоящем изобретении.
Среднее углеродное число соответствует среднему молярному количеству всех атомов углерода, содержащихся в алкильном остатке каждого алкил(мет)акрилатного звена, образующего сополимер на основе полиалкил(мет)акрилата, и его рассчитывают в пересчете на полную массу сополимера на основе полиалкил(мет)акрилата, т.е. рассчитывают среднее количество всех атомов углерода, содержащихся в алкильных остатках алкил(мет)акрилатных звеньев.
Полимер J является полимером сравнительного примера, поскольку его среднее углеродное число превышает находящееся в диапазоне, заявленном в настоящем изобретении. Из представленных ниже результатов, полученных для композиций, видно, что рабочие характеристики этого полимера при его использовании в композиции моторного масла являются неприемлемыми.
Полимер K является полимером сравнительного примера, поскольку его среднемассовая молекулярная масса Mw и среднее углеродное число не находятся в диапазонах, заявленных в настоящем изобретении. Из представленных ниже результатов, полученных для композиций, видно, что рабочие характеристики этого полимера при его использовании в композиции моторного масла являются неприемлемыми.
Полимер L является полимером сравнительного примера, поскольку его среднее углеродное число не находится в диапазоне, заявленном в настоящем изобретении. Этот полимер нерастворим в композиции моторного масла.
Полимер M является полимером сравнительного примера, поскольку его среднемассовая молекулярная масса Mw не находится в диапазоне, заявленном в настоящем изобретении. Из представленных ниже результатов, полученных для композиций, видно, что рабочие характеристики этого полимера при его использовании в композиции моторного масла являются неприемлемыми.
Полимер N является полимером сравнительного примера, поскольку его среднемассовая молекулярная масса Mw и среднее углеродное число не находятся в диапазонах, заявленных в настоящем изобретении. Состав, а также молекулярная масса полимера N соответствуют характеристикам полимера рабочего примера 15, описанного в US 67469993. Из представленных ниже результатов, полученных для композиций, видно, что рабочие характеристики этого полимера при его использовании в композиции моторного масла являются неприемлемыми.
Полимер О является полимером сравнительного примера, поскольку его среднее углеродное число не находится в диапазоне, заявленном в настоящем изобретении. Его состав также соответствует составу полимера рабочего примера 15, описанного в US 67469993, однако этот полимер обладает более высокой молекулярной массой. Из представленных ниже результатов, полученных для композиций, видно, что более высокая молекулярная масса не обеспечивает лучшие рабочие характеристики этого полимера при его использовании в композиции моторного масла. Этот полимер нерастворим в композиции моторного масла.
Полимеры A, F, G, H и I все обладают одинаковым составом, но разными среднемассовыми молекулярными массами (см. результаты, представленные в таблице 3).
Одинаковый состав полимеров также означает, что они обладают одинаковым содержанием C18-С24-(мет)акрилатов и поэтому одинаковым средним углеродным числом.
Для исследования влияния Mw на рабочие характеристики соответствующего полимера при его использовании в композиции моторного масла 0W20 получали полимер М, который обладал таким же составом, как полимеры A, F, G, H и I, но более низкой Mw. Как можно видеть из таблицы 4b, значения ВТВС100 больше, чем значения для соответствующих полимеров, обладающих молекулярной массой, превышающей 300000 г/моль.
Полимер сравнительного примера N соответствует полимеру примера 15, описанному в US 6746993. Рабочие характеристики при его использовании в композиции моторного масла 0W20 представлены в таблице 4b (см. композицию примера 14). Можно видеть, что значение ВТВС100 является намного более высоким, чем значения для полимеров, обладающих среднемассовой молекулярной массой, равной 300000 г/моль или более. Композиция соответствует требованиям теста на предел текучести, однако она обладает существенно более высоким значением ВТВС100. Соответственно, это означает, что расход топлива будет намного выше, чем в случае использования полимеров А-I.
Для демонстрации того, что необходима не только высокая Mw, но и среднее углеродное число оказывает существенное влияние, получали полимер О, который обладал таким же составом, как полимер N, но обладал высокой Mw. Этот полимер нерастворим в композиции моторного масла 0W20 (см. композицию примера 15, приведенную в таблице 4b).
Полимеры Р, Q, R и S представляют собой разные присадки, понижающие температуру застывания, ПТЗ.
Полимер P является полимером, предлагаемым в настоящем изобретении; т.е. его состав, молекулярная масса и среднее углеродное число находятся в диапазонах, заявленных в настоящем изобретении.
Полимер Q является полимером сравнительного примера, поскольку он обладает таким же составом, как полимер Р, и поэтому также таким же средним углеродным числом, но обладает намного более высокой молекулярной массой.
Полимеры R и S являются полимерами сравнительных примеров, поскольку их составы и средние углеродные числа не находятся в диапазонах, заявленных в настоящем изобретении.
Исследование средств, улучшающих ИВ, при их использовании в композициях
Для изучения влияния полимеров, полученных в соответствии с настоящим изобретением, а также полимеров сравнительных примеров на характеристики КВ100 и ВТВС100 композиций смазочных масел готовили разные композиции примеров и определяли соответствующие значения. Получали композиции с использованием в качестве базового масла Yubase 4 и с учетом целевых значений для композиции 0W20, соответствующих стандарту SAE J300; т.е. готовили таким образом, чтобы они обладали целевым значением ВТВС100, равным 2,6 мПа⋅с, путем добавления полимеров, описанных в приведенной выше таблице 2. Полученное добавляемое количество полимеров, предлагаемых в настоящем изобретении, обычно составляло от 6 до 8 мас. %. В качестве композиции присадок ДИ использовали имеющуюся в продаже OLOA 55501. Ее добавляли во все композиции примеров при обычном количестве, составляющем 8,9 мас. %. Все композиции примеров также содержали полимер Q.
Определяли характеристики композиций ММ (КВ100, ВТВС100, BTBC80) и результаты представлены в таблицах 4.
Результаты определения предела текучести: результаты считались соответствующими требованиям теста на предел текучести, если кажущаяся вязкость составляла ≤ 60000 мПа⋅с и, если предел текучести составлял < 35 Па.
Композиции примеров 1-9, содержат полимеры А-I и являются композициями, предлагаемыми в настоящем изобретении. Все они растворимы в композиции 0W20 и все они обладают сравнительно низкими значениями ВТВС100, равными от 5,0 до 5,2 мПа⋅с. В отличие от них, композиции примеров 10 - 15, которые содержат полимеры J - P, являются композициями сравнительных примеров и обладают существенно более высокими значениями ВТВС100, равными от 5,3 до 5,8 мПа⋅с.
Кроме того, композиции примеров 1-9 обладают значениями КВ100, находящимися в диапазоне от 7,85 до 8,93 мм2/с, и значениями КВ40, находящимися в диапазоне от 33,50 до 35,39 мм2/с.
Композиции примеров 12 и 15 нерастворимы в композиции 0W20.
Для изучения влияния ПТЗ на характеристики конечных композиций готовили дополнительные композиции примеров с использованием разных ПТЗ, с использованием в качестве базового масла Yubase 4 и с учетом целевых значений для композиции 0W20, соответствующих стандарту SAE J300; т.е. готовили таким образом, чтобы они обладали целевым значением ВТВС100, равным 2,6 мПа⋅с, путем добавления полимеров и ПТЗ, описанных в приведенной выше таблице 2. В качестве композиции присадок ДИ использовали имеющуюся в продаже OLOA 55501. Ее добавляли во все композиции примеров при обычном количестве, составляющем 8,9 мас. %.
Определяли характеристики композиций ММ (КВ100, ВТВС100, BTBC80) и результаты представлены в таблице 5.
Композиция примера 16 содержит полимер А (УИВ (средство, улучшающее ИВ)) и полимер P (ПТЗ), являющиеся полимерами, предлагаемыми в настоящем изобретении; т.е. их составы, молекулярные массы и средние углеродные числа находятся в диапазонах, заявленных в настоящем изобретении.
Композиции примеров 17-19 содержат полимеры Q, R, S, использующиеся в качестве ПТЗ, не являющиеся полимерами, предлагаемыми в настоящем изобретении; молекулярные массы и/или средние углеродные числа не находятся в диапазонах, заявленных в настоящем изобретении.
Композиция примера 16 обладает сравнительно низкими значениями ВТВС100, равными от 5,0 до 5,2 мПа⋅с, и значением, определенным с помощью РМВ, равным менее 60000 мПа⋅с, при отсутствии предела текучести. Однако композиции примеров 17-19 все обладают неудовлетворительными значениями предела текучести.
Настоящее изобретение относится к сополимерам на основе полиалкил(мет)акрилата, содержащим: (a) от 20 до 35 мас.% обладающих линейной или разветвленной цепью C1-C4-алкил(мет)акрилатов; (b) от 50 до 65 мас.% обладающих линейной или разветвленной цепью C10-C16-алкил(мет)акрилатов; и (с) от 7 до 15 мас.% обладающих линейной цепью C18-C24-алкил(мет)акрилатов, отличающихся средним углеродным числом, равным от 7,0 до 7,5, и среднемассовой молекулярной массой Mw, находящейся в диапазоне от 300000 г/моль до 1000000 г/моль, где среднее углеродное число соответствует среднему молярному количеству всех атомов углерода, содержащихся в алкильных остатках алкил(мет)акрилатных звеньев, образующих сополимер на основе полиалкил(мет)акрилата, и среднемассовая молекулярная масса Mw определена с помощью гель-проникающей хроматографии (ГПХ) с использованием калибровки по полиметилметакрилату, причем сополимеры на основе полиалкил(мет)акрилата выбраны из группы, состоящей из: полимера A, состоящего из 25,0 мас.% метилметакрилата (ММА), 5,0 мас.% н-бутилметакрилата (БМА), 0,1 мас.% изодецилметакрилата (ИДМА), 18,0 мас.% C12-C15-алкилметакрилата (ДПМА), 31,9 мас.% лаурилметакрилата (ЛМА) и 20,0 мас. % стеарилметакрилата (СМА), с Mw, равной 541000 г/моль и средним углеродным числом, равным 7,2; или полимера В, состоящего из 25,0 мас. % метилметакрилата (ММА), 55,0 мас. % лаурилметакрилата (ЛМА) и 20,0 мас. % стеарилметакрилата (СМА), с Mw, равной 437000 г/моль и средним углеродным числом, равным 7,5; или полимера С, состоящего из 25,0 мас. % метилметакрилата (ММА), 2,5 мас. % н-бутилметакрилата (БМА), 18,0 мас. % C12-C15-алкилметакрилата (ДПМА), 34,5 мас. % лаурилметакрилата (ЛМА) и 20,0 мас. % стеарилметакрилата (СМА), с Mw, равной 521000 г/моль и средним углеродным числом, равным 7,4; или полимера D, состоящего из 25,0 мас. % метилметакрилата (ММА), 5,0 мас.% н-бутилметакрилата (БМА), 0,1 мас. % изодецилметакрилата (ИДМА), 18,0 мас. % C12-C15-алкилметакрилата (ДПМА), 29,4 мас. % лаурилметакрилата (ЛМА) и 22,5 мас. % стеарилметакрилата (СМА), с Mw, равной 539000 г/моль и средним углеродным числом, равным 7,3; или полимера Е, состоящего из 25,0 мас. % метилметакрилата (ММА), 7,0 мас. % н-бутилметакрилата (БМА), 0,1 мас. % изодецилметакрилата (ИДМА), 18,0 мас. % C12-C15-алкилметакрилата (ДПМА), 27,4 мас. % лаурилметакрилата (ЛМА) и 22,5 мас. % стеарилметакрилата (СМА), с Mw, равной 497000 г/моль и средним углеродным числом, равным 7,1; или полимера F, состоящего из 25,0 мас. % метилметакрилата (ММА), 5,0 мас.% н-бутилметакрилата (БМА), 0,1 мас. % изодецилметакрилата (ИДМА), 18,0 мас. % C12-C15-алкилметакрилата (ДПМА), 31,9 мас. % лаурилметакрилата (ЛМА) и 20,0 мас. % стеарилметакрилата (СМА), с Mw, равной 951000 г/моль и средним углеродным числом, равным 7,2; или полимера G, состоящего из 25,0 мас. % метилметакрилата (ММА), 5,0 мас. % н-бутилметакрилата (БМА), 0,1 мас. % изодецилметакрилата (ИДМА), 18,0 мас. % C12-C15-алкилметакрилата (ДПМА), 31,9 мас. % лаурилметакрилата (ЛМА) и 20,0 мас. % стеарилметакрилата (СМА), с Mw, равной 635000 г/моль и средним углеродным числом, равным 7,2; или полимера Н, состоящего из 25,0 мас. % метилметакрилата (ММА), 5,0 мас. % н-бутилметакрилата (БМА), 0,1 мас. % изодецилметакрилата (ИДМА), 18,0 мас. % C12-C15-алкилметакрилата (ДПМА), 31,9 мас. % лаурилметакрилата (ЛМА) и 20,0 мас. % стеарилметакрилата (СМА), с Mw, равной 451000 г/моль и средним углеродным числом, равным 7,2; или полимера I, состоящего из 25,0 мас. % метилметакрилата (ММА), 5,0 мас. % н-бутилметакрилата (БМА), 0,1 мас. % изодецилметакрилата (ИДМА), 18,0 мас. % C12-C15-алкилметакрилата (ДПМА), 31,9 мас. % лаурилметакрилата (ЛМА) и 20,0 мас. % стеарилметакрилата (СМА), с Mw, равной 343000 г/моль и средним углеродным числом, равным 7,2. Также описаны композиции присадок, для использования в композициях моторных масел, содержащие указанные выше полимеры, а также описан способ поддержания кинематической вязкости при 100°С на уровне не менее 6,9 мм2/с при заданном значении вязкости при высокой температуре и высокой скорости сдвига при 150°С равной 2,6 мПа∙с, и одновременного уменьшения вязкости при высокой температуре и высокой скорости сдвига при 100°С композиции смазочных масел, содержащих указанные выше присадки. Технический результат - улучшения индекса вязкости и характеристик ВТВС композиции смазочных масел. 4 н. и 5 з.п. ф-лы, 7 табл., 19 пр.
1. Сополимеры на основе полиалкил(мет)акрилата, содержащие:
(a) от 20 до 35 мас.% обладающих линейной или разветвленной цепью C1-C4-алкил(мет)акрилатов;
(b) от 50 до 65 мас.% обладающих линейной или разветвленной цепью C10-C16-алкил(мет)акрилатов; и
(с) от 7 до 15 мас.% обладающих линейной цепью C18-C24-алкил(мет)акрилатов,
отличающиеся средним углеродным числом, равным от 7,0 до 7,5, и
среднемассовой молекулярной массой Mw, находящейся в диапазоне от 300000 г/моль до 1000000 г/моль, где среднее углеродное число соответствует среднему молярному количеству всех атомов углерода, содержащихся в алкильных остатках алкил(мет)акрилатных звеньев, образующих сополимер на основе полиалкил(мет)акрилата, и среднемассовая молекулярная масса Mw определена с помощью гель-проникающей хроматографии (ГПХ) с использованием
калибровки по полиметилметакрилату,
причем сополимеры на основе полиалкил(мет)акрилата выбраны из
группы, состоящей из:
полимера A, состоящего из 25,0 мас.% метилметакрилата (ММА), 5,0
мас.% н-бутилметакрилата (БМА), 0,1 мас.% изодецилметакрилата (ИДМА), 18,0 мас.% C12-C15-алкилметакрилата (ДПМА), 31,9 мас.% лаурилметакрилата (ЛМА) и 20,0 мас. % стеарилметакрилата (СМА), с Mw, равной 541000 г/моль и средним
углеродным числом, равным 7,2; или
полимера В, состоящего из 25,0 мас. % метилметакрилата (ММА), 55,0 мас. % лаурилметакрилата (ЛМА) и 20,0 мас. % стеарилметакрилата (СМА), с Mw, равной 437000 г/моль и средним углеродным числом, равным 7,5; или
полимера С, состоящего из 25,0 мас. % метилметакрилата (ММА), 2,5 мас. % н-бутилметакрилата (БМА), 18,0 мас. % C12-C15-алкилметакрилата (ДПМА), 34,5 мас. % лаурилметакрилата (ЛМА) и 20,0 мас. % стеарилметакрилата (СМА), с Mw, равной 521000 г/моль и средним углеродным числом, равным 7,4; или
полимера D, состоящего из 25,0 мас. % метилметакрилата (ММА), 5,0 мас. % н-бутилметакрилата (БМА), 0,1 мас. % изодецилметакрилата (ИДМА), 18,0 мас. % C12-C15-алкилметакрилата (ДПМА), 29,4 мас. % лаурилметакрилата (ЛМА) и 22,5 мас. % стеарилметакрилата (СМА), с Mw, равной 539000 г/моль и средним углеродным числом, равным 7,3; или
полимера Е, состоящего из 25,0 мас. % метилметакрилата (ММА), 7,0 мас. % н-бутилметакрилата (БМА), 0,1 мас. % изодецилметакрилата (ИДМА), 18,0 мас. % C12-C15-алкилметакрилата (ДПМА), 27,4 мас. % лаурилметакрилата (ЛМА) и 22,5 мас. % стеарилметакрилата (СМА), с Mw, равной 497000 г/моль и средним углеродным числом, равным 7,1; или
полимера F, состоящего из 25,0 мас. % метилметакрилата (ММА), 5,0 мас. % н-бутилметакрилата (БМА), 0,1 мас. % изодецилметакрилата (ИДМА), 18,0 мас. % C12-C15-алкилметакрилата (ДПМА), 31,9 мас. % лаурилметакрилата (ЛМА) и 20,0 мас. % стеарилметакрилата (СМА), с Mw, равной 951000 г/моль и средним углеродным числом, равным 7,2; или
полимера G, состоящего из 25,0 мас. % метилметакрилата (ММА), 5,0 мас. % н-бутилметакрилата (БМА), 0,1 мас. % изодецилметакрилата (ИДМА), 18,0 мас. % C12-C15-алкилметакрилата (ДПМА), 31,9 мас. % лаурилметакрилата (ЛМА) и 20,0 мас. % стеарилметакрилата (СМА), с Mw, равной 635000 г/моль и средним углеродным числом, равным 7,2; или
полимера Н, состоящего из 25,0 мас. % метилметакрилата (ММА), 5,0 мас. % н-бутилметакрилата (БМА), 0,1 мас. % изодецилметакрилата (ИДМА), 18,0 мас. % C12-C15-алкилметакрилата (ДПМА), 31,9 мас. % лаурилметакрилата (ЛМА) и 20,0 мас. % стеарилметакрилата (СМА), с Mw, равной 451000 г/моль и средним углеродным числом, равным 7,2; или
полимера I, состоящего из 25,0 мас. % метилметакрилата (ММА), 5,0 мас. % н-бутилметакрилата (БМА), 0,1 мас. % изодецилметакрилата (ИДМА), 18,0 мас. % C12-C15-алкилметакрилата (ДПМА), 31,9 мас. % лаурилметакрилата (ЛМА) и 20,0 мас. % стеарилметакрилата (СМА), с Mw, равной 343000 г/моль и средним углеродным числом, равным 7,2.
2. Композиция присадки, предназначенная для использования в композициях моторных масел, содержащая:
(A) от 60 до 80 мас. % базового масла; и
(B) от 20 до 40 мас. % сополимера на основе полиалкил(мет)акрилата, содержащего:
(a) от 20 до 35 мас.% обладающих линейной или разветвленной цепью C1-C4-
алкил(мет)акрилатов;
(b) от 50 до 65 мас.% обладающих линейной или разветвленной цепью C10-C16-
алкил(мет)акрилатов; и
(с) от 7 до 15 мас.% обладающих линейной цепью C18-C24-алкил(мет)акрилатов,
отличающаяся средним углеродным числом, равным от 7,0 до 7,5, и среднемассовой молекулярной массой Mw, находящейся в диапазоне от 300000 г/моль до 1000000 г/моль, где среднее углеродное число соответствует среднему молярному количеству всех атомов углерода, содержащихся в алкильных остатках алкил(мет)акрилатных звеньев, образующих сополимер на основе полиалкил(мет)акрилата, и среднемассовая молекулярная масса Mw определена с помощью гель-проникающей хроматографии (ГПХ) с использованием калибровки по полиметилметакрилату,
причем сополимеры на основе полиалкил(мет)акрилата выбраны из группы, состоящей из:
полимера A, состоящего из 25,0 мас.% метилметакрилата (ММА), 5,0 мас.% н-бутилметакрилата (БМА), 0,1 мас.% изодецилметакрилата (ИДМА), 18,0 мас.% C12-C15-алкилметакрилата (ДПМА), 31,9 мас.% лаурилметакрилата (ЛМА) и 20,0 мас. % стеарилметакрилата (СМА), с Mw, равной 541000 г/моль и средним углеродным числом, равным 7,2; или
полимера В, состоящего из 25,0 мас. % метилметакрилата (ММА), 55,0 мас. % лаурилметакрилата (ЛМА) и 20,0 мас. % стеарилметакрилата (СМА), с Mw, равной 437000 г/моль и средним углеродным числом, равным 7,5; или
полимера С, состоящего из 25,0 мас. % метилметакрилата (ММА), 2,5 мас. % н-бутилметакрилата (БМА), 18,0 мас. % C12-C15-алкилметакрилата (ДПМА), 34,5 мас. % лаурилметакрилата (ЛМА) и 20,0 мас. % стеарилметакрилата (СМА), с Mw, равной 521000 г/моль и средним углеродным числом, равным 7,4; или
полимера D, состоящего из 25,0 мас. % метилметакрилата (ММА), 5,0 мас. % н-бутилметакрилата (БМА), 0,1 мас. % изодецилметакрилата (ИДМА), 18,0 мас. % C12-C15-алкилметакрилата (ДПМА), 29,4 мас. % лаурилметакрилата (ЛМА) и 22,5 мас. % стеарилметакрилата (СМА), с Mw, равной 539000 г/моль и средним углеродным числом, равным 7,3; или
полимера Е, состоящего из 25,0 мас. % метилметакрилата (ММА), 7,0 мас. % н-бутилметакрилата (БМА), 0,1 мас. % изодецилметакрилата (ИДМА), 18,0 мас. % C12-C15-алкилметакрилата (ДПМА), 27,4 мас. % лаурилметакрилата (ЛМА) и 22,5 мас. % стеарилметакрилата (СМА), с Mw, равной 497000 г/моль и средним углеродным числом, равным 7,1; или
полимера F, состоящего из 25,0 мас. % метилметакрилата (ММА), 5,0 мас. % н-бутилметакрилата (БМА), 0,1 мас. % изодецилметакрилата (ИДМА), 18,0 мас. % C12-C15-алкилметакрилата (ДПМА), 31,9 мас. % лаурилметакрилата (ЛМА) и 20,0 мас. % стеарилметакрилата (СМА), с Mw, равной 951000 г/моль и средним углеродным числом, равным 7,2; или
полимера G, состоящего из 25,0 мас. % метилметакрилата (ММА), 5,0 мас. % н-бутилметакрилата (БМА), 0,1 мас. % изодецилметакрилата (ИДМА), 18,0 мас. % C12-C15-алкилметакрилата (ДПМА), 31,9 мас. % лаурилметакрилата (ЛМА) и 20,0 мас. % стеарилметакрилата (СМА), с Mw, равной 635000 г/моль и средним углеродным числом, равным 7,2; или
полимера Н, состоящего из 25,0 мас. % метилметакрилата (ММА), 5,0 мас. % н-бутилметакрилата (БМА), 0,1 мас. % изодецилметакрилата (ИДМА), 18,0 мас. % C12-C15-алкилметакрилата (ДПМА), 31,9 мас. % лаурилметакрилата (ЛМА) и 20,0 мас. % стеарилметакрилата (СМА), с Mw, равной 451000 г/моль и средним углеродным числом, равным 7,2; или
полимера I, состоящего из 25,0 мас. % метилметакрилата (ММА), 5,0 мас. % н-бутилметакрилата (БМА), 0,1 мас. % изодецилметакрилата (ИДМА), 18,0 мас. % C12-C15-алкилметакрилата (ДПМА), 31,9 мас. % лаурилметакрилата (ЛМА) и 20,0 мас. % стеарилметакрилата (СМА), с Mw, равной 343000 г/моль и средним углеродным числом, равным 7,2.
3. Композиция присадки по п. 2, дополнительно содержащая:
(C) от 0 до 3 мас. % сополимера на основе полиалкил(мет)акрилата, отличающегося средним углеродным числом, равным от 12,0 до 13,0, и среднемассовой молекулярной массой Mw, равной от 10000 до 100000 г/моль, в пересчете на полную массу композиции присадки.
4. Композиция присадки по п. 2 или 3, отличающаяся тем, что базовое масло (А) обладает кинематической вязкостью при 100°С равной от 3 до 5 мм2/с, определенной в соответствии со стандартом ASTM D445, и выбрано из группы II или III АНИ или их смеси.
5. Композиция присадки по п. 3 или 4, отличающаяся тем, что сополимер на основе полиалкил(мет)акрилата, содержащийся в компоненте (С), содержит:
(a) от 88 до 98 мас. % обладающих линейной или разветвленной цепью С10-С16-алкил(мет)акрилатов;
(b) от 2 до 6 мас. % обладающих линейной цепью С18-С24-алкил(мет)акрилатов; и
(c) от 0 до 10 мас. % обладающих линейной или разветвленной цепью С1-С4-алкил(мет)акрилатов.
6. Способ поддержания кинематической вязкости при 100°С на уровне не менее 6,9 мм2/с при заданном значении вязкости при высокой температуре и высокой скорости сдвига при 150°С равном 2,6 мПа∙с, и одновременного уменьшения вязкости при высокой температуре и высокой скорости сдвига при 100°С композиций смазочных масел, в особенности, композиций моторных масел, способ включает стадии:
(a) добавления композиции присадки по любому из пп. 2-5 к композиции смазочного масла; и
(b) поддержания кинематической вязкости при 150°С и одновременного уменьшения вязкости при высокой температуре и высокой скорости сдвига при 100°С указанной композиции смазочного масла.
7. Композиция смазочного масла, предназначенная для использования в композициях моторных масел, содержащая:
(A) от 81,4 до 98,97 мас. % базового масла;
(B) от 1 до 3 мас. % сополимера на основе полиалкил(мет)акрилата, содержащего:
(a) от 20 до 35 мас.% обладающих линейной или разветвленной цепью C1-C4-алкил(мет)акрилатов;
(b) от 50 до 65 мас.% обладающих линейной или разветвленной цепью C10-C16-алкил(мет)акрилатов; и
(с) от 7 до 15 мас.% обладающих линейной цепью C18-C24-алкил(мет)акрилатов,
отличающаяся средним углеродным числом, равным от 7,0 до 7,5, и
среднемассовой молекулярной массой Mw, находящейся в диапазоне от 300000 г/моль до 1000000 г/моль,
причем сополимеры на основе полиалкил(мет)акрилата выбраны из
группы, состоящей из:
полимера A, состоящего из 25,0 мас.% метилметакрилата (ММА), 5,0 мас.% н-бутилметакрилата (БМА), 0,1 мас.% изодецилметакрилата (ИДМА), 18,0 мас.% C12-C15-алкилметакрилата (ДПМА), 31,9 мас.% лаурилметакрилата (ЛМА) и 20,0 мас. % стеарилметакрилата (СМА), с Mw, равной 541000 г/моль и средним углеродным числом, равным 7,2; или
полимера В, состоящего из 25,0 мас. % метилметакрилата (ММА), 55,0 мас. % лаурилметакрилата (ЛМА) и 20,0 мас. % стеарилметакрилата (СМА), с Mw, равной 437000 г/моль и средним углеродным числом, равным 7,5; или
полимера С, состоящего из 25,0 мас. % метилметакрилата (ММА), 2,5 мас. % н-бутилметакрилата (БМА), 18,0 мас. % C12-C15-алкилметакрилата (ДПМА), 34,5 мас. % лаурилметакрилата (ЛМА) и 20,0 мас. % стеарилметакрилата (СМА), с Mw, равной 521000 г/моль и средним углеродным числом, равным 7,4; или
полимера D, состоящего из 25,0 мас. % метилметакрилата (ММА), 5,0 мас. % н-бутилметакрилата (БМА), 0,1 мас. % изодецилметакрилата (ИДМА), 18,0 мас. % C12-C15-алкилметакрилата (ДПМА), 29,4 мас. % лаурилметакрилата (ЛМА) и 22,5 мас. % стеарилметакрилата (СМА), с Mw, равной 539000 г/моль и средним углеродным числом, равным 7,3; или
полимера Е, состоящего из 25,0 мас. % метилметакрилата (ММА), 7,0 мас. % н-бутилметакрилата (БМА), 0,1 мас. % изодецилметакрилата (ИДМА), 18,0 мас. % C12-C15-алкилметакрилата (ДПМА), 27,4 мас. % лаурилметакрилата (ЛМА) и 22,5 мас. % стеарилметакрилата (СМА), с Mw, равной 497000 г/моль и средним углеродным числом, равным 7,1; или
полимера F, состоящего из 25,0 мас. % метилметакрилата (ММА), 5,0 мас. % н-бутилметакрилата (БМА), 0,1 мас. % изодецилметакрилата (ИДМА), 18,0 мас. % C12-C15-алкилметакрилата (ДПМА), 31,9 мас. % лаурилметакрилата (ЛМА) и 20,0 мас. % стеарилметакрилата (СМА), с Mw, равной 951000 г/моль и средним углеродным числом, равным 7,2; или
полимера G, состоящего из 25,0 мас. % метилметакрилата (ММА), 5,0 мас. % н-бутилметакрилата (БМА), 0,1 мас. % изодецилметакрилата (ИДМА), 18,0 мас. % C12-C15-алкилметакрилата (ДПМА), 31,9 мас. % лаурилметакрилата (ЛМА) и 20,0 мас. % стеарилметакрилата (СМА), с Mw, равной 635000 г/моль и средним углеродным числом, равным 7,2; или
полимера Н, состоящего из 25,0 мас. % метилметакрилата (ММА), 5,0 мас. % н-бутилметакрилата (БМА), 0,1 мас. % изодецилметакрилата (ИДМА), 18,0 мас. % C12-C15-алкилметакрилата (ДПМА), 31,9 мас. % лаурилметакрилата (ЛМА) и 20,0 мас. % стеарилметакрилата (СМА), с Mw, равной 451000 г/моль и средним углеродным числом, равным 7,2; или
полимера I, состоящего из 25,0 мас. % метилметакрилата (ММА), 5,0 мас. % н-бутилметакрилата (БМА), 0,1 мас. % изодецилметакрилата (ИДМА), 18,0 мас. % C12-C15-алкилметакрилата (ДПМА), 31,9 мас. % лаурилметакрилата (ЛМА) и 20,0 мас. % стеарилметакрилата (СМА), с Mw, равной 343000 г/моль и средним углеродным числом, равным 7,2;
(C) от 0,03 до 0,6 мас. % сополимера на основе полиалкил(мет)акрилата, отличающегося средним углеродным числом, равным от 12,0 до 13,0, и среднемассовой молекулярной массой Mw, равной от 10000 до 100000 г/моль; и
(D) от 0 до 15 мас. % одной или большего количества дополнительных присадок, в пересчете на полную массу композиции смазочного масла,
где среднее углеродное число соответствует среднему молярному количеству всех атомов углерода, содержащихся в алкильных остатках алкил(мет)акрилатных звеньев, образующих сополимер на основе полиалкил(мет)акрилата, и среднемассовая молекулярная масса Mw определена с помощью гель-проникающей хроматографии (ГПХ) с использованием калибровки по полиметилметакрилату.
8. Композиция смазочного масла по п. 7, отличающаяся тем, что базовое масло (А) обладает кинематической вязкостью при 100°С равной от 3 до 5 мм2/с, определенной в соответствии со стандартом ASTM D445, и выбрано из группы II или III АНИ или их смеси.
9. Композиция смазочного масла по п. 7 или 8, отличающаяся тем, что компонент (D) выбран из группы, состоящей из следующих: обычные присадки, улучшающие ИВ (индекс вязкости), диспергирующие средства, противовспениватели, моющие средства, антиоксиданты, присадки, понижающие температуру застывания, противоизносные присадки, противозадирные присадки, трибо-модификаторы, противокоррозионные присадки, красители и их смеси.
| US 6746993 B2, 08.06.2004 | |||
| US 8163683 B2, 24.04.2012 | |||
| СМАЗОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ С УЛУЧШЕННЫМ ИНДЕКСОМ ВЯЗКОСТИ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ | 2010 |
|
RU2576401C2 |
| УЛУЧШИТЕЛЬ ТЕКУЧЕСТИ НА ХОЛОДЕ, ИМЕЮЩИЙ ШИРОКУЮ ПРИМЕНИМОСТЬ В ДИЗЕЛЬНОМ МИНЕРАЛЬНОМ ТОПЛИВЕ, БИОДИЗЕЛЕ И ИХ СМЕСЯХ | 2014 |
|
RU2656213C2 |
