专利名称：多官能多接枝单体的低分子量聚合物的制作方法
技术领域：
本申请要求2009年11月17日提交的美国临时专利申请61/261，914的权益，所述临时专利申请在此以其全文引为参考。本发明涉及新的具有聚合物骨架的多官能接枝聚合物，其中所述聚合物骨架的重均分子量为约500至约9950。所述聚合物骨架接枝有与油泥(sludge)控制、漆膜(varnish)控制有关的单体以及与烟炱(soot)控制相关并因此与烟炱控制相关的粘度控制有关的单体，从而提供了表现出多种性能官能的接枝聚合物。本发明还涉及含有这种新的多官能接枝聚合物的润滑油组合物，含有这种新的多官能接枝聚合物作为燃料添加剂的燃料，以及制造这种新的多官能接枝聚合物的方法。
背景技术：
用于润滑内燃机的润滑油组合物含有润滑性粘度的基础油或这样的油的混合物，以及用于改进所述油的性能特征的添加剂。例如，使用添加剂来提高去垢力和分散力、降低引擎磨损、提供针对热和氧化的稳定性、降低油耗、抑制腐蚀、用作分散剂和降低摩擦损耗，以及其他属性。然而，各种这样的添加剂是调配型润滑油的另外组分，并增加成本。因此，提供控制润滑油的一种以上性能特征的多官能添加剂，将是有利的。例如，美国专利4，234，435公开了源自于聚链烯烃和二元羧酸反应物例如马来酸或延胡索酸或其某些衍生物的羧酸酰化剂。所述酰化剂可以与易于酰化的其他反应物例如聚乙烯多胺和多元醇进行反应，以产生可用作润滑剂添加剂的衍生物。美国专利6，107，258公开了提供分散力性质的官能化烯烃共聚物，其包含酰化的含有反应性羧酸官能团的酰化烯烃共聚物。将所述酰化的聚合物与含有一个以上能够与羧酸官能团反应的胺、硫醇和/或羟基官能团的偶联化合物进行反应。Goldblatt等2002年6月25日授权的美国专利6，410，652号，公开了一种可用作分散剂粘度指数改进剂的接枝共聚物以及制造所述接枝共聚物的方法。所公开的方法包含下列步骤Ca)提供重均分子量为约20，000至约500，000的可接枝聚合物或共聚物，烯键式不饱和的含硫、氮和/或氧的可接枝单体，以及其量足以将这样的单体与可接枝共聚物或聚合物接枝的引发剂；(b)将上述可接枝共聚物或聚合物导入熔体掺混装置；(c)将上述可接枝单体导入熔体掺混装置；(d)将上述引发剂导入熔体掺混装置，其中上述可接枝共聚物或聚合物、可接枝单体和弓I发剂中的至少一种在存在至少极性或非极性溶剂的情况下导入到熔体掺混装置中；以及(e)通过运行熔体掺混装置将上述可接枝共聚物或聚合物、单体和引发剂进行反应，由此形成作为产物的上述接枝共聚物。上述Goldblatt等的美国专利6，410, 652号还公开了包含基础油和上述接枝共聚物的润滑油组合物。Goldblatt等2008年5月13日授权的美国专利7，371，713号公开了作为胺与酰化剂之间的反应产物而形成的可接枝单体。所述反应产物是具有氮和氧原子的可接枝的烯键式不饱和脂族或芳香族单体。然后将该可接枝单体接枝到重均分子量为约10，000至约750，000的聚烯烃骨架上，以形成具有分散剂粘度指数改进性质的接枝共聚物。更具体来说，将上述聚烯烃骨架溶解在溶剂中，并向得到的溶液加入可接枝单体和引发剂。在备选方案中，可以利用熔体掺混过程将可接枝单体接枝到上述聚烯烃上。上述Goldblatt等的美国专利7，371，713号还公开了包含烃类基础油和上述接枝共聚物的润滑油组合物。2008年11月27日以公布号2008/0293600A1公布的Goldblatt等的美国专利申请11/912,847号公开了一种多官能接枝聚合物，其含有接枝到骨架重均分子量为约10，000至约1，000，000的聚烯烃或聚酯骨架上的两组单体，一组单体用于提供分散力、粘度指数改进和油泥与漆膜控制，另一组单体用于提供烟炱处理性能。总体来说，一组这样的单体包含具有2至约50个碳原子并含有氧或氮或氧和氮两者的烯键式不饱和的脂族或芳香族单体，并提供分散力、粘度指数改进和油泥与漆膜控制。另一组这样的单体是酰化剂，其提供用于反应的酰基，并与胺反应形成适合于提供烟炱处理性能的取代物。一般来说，这样的胺包含能够与适合的酰化剂发生缩合反应的伯胺和仲胺。Goldblatt等的美国专利申请11/912,847号还公开了包含烃类基础油和上述多官能接枝聚合物的润滑油。多官能接枝聚烯烃或聚酯起到粘度指数改进剂的作用，并作为添加剂控制粘度、油泥、漆膜和烟炱。这样的润滑油利用了所公开的多官能接枝聚合物的Ca)优越的分散力和(b)烟炱控制性质，因此需要较少量的其他添加剂或较少数的添加剂。Goldblatt等的美国专利申请11/912，847号还公开了一种制造上述多官能接枝聚合物的有效方法，其中为了产生文中所述的多官能接枝聚合物，接枝顺序是重要的。为了在烟炱处理和油泥与漆膜控制两方面获得良好性能，重要的是首先将可接枝酰化剂接枝到聚合物骨架上，由此形成含酰基聚合物。接下来，引入与油泥和漆膜处理相关的单体或单体组。最后引入能够与酰基发生反应的胺并使其与酰化的聚合物反应，从而为接枝聚合物提供烟炱处理性能。现在，本发明的发明人发现了一种新的用于润滑油组合物的多官能接枝低分子量聚合物。发明概述本发明涉及多官能低分子量聚合物，其包含适合地具有约500至约9950或至约9500的重均分子量的可接枝聚合物，具有2至例如约50个碳原子并含有氮和氧至少之一的可接枝的烯键式不饱和脂族或芳香族单体，以及作为可接枝偶联基团与胺的缩合产物的第二种单体，其中可接枝偶联基团可以选自酰化剂和环氧化物。烯键式不饱和脂族或芳香族单体能够提供分散力和粘度、油泥与漆膜控制。作为可接枝偶联剂与胺的缩合产物的第二种单体能够提供烟炱控制性质。适合的偶联剂选自酰化剂和环氧化物，具有至少两个组分偶联位点，其中至少一个是烯属不饱和位点，并且与所述聚合物反应以在聚合物骨架上提供偶联基团、例如酰基。偶联剂典型为选自单羧酸、二羧酸、多羧酸、这些酸的酸酐、这些酸的低级烷基酯、这些酸的卤化物及其组合的酰化剂，或者是环氧化物。与上述可接枝偶联基团发生缩合反应的胺选自伯胺和仲胺。本发明还公开了可以在溶液中或通过熔体挤出来执行、以制造上述本发明的多官能低分子量接枝聚合物的方法。溶液相方法包含提供上述可接枝聚合物、引发剂、上述烯键 式不饱和的脂族或芳香族可接枝单体、上述可接枝偶联基团和上述胺的步骤。首先，将上述可接枝聚合物适合地溶解在溶剂中。为了产生本发明的多官能接枝聚合物，优选采用特定接枝顺序。为了在烟炱处理和油泥与漆膜控制两方面获得良好性能，使用例如适合的引发剂将上述偶联剂接枝到可接枝聚合物上以形成在骨架上含有偶联基团的聚合物，是有利的。接下来，导入上述含有氮和氧至少之一的烯键式不饱和可接枝单体、和引发剂，并将所述烯键式不饱和单体接枝到可接枝聚合物骨架上。最后，导入能够与可接枝偶联基团发生反应的胺，并使其与聚合物上的偶联基团反应。熔体方法包含提供上述可接枝聚合物、上述引发剂、上述可接枝的烯键式不饱和脂族或芳香族单体、上述可接枝偶联剂以及上述能够与通过上述聚合物与偶联剂的反应而形成的偶联基团进行反应的胺的步骤。首先，将上述可接枝的低分子量聚合物作为固体、半固体或作为纯液体进料到挤出机、掺混器或混合器，并维持在所需反应条件下。将上述可接枝烯键式不饱和单体、可接枝偶联剂和引发剂反应物与低分子量可接枝聚合物一起导入，或者分开地例如相继地导入到低分子量可接枝聚合物中。如果与聚合物分开导入，反应物可以一起或分开导入。在可接枝低分子量聚合物与可接枝单体和可接枝偶联剂反应后，将上述能够与偶联基团反应的胺进料到挤出机、掺混器或混合器，在那里它与偶联基团进行反应。或者，可以将它导入到在挤出机、掺混器或混合器中已经产生的接枝聚合物的溶液中，并在溶液中与接枝聚合物反应。
本发明还涉及包含润滑油基础油的润滑油组合物，所述组合物含有至少约O. 05wt. %的本发明的多官能聚合物，以及O至例如约20wt. %的其他分散剂。本发明还涉及一种燃料组合物，其包含绝大部分的烃基燃料和例如约5至约5，000重量百万分数的本发明的多官能低分子量接枝聚合物以及任选的其他组分例如醇和醚。发明详述当结合一个或多个优选实施方案和某些说明性实例对本发明进行描述时，应该理解，本发明不限于这些实施方案和实例。本发明包括可能包含在随附的权利要求书的精神和范围之内的所有供选方案、修改和等同方案。本发明的一个实施方案涉及一种多官能多接枝单体的低分子量接枝聚合物，其包含a.至少一种具有可接枝位点的低分子量聚合物骨架，b.至少一种可接枝偶联剂，其具有至少两个组分偶联位点，例如至少一个位点是烯属不饱和位点，另一个选自酰化剂和环氧化物；c.至少一种可接枝的烯键式不饱和脂族或芳香族单体，其具有2至例如约50个碳原子，并含有氮和氧至少之一；以及d.至少一种胺，其能够与通过上述可接枝偶联剂与聚合物之间的反应所形成的低分子量聚合物骨架上的偶联基团进行反应。在本发明的多官能多接枝单体的低分子量接枝聚合物中，上述可接枝聚合物骨架可以选自低分子量聚烯烃、低分子量聚酯、改性聚酯、含苯乙烯的聚合物及其组合。本发明的另一个实施方案涉及一种润滑油，其包含(a)润滑油基础油；(b)本发明的多官能多接枝单体的低分子量接枝聚合物；以及任选的( c)其他润滑油添加剂。本发明的另一个实施方案涉及一种燃料组合物，其包含
(a)烃燃料；(b)本发明的多官能多接枝的低分子量接枝聚合物；以及任选的(C)其他组分，例如醇和醚。本发明的另一个实施方案涉及改进润滑油的烟炱处理和油泥与漆膜控制的方法，所述方法包含在所述油中掺入有效量的本发明的多官能分散剂聚合物。
本发明的另一个实施方案涉及制造多官能多接枝单体的低分子量接枝聚合物的方法，所述方法包含下列步骤(a)将具有可接枝位点的低分子量聚合物与偶联剂在引发剂存在下进行反应，以形成所述偶联剂与聚合物骨架的接枝聚合物反应产物，所述偶联剂选自酰化剂和环氧化物，并具有至少两个组分偶联位点，至少一个位点是烯属不饱和位点；(b)将在步骤(a)中形成的低分子量接枝聚合物反应产物与具有2至例如约50个碳原子并含有氮和氧至少之一的烯键式不饱和脂族或芳香族单体，在引发剂存在下进行反应，以形成上述烯键式不饱和单体、偶联基团和具有可用于反应的偶联基团的聚合物骨架的低分子量接枝聚合物反应产物；以及(c)将在步骤(b)中形成的低分子量接枝聚合物反应产物与能够与偶联基团反应的胺进行反应，以形成多官能多接枝单体的低分子量接枝聚合物。本发明的新的多官能多接枝单体的低分子量接枝聚合物可以使用溶解在适合溶剂中的纯反应物或处于熔体状态的纯反应物来制备。一般来说，将可接枝低分子量聚合物在引发剂存在下与偶联剂进行反应。然后将由此形成的含有偶联基团的低分子量接枝聚合物在引发剂存在下，与含有氮和氧至少之一并优选能够提供油泥和漆膜处理性质的一种或多种上述可接枝单体进行反应。最后，将优选适合于提供烟炱处理性能的一种或多种胺与聚合物骨架上的偶联基团进行反应，以提供本发明的多官能多接枝单体的低分子量接枝聚合物。在如上所述的多官能多接枝单体的低分子量接枝聚合物的制备中，可以使用一种以上的低分子量聚烯烃或低分子量聚酯，或一种或多种聚烯烃和/或聚酯和/或其他适合聚合物的混合物。也可以使用一种以上的上述偶联剂、能够提供油泥和漆膜处理性质的单体、引发剂和/或胺。反应材料下面是用于产生可用于控制油泥、漆膜、粘度和烟炱的最终产物的上述可接枝的低分子量聚合物、可接枝偶联剂、可接枝烯键式不饱和单体以及能够与接枝的偶联剂进行反应的胺的实例。低分子量聚合物考虑到了将广泛的各种聚烯烃、改性聚烯烃、聚酯和改性聚酯(其可以具有或可以不具有侧基不饱和性)用作适合在本发明中接枝的聚合物骨架。考虑到的材料包括均聚物、共聚物、三元和更多元共聚物，例如但不限于从乙烯、丙烯、异戊二烯、丁烯、丁二烯、异丁烯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯、苯乙烯及其组合产生的低分子量聚合物。这样的低分子量聚烯烃和低分子量聚酯的实例包括含有一种或多种单体的低分子量聚合物，例如聚异丁烯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚烷基苯乙烯、丁二烯与苯乙烯的部分氢化低分子量聚烯烃和异戊二烯的低分子量聚合物，以及苯乙烯与异戊二烯的低分子量聚合物。也考虑到了使用聚合物的混合物例如聚烯烃的混合物、聚酯的混合物和聚烯烃与聚酯的混合物，来制造本发明的多官能低分子量接枝聚合物。还考虑到了使用烯烃和酯的混合物来制造混合的烯烃-酯聚合物。还考虑到了使用聚烯烃的化学和物理混合物、聚酯的混合物及其组合。本文中考虑的低分子量聚合物的重均分子量可以适合从约500、或者从约750、或者从约900至约9950、或者至约9，500、或者至约6，500、或者至约5，OOO0所述低分子量聚合物适合具有从约I至约20、或者至约10、或者至约3的多分散度。所考虑的用在这里的具体材料包括低分子量聚异丁烯，例如Ineos所售；低分子量烯烃共聚物，例如ExxonMobil Corp.所售；以及聚酯,例如Evonik所售。也可以考虑上述材料以及其他类似材料的组合。偶联剂适合在本发明中用作偶联剂的酰化剂具有至少两个组分偶联位点，至少一个位点在其结构上是烯属不饱和位点。通常，所述烯属不饱和点对应于-HC=CH-或-HC=CH2。烯属 不饱和点相对于羧基官能团来说为α、β的酰化剂是特别优选的。烯属不饱和的单、二和多羧酸、其低级烷基酯、其卤化物及其酸酐，是适用于本发明的典型酰化剂。优选，在本发明中使用的烯属不饱和的酰化剂是一元或二元酸或其衍生物例如酸酐、低级烷基酯、卤化物或两种或以上这样的衍生物的混合物。在这种情形中，“低级烷基”是指具有I至7个碳原子的烧基。适合的酰化剂可以包括选自下列的至少一个成员单不饱和的C4至C5tl、或者C4至C2tl、或者C4至Cltl 二羧酸，单不饱和的C3至C5tl例如C3至C2tl或C3至Cltl单羧酸，它们的酸酐(即那些二羧酸或那些单羧酸的酸酐)，以及任何上述酸和/或酸酐的组合。适合的酰化剂包括丙烯酸、巴豆酸、甲基丙烯酸、马来酸、马来酸酐、延胡索酸、衣康酸、衣康酸酐、柠康酸、柠康酸酐、甲基延胡索酸、戊烯二酸、氯代马来酸、乌头酸、甲基巴豆酸、山梨酸、3-己烯酸、10-癸烯酸、2-戊烯-1，3，5-三羧酸、肉桂酸和上述酸的低级烷基(例如Cl至C4烷基)酸酯，例如马来酸甲酯、延胡索酸乙酯和延胡索酸甲酯。特别适合的酰化剂是不饱和二羧酸及其衍生物；尤其是马来酸、延胡索酸和马来酸酐。可以在本发明中用作偶联剂的环氧衍生物一般在其结构中具有至少一个烯属不饱和点。一旦环氧化物被接枝到聚合物骨架上之后，它可以例如与胺反应形成羟胺。接枝的环氧化物也可以与其他试剂例如醇、硫醇和羧酸反应。适合的环氧化物包括甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油基醚和1，2-环氧-5-己烯和3，4-环氧-I- 丁烯。可接枝的烯键式不饱和单体非常宽泛地说，可用于提供油泥和漆膜控制的烯键式不饱和单体是具有2至约50个碳原子并含有氮和氧至少之一的烯键式不饱和脂族或芳香族单体。也考虑到了将这样的烯键式不饱和单体的组合在本发明中用作可接枝单体。所考虑的用于这里的具体可接枝单包括下列单体=N-乙烯基咪唑(也称为I-乙烯基咪唑)(VIMA)，I-乙烯基-2-吡咯烷酮，C-乙烯基咪唑，N-烯丙基咪唑，I-乙烯基吡咯烷酮，2-乙烯基吡啶，4-乙烯基吡啶，N-甲基-N-乙烯基乙酰胺，二烯丙基甲酰胺，N-甲基-N-烯丙基甲酰胺，N-乙基-N-烯丙基甲酰胺，N-环己基-N-烯丙基甲酰胺，N-烯丙基二异辛基酚噻嗪，2-甲基-I-乙烯基咪唑，
3-甲基-I-乙烯基吡唑，N-乙烯基嘌呤，N-乙烯基哌嗪，乙烯基哌啶，乙烯基吗啉，马来酰亚胺，丙烯酰胺例如N，N- 二甲基丙烯酰胺和N，N- 二甲基氨基丙基丙烯酰胺，以及这些材料或其他类似材料的组合。这种用于本发明的可接枝烯键式不饱和单体可以在氮和/或氧之外还包含其他元素，例如硫、磷或卤素中的一种或多种。适合的这一类可接枝单体的实例是4-甲基-5-乙烯基噻唑、N-烯丙基二异辛基酚噻嗪、2-乙烯基硫代苯并噻唑、2-烯丙基硫代苯并噻唑、2- 丁烯基硫代苯并噻唑、N-乙烯基吩噻嗪和N-烯丙基吩噻嗪。适合用于制造本发明的多官能多接枝单体的低分子量聚合物的其他可接枝烯键式不饱和单体，公开在美国专利4，146，489号的第4栏的4_41行、美国专利4，810, 754号的第3栏的25-55行以及美国专利4，092，255号的第3栏的27-47行中，所述专利的公开内容在此以其全文引为参考。用于与偶联基团反应的胺适合于提供烟炱处理性能的胺是能够与接枝在低分子量聚合物上的偶联基团发生缩合反应的胺，即伯胺和仲胺。可以使用一种或多种胺。能够被酰化的胺公开在美国专利4，320，019号的第 4栏第60行至第6栏第14行，所述专利的公开内容在此以其全文引为参考；美国专利5，424，367号的第10栏第61行至第13栏第18行，所述专利的公开内容在此以其全文引为参考；和美国专利5，427，702号的第13栏第5行至第17栏第32行中，所述专利的公开内容在此以其全文引为参考。可用于本发明的实践的各种胺型包括烷基胺、亚烷基胺、含有杂原子或杂环的分子的胺、亚烷基多胺、芳香族胺和聚氧亚烷基多胺。烷基胺、亚烷基胺、亚烷基多胺和含杂环分子的胺的一些实例，包括亚甲胺、乙烯胺、丁烯胺、丙烯胺、戍烯胺、己烯胺、庚烯胺、辛烯胺、N, N-二甲基氨基丙胺、N, N-二辛基乙胺、其他多亚甲胺，这些胺的环状或高级同系物例如哌嗪、氨基-烷基取代的哌嗪例如(2-氨基丙基)_哌嗪、1，4-双-(2-氨基乙基)哌嗪和2-甲基-I-(2-氨基丁基)哌嗪。适合的多胺材料包括乙烯二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、丙烯二胺、二(七亚甲基)三胺、三丙烯四胺、四乙烯五胺、三亚甲基二胺、五乙烯六胺、二(三亚甲基)三胺和N-辛基-N’-甲基乙烯二胺。也可以使用通过两种或以上上面提到的亚烷基胺缩合而获得其他高级同系物以及杂环化合物例如3-吗啉基丙胺。可用于本发明的实践的其他胺类型包括氨基-芳香族化合物例如芳基胺和烷芳基胺和N-芳基苯二胺。具体的芳香族胺包括例如苯胺、4-吗啉苯胺、苯甲胺、苯乙胺、3-苯基_1_丙胺，以及N-苯基苯二胺例如N-苯基-1，4-苯二胺(也被称为4-氨基二苯胺)、N-苯基-1，3-苯二胺、N-苯基-1，2-苯二胺、N-萘基-苯二胺、N-苯基萘二胺和N’ -氨基丙基-N-苯基苯二胺。可以使用上述胺的组合与一种或多种偶联剂基团反应。适合的聚氧亚烷基多胺的实例是具有下式的那些NH2 (-亚烧基 _0_ 亚烧基)m NH2 (i )其中m具有约3至70、适合10至35的值；以及R-(亚烷基(-0-亚烷基)n NH2)3-6 (ii)其中η具有I至40的值，其前提是所有η的总和为约3至约70，并适合为约6至约35，并且R是最高达到10个碳原子的多价饱和烃基。式(i)或(ii)中的亚烷基可以是含有约2至7、适合约2至4个碳原子的直链或支链。聚氧亚烷基多胺例如聚氧亚烷基二胺和聚氧亚烷基三胺，其平均分子量在约200至约4000、适合约400至约2000的范围内。适合的聚氧亚烷基多胺包括平均分子量在约200至2000范围内的聚氧乙烯和聚氧丙烯二胺以及聚氧丙烯三胺。可用于本发明的实践的其他胺类型包括氨基-芳香族化合物，例如由下式表示的N-芳基苯二胺
权利要求
1.一种多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其包含下列物质的接枝低分子量聚合物 (a)具有可接枝位点并且重均分子量在约500至约9950范围内的至少一种低分子量聚合物， (b)具有2至约50个碳原子并含有氮和氧中至少之一的至少一种烯键式不饱和的脂族或芳香族单体； (c)选自酰化剂和环氧化物并具有至少两个组分偶联位点的至少一种偶联剂；以及 (d)能够与上述聚合物的骨架上由偶联剂与上述聚合物之间的反应形成的偶联基团反应的至少一种胺。
2.权利要求I的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其中低分子量聚合物选自聚烯烃、聚酯、烯烃-酯混合的聚合物、聚苯乙烯及其混合物。
3.权利要求2的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其包含从乙烯、丙烯、异戊二烯、丁烷、丁二烯、异丁烯、苯乙烯、甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酸烷基酯或其组合生产的至少一种低分子量聚合物。
4.权利要求2的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其中所述聚合物选自均聚物、共聚物和三元共聚物。
5.权利要求2的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其中所述聚合物选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、含两种以上单体的低分子量聚合物、聚异丁烯、聚烷基苯乙烯、丁二烯与苯乙烯的部分氢化聚烯烃、以及异戊二烯的共聚物、苯乙烯和异戊二烯的共聚物、乙烯-丙烯二烯单体聚合物，及其混合物。
6.权利要求2的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其中所述聚合物选自源于甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酸烷基酯及其混合物的聚合物。
7.权利要求2的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其中所述聚合物选自源于甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯及其混合物的聚合物。
8.权利要求I的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其中所述聚合物的重均分子量为约500至约6，500。
9.权利要求8的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其中所述聚合物的重均分子量为约750至约5,000。
10.权利要求9的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其中所述聚合物的重均分子量为约900至约5，000。
11.权利要求2的多官能多接枝聚合物，其中所述聚合物具有约I至约20的多分散度。
12.权利要求11的多官能多接枝聚合物，其中所述聚合物具有约I至约15的多分散度。
13.权利要求I的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其中烯键式不饱和单体选自I-乙烯基咪唑、I-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-烯丙基咪唑、I-乙烯基吡咯烷酮、2-乙烯基吡 乙烯基吡唆、N-甲基-N-乙烯基乙酰胺、二烯丙基甲酰胺、N-甲基-N-烯丙基甲酰胺、N-乙基-N-烯丙基甲酰胺、N-环己基-N-烯丙基甲酰胺、N-烯丙基二异辛基酚噻嗪、2-甲基-I-乙烯基咪唑、3-甲基-I-乙烯基吡唑、N-乙烯基嘌呤、N-乙烯基哌嗪类、乙烯基哌啶类、乙烯基吗啉类及其组合。
14.权利要求13的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其中烯键式不饱和单体选自I-乙烯基咪唑、4-乙烯基吡啶、二烯丙基甲酰胺及其混合物。
15.权利要求14的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其中烯键式不饱和单体包含1-乙烯基咪唑。
16.权利要求I或13的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其中烯键式不饱和单体包含硫、磷、卤素或其组合。
17.权利要求I的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其含有每摩尔聚合物约O.I摩尔至约9. 9摩尔的烯键式不饱和单体。
18.权利要求17的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其含有每摩尔聚合物约I摩尔至约6摩尔的烯键式不饱和单体。
19.权利要求18的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其含有每摩尔聚合物约I.5摩尔至约5. 5摩尔的烯键式不饱和单体。
20.权利要求I的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其中酰化剂选自单羧酸、二羧酸、多羧酸、这些羧酸的酸酐、这些羧酸的低级烷基酯、这些羧酸的卤化物及其组合。
21.权利要求20的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其中酰化剂选自单不饱和的C4至Cltl 二羧酸、单不饱和的C3至Cltl单羧酸、其酸酐以及两种以上这些酰化剂的混合物。
22.权利要求21的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其中酰化剂选自丙烯酸、巴豆酸、甲基丙烯酸、马来酸、马来酸酐、延胡索酸、衣康酸、衣康酸酐、柠康酸、柠康酸酐、甲基延胡索酸、戊烯二酸、氯代马来酸、乌头酸、甲基巴豆酸、山梨酸、3-己烯酸、10-癸烯酸、2-戊烯-1，3，5-三羧酸、肉桂酸、其低级烷基酯及其组合。
23.权利要求I的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其具有每摩尔聚合物约O.Imole至约9. 9摩尔的偶联剂。
24.权利要求23的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其具有每摩尔聚合物约I摩尔至约6摩尔的偶联剂。
25.权利要求24的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其具有每摩尔聚合物约I.5摩尔至约5. 5摩尔的偶联剂。
26.权利要求I的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其中偶联剂与烯键式不饱和单体的摩尔比为约1:100至100:1。
27.权利要求26的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其中偶联剂与烯键式不饱和单体的摩尔比为约1:20至20:1。
28.权利要求27的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其中偶联剂与烯键式不饱和单体的摩尔比为约1:10至10:1。
29.权利要求28的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其中所述偶联剂与烯键式不饱和单体的摩尔比为约1:2至2:1。
30.权利要求29的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其中所述偶联剂与烯键式不饱和单体的摩尔比为约1:1。
31.权利要求I的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其中上述胺选自伯胺和仲胺。
32.权利要求31的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其中胺选自亚甲胺、乙烯胺、丁烯胺、丙烯胺、戍烯胺、己烯胺、庚烯胺、辛烯胺、氨基_烧基_取代的哌嗪、乙烯二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、丙烯二胺、二(七亚甲基)三胺、三丙烯四胺、四乙烯五胺、三亚甲基二胺、五乙烯六胺、二(三亚甲基)三胺、3-吗啉基丙胺、苯胺、4-吗啉基苯胺、苯甲胺、苯乙胺、3-苯基-I-丙胺、N-苯基-苯二胺、N-苯基-1，4-苯二胺、N-苯基1，3-苯二胺、N-苯基1，2-苯二胺、N-萘基-苯二胺、N-苯基-萘二胺、N’ -氨基丙基-N-苯基苯二胺、N，N- 二甲基氨基丙胺、N, N-二辛基乙胺、(2-氨基丙基)哌嗪、1-4-双(2-氨基乙基)哌嗪、2-甲基-I-(2-氨基丁基)哌嗪，由下式表示的N-芳基苯二胺
33.权利要求32的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其中所述胺是N-苯基-1，4-苯二胺。
34.权利要求I的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其中胺与偶联剂的摩尔比为约1:10至约6:1。
35.权利要求34的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其中胺与偶联剂的摩尔比为约1:3至约4:1。
36.权利要求35的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其中胺与偶联剂的摩尔比为约1:2至约2:1。
37.权利要求I的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其中每摩尔聚合物的烯键式不饱和单体和偶联剂与胺的反应产物的总摩尔数为约O. 5摩尔直至约20摩尔。
38.权利要求37的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其中每摩尔聚合物的烯键式不饱和单体和偶联剂与胺的反应产物的总摩尔数为约I摩尔直至约15摩尔。
39.权利要求39的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其中每摩尔聚合物的烯键式不饱和单体和偶联剂与胺的反应产物的总摩尔数为约2摩尔直至约11摩尔。
40.权利要求I的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其中偶联剂与胺的反应产物与聚合物的摩尔比和烯键式不饱和单体与聚合物的摩尔比各为约O. 1:1至约9. 9:1。
41.一种制造多官能多接枝单体的低分子量聚合物的方法，所述方法包含 (a)将重均分子量在约500至约9950范围内的低分子量聚合物与偶联剂在引发剂存在下进行反应，以形成可用于反应的在聚合物骨架上具有偶联基团的接枝反应产物； (b)将步骤(a)中形成的接枝反应产物与烯键式不饱和单体在引发剂存在下进行反应，以形成烯键式不饱和单体与低分子量聚合物的接枝反应产物；以及 (c)将步骤(b)中形成的接枝产物与能够与聚合物骨架上的偶联基团反应的胺进行反应，以形成多官能多接枝单体的低分子量聚合物。
42.权利要求41的方法，其中将低分子量聚合物和重均分子量为10，000至750，000的高分子量聚合物的混合物在步骤(a)中与上述偶联剂进行反应，并将得到的接枝反应产物在步骤(b)中反应以形成上述烯键式不饱和单体与低分子量聚合物的接枝反应产物和与高分子量聚合物的接枝反应产物，然后将其各自在步骤(c)中与能够与每个这种聚合物骨架上的偶联基团反应的胺进行反应。
43.一种制造多官能多接枝单体的低分子量聚合物的方法，所述方法包含 (a)将在溶液中的重均分子量在约500至约9950范围内的低分子量聚合物与偶联剂在引发剂存在下进行反应，以形成可用于反应的具有偶联基团的接枝反应产物； (b)将在溶液中步骤(a)中形成的接枝反应产物与烯键式不饱和单体在引发剂存在下进行反应，以形成烯键式不饱和单体与低分子量聚合物的接枝反应产物；以及 (C)将在溶液中步骤(b)中形成的接枝反应产物与能够与聚合物骨架上的偶联基团反应的胺进行反应，以形成多官能多接枝单体的低分子量聚合物。
44.权利要求43的方法，其中反应在选自I类、II类、III类、IV类和V类基料及其混合物的溶剂中发生。
45.权利要求43的方法，其中溶剂选自直链或直链脂族或脂环族烃、芳香族烃及其混合物。
46.权利要求43的方法，其中溶剂是加氢裂解的基料。
47.权利要求43的方法，其中溶剂是费-托(FischerTropsch)来源的烃基料。
48.权利要求47的方法，其中溶剂是含有约O至约50wt.%芳香族烃的基料。
49.权利要求48的方法，其中溶剂是含有约O至约25wt.%芳香族烃的基料。
50.权利要求43的方法，其中溶剂是极性有机或无机溶剂。
51.权利要求43的方法，其中将上述低分子量聚合物和重均分子量为10，000至、750, 000的高分子量聚合物的混合物与上述偶联剂在步骤(a)中进行反应，并将得到的接枝反应产物在步骤(b)中进行反应以形成上述烯键式不饱和单体与低分子量聚合物的接枝反应产物和与高分子量聚合物的接枝反应产物，然后将其各自在步骤(C)中与能够与每个这种聚合物骨架上的偶联基团反应的胺进行反应。
52.一种制造多官能多接枝单体的低分子量聚合物的方法，所述方法包含下列步骤 (a)将重均分子量在约500至约9950范围内的低分子量聚合物作为熔体与偶联剂热反应或在引发剂存在下进行反应，以形成可用于反应的具有偶联基团的接枝反应产物； (b)将在步骤(a)中形成的接枝反应产物作为熔体或在溶液中与烯键式不饱和单体热反应或在引发剂存在下进行反应，以形成上述烯键式不饱和单体与低分子量聚合物的接枝反应产物；以及 (C)将在步骤(b)中形成的接枝反应产物作为熔体或在溶液中与能够与聚合物骨架上的偶联基团反应的胺进行反应，以形成上述多官能多接枝单体的低分子量聚合物。
53.权利要求52的方法，其中在步骤(a)中首先将上述低分子量聚合物熔化，并然后将其与偶联剂和引发剂混合。
54.权利要求52的方法，其中将上述低分子量聚合物和重均分子量为10，000至750, 000的高分子量聚合物的混合物与上述偶联剂在步骤(a)中进行反应，并将得到的接枝反应产物在步骤(b)中进行反应以形成上述烯键式不饱和单体与低分子量聚合物的接枝反应产物和与高分子量聚合物的接枝反应产物，然后将其各自在步骤(C)中与能够与每个这种聚合物骨架上的偶联基团反应的胺进行反应。
55.一种改进润滑油的烟炱处理、粘度、油泥和漆膜控制的方法，所述方法包含在所述油中掺入有效量的权利要求I的多官能多接枝单体的低分子量聚合物。
56.—种润滑油,其包含 (a)润滑油基础油； (b)以重量计至少约O.0005%至约25%的权利要求I的多官能多接枝单体的低分子量聚合物；以及 (c)以重量计0%至约25%的其他润滑油添加剂。
57.权利要求56的润滑油，其包含以重量计至少约O.005%至约20%的权利要求I的多官能多接枝单体的低分子量聚合物。
58.权利要求56的润滑油，其包含以重量计至少约O.05%至约15%的权利要求I的多官能多接枝单体的低分子量聚合物。
59.一种润滑油浓缩物，其包含约O. 05%至约80%的权利要求I所述的化合物。
60.一种润滑油浓缩物，其包含约O. 5%至约50%的权利要求I所述的化合物。
61.一种燃料组合物，其包含(a)烃基燃料，其任选包含醇和醚；以及(b)权利要求I的多官能低分子量多接枝的聚合物，所述聚合物的水平以重量计在约5至约5，OOOppm的范围内。
62.权利要求61的燃料组合物，其包含(a)烃基燃料，其任选包含醇和醚；以及(b)权利要求I的多官能低分子量多接枝的聚合物，所述聚合物的水平以重量计在约10至约5, OOOppm的范围内。
63.权利要求62的燃料组合物，其包含(a)烃基燃料，其任选包含醇和醚；以及(b)权利要求I的多官能低分子量多接枝的聚合物，所述聚合物的水平以重量计在约25至约I,500ppm的范围内。
64.权利要求11的多官能多接枝聚合物，其中所述聚合物骨架具有约I至约5的多分散度。
65.权利要求I的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其中烯键式不饱和单体选自.4-甲基-5-乙烯基噻唑、N-烯丙基二异辛基酚噻嗪、2-乙烯基硫代苯并噻唑、2-烯丙基硫代苯并噻唑、2- 丁烯基硫代苯并噻唑、N-乙烯基吩噻嗪和N-烯丙基吩噻嗪。
66.权利要求16的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其中烯键式不饱和单体包含.4-甲基-5-乙烯基噻唑。
67.权利要求I的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其中偶联剂的至少一个位点是烯属不饱和位点。
68.权利要求I的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其中偶联剂和胺的反应产物与聚合物的摩尔比和烯键式不饱和单体与聚合物的摩尔比各为约1:1至约9. 9:1。
69.权利要求I的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其中偶联剂和胺的反应产物与聚合物的摩尔比和烯键式不饱和单体与聚合物的摩尔比各为约1:1至约6:1。
70.权利要求I的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其中偶联剂和胺的反应产物与聚合物的摩尔比和烯键式不饱和单体与聚合物的摩尔比各为约1:1至约5. 5:1。
71.权利要求I的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其中偶联剂和胺的反应产物与聚合物的摩尔比和烯键式不饱和单体与聚合物的摩尔比各为约O. 1:1至约6:1。
72.权利要求I的多官能多接枝单体的低分子量聚合物，其中所述低分子量聚合物的重均分子量在约500至约9500的范围内。
73.权利要求41的方法，其中所述低分子量聚合物的重均分子量在约500至约9500的范围内。
74.权利要求43的方法，其中所述低分子量聚合物的重均分子量在约500至约9500的范围内。
75.权利要求52的方法，其中所述低分子量聚合物的重均分子量在约500至约9500的范围内。
76.由权利要求42的方法制造的聚合物。
77.由权利要求51的方法制造的聚合物。
78.由权利要求54的方法制造的聚合物。
79.一种多官能多接枝单体的聚合物，其包含下列接枝聚合物 (a)具有可接枝位点并且重均分子量在约500至约9950范围内的至少一种低分子量聚合物、与具有可接枝位点并且聚合物重均分子量为10，000至750，000的至少一种高分子量聚合物的混合物， (b)至少一种烯键式不饱和的脂族或芳香族单体，其具有2至约50个碳原子并含有氮和氧中的至少一种； (c)至少一种偶联剂，其选自酰化剂和环氧化物，并具有至少两个组分偶联位点；以及 (d)至少一种胺，其能够与通过偶联剂与上述聚合物之间的反应形成的上述聚合物的骨架上的偶联基团进行反应。
全文摘要
本发明描述了可用作分散剂的多接枝低分子量聚合物的组合物和制备。所描述的分散剂适用于控制油泥和漆膜以及烟炱。产品可用作润滑剂添加剂和燃料添加剂。
文档编号C10M149/06GK102648217SQ201080051835
公开日2012年8月22日 申请日期2010年11月16日 优先权日2009年11月17日
发明者伊尔文·L·戈德布莱特, 理查德·P·索尔, 舍安-耶尔·陈 申请人:凯斯特罗有限公司