具有磷官能化聚合物的润滑剂组合物的制作方法
【专利摘要】本发明涉及包含至少一种聚（甲基）丙烯酸烷基酯的润滑剂组合物，该聚（甲基）丙烯酸烷基酯包括衍生自醇残基中含6-22个碳原子的（甲基）丙烯酸酯的重复单元，其中所述聚（甲基）丙烯酸烷基酯包括衍生自含至少一个共价键接的磷原子的烯属不饱和单体的重复单元。本发明进一步描述了适合于此种润滑剂组合物的聚（甲基）丙烯酸烷基酯和含衍生自含至少一个共价键接的磷原子的烯属不饱和单体的重复单元的聚（甲基）丙烯酸烷基酯用于降低摩擦的用途。
【专利说明】具有磷官能化聚合物的润滑剂组合物
【技术领域】
[0001]本发明涉及包含磷酸酯官能化聚合物的润滑剂组合物，磷酸酯官能化聚(甲基)丙烯酸烷基酯和聚(甲基)丙烯酸烷基酯用于降低摩擦的用途。
【背景技术】
[0002]低分子量(硫代)磷酸酯在润滑剂中的减磨效果是已知的。因此，它们按标准用于抗磨损试剂包中。这些添加剂通过升高温度或通过塑性变形(压力)活化并在金属表面上形成分离且滑动性层。
[0003]公开出版物US3，484，504描述了由碱性含氮聚合物和(硫代)磷酸偏酯形成的反应产物，和它们作为润滑油添加剂的应用。所述含氮单体的实例是，例如，(甲基)丙烯酸N, N- 二甲氨基乙酯或(甲基)丙烯酸吗啉基乙酯。其它共聚单体可以尤其是C2-C18丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、苯乙烯单体、乙烯基酯、烯丙酯和乙烯基醚。
[0004]公开出版物DE69431710A和EPO 686 690A描述了用于传动系统的具有改进的淤渣分散性能的润滑剂组合物。改进的淤渣分散通过含磷化合物(例如磷酸酯、膦酸酯)和含氮的油溶性共聚物的相互作用达到。含氮单体在此是，例如，(甲基)丙烯酸N，N-二烷基氨基烷基酯。作为共聚单体列出的是C1-C24丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
[0005]公开出版物W02003/089554和US6，586，375描述了包含由含氮聚(甲基)丙烯酸酯和磷酸偏酯形成的盐的润滑剂组合物。在此，要求在用于发动机和传动系统的润滑油组合物中在分散能力、VI作用和减磨性能方面的改进的效果。所使用的含氮单体在此是N-乙烯基吡咯烷酮和N，N- 二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺。共聚单体在此尤其是C1-C3tl丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。`
[0006]文献US2006/0135380`描述了将传动系统润滑并且目标在于控制传动系统的疲劳的方法。在此使用的组合物是得自W02003/089554和US6，586，375的那些。
[0007]因此，从现有技术已知的是，由磷酸偏酯和含氮聚合物形成的盐的使用导致淤渣分散(DE69431710、EP0686690 )和发动机和变速器油的抗磨性能、分散特性和粘温特性(W02003/089554、US6, 586，375)方面改进的效果。
[0008]上面详述的润滑剂组合物已经导致有用的性能分布。然而，持久需要改进这种性能分布。
【发明内容】
[0009]考虑到现有技术，因此本发明的目的是提供超越现有技术的润滑剂组合物。
[0010]更具体地说，润滑剂组合物应具有高抗磨损保护，在此同时应提供优异的摩擦特性。
[0011]另外，本发明的目的是提供用于润滑剂组合物的具有减磨作用的聚合物，它们可以较大量用于工业液压油，而不会由此高程度地出现不利效果。
[0012]此外，润滑剂组合物应具有提高的水解稳定性，以便在稳定条件下为润滑剂组合物的使用提供扩宽的温度范围。
[0013]本发明另一个目的是提供润滑剂组合物和减小摩擦系数的聚合物作为添加剂，其可以按简单且廉价的方式制备，其中尤其应使用市售组分。在此，应该可以按工业规模进行制备，而为此不需要新或结构复杂的设备。
[0014]另外，所述添加剂应该导致燃料消耗的改进，但是由此不损害润滑剂组合物的环境相容性。
[0015]这些目的，和没有明确指明但是可以从经由在此引入性讨论的上下文立即推导或推断出的其它目的，通过具有权利要求1的全部特征的润滑剂组合物达到。本发明润滑剂组合物的合适的改进型在从属权利要求2-11中进行保护。
[0016]本发明因此提供包含至少一种聚(甲基)丙烯酸烷基酯的润滑剂组合物，该聚(甲基)丙烯酸烷基酯包括衍生自醇残基中含6-22个碳原子的(甲基)丙烯酸酯的重复单元，其特征在于所述聚(甲基)丙烯酸烷基酯包括衍生自含至少一个共价键接的磷原子的烯属不饱和单体的重复单元。
[0017]由此成功地按不可预见的方式提供具有改进的性能分布的润滑剂组合物。
[0018]通过本发明润滑剂组合物可以尤其达到以下优点:
[0019]更具体地说，根据本发明可用的润滑剂组合物令人惊奇地显示改进的抗磨损保护，同时显示优异的摩擦特性。在本发明特别的设计中，摩擦特性可以连同抗磨损保护一起得到提高。这是尤其令人惊 讶的，因为用于减磨的添加剂的添加通常导致摩擦系数的同时劣化。
[0020]经由本发明润滑剂组合物令人惊奇地成功实现与包含由磷酸偏酯和含氮聚合物形成的盐的现有技术润滑剂组合物相比增加的水解稳定性和热稳定性。
[0021]另一个优点在此是，根据本发明使用的包括含至少一个共价键接的磷原子的重复单元的聚(甲基)丙烯酸烷基酯(PAMA)的减磨性能和粘度指数改进作用结合在一个组分中。
[0022]通过这种共价键接达到所述润滑剂组合物的改进的水解稳定性，特别是在热力学的热点处，这导致随着时间的改进的抗磨损保护。
[0023]另外，提供了用于润滑剂组合物的具有减磨作用的聚合物，它们不显示可分散性，而相反是可去乳化的(水分离性的)，以致它们可按较大量用于工业液压油。
[0024]另外，本发明提供可以按简单且廉价的方式制备的润滑剂组合物，其中尤其可以使用市售组分。在此，制备可以按工业规模进行，而为此不需要新或结构复杂的设备。
[0025]此外，润滑剂组合物可以导致燃料消耗方面的改进，其中由此没有相关联的对环境相容性的不利影响。
[0026]本发明涉及润滑剂组合物。润滑剂组合物，特别是润滑油，用来减小摩擦和磨损，以及用来传递力，冷却，振动阻尼，密封作用和腐蚀保护。在这方面，变速器油通常不同于其它润滑油，所述其它润滑油可以例如用于发动机润滑。通常，这些差异尤其在所添加的添加剂中得到显示，其中变速器油与发动机油相比在很多情况下具有更高比例的抗磨和极压添加剂。在本发明一个特定的方面中，润滑剂组合物可以用作液压油。
[0027]本发明润滑剂组合物包含至少一种包含衍生自醇残基中含6-22个碳原子的(甲基)丙烯酸酯的重复单元的聚(甲基)丙烯酸烷基酯，其中所述聚(甲基)丙烯酸烷基酯包括衍生自含至少一个共价键接的磷原子的烯属不饱和单体的重复单元。[0028]聚(甲基)丙烯酸烷基酯是可通过(甲基)丙烯酸烷基酯的聚合获得的聚合物。表述“(甲基)丙烯酸酯”包括甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯，以及这两者的混合物。这些单体是广泛已知的。
[0029]聚(甲基)丙烯酸烷基酯优选包括至少40wt%,更优选至少60wt%,特别优选至少80wt%，非常特别优选至少90wt%的衍生自(甲基)丙烯酸烷基酯的重复单元。
[0030]在本发明一个特定的方面中，优选这样的聚(甲基)丙烯酸烷基酯，其优选包括至少20wt%,更优选至少40wt%,特别优选至少60wt%,非常特别是至少80wt%的衍生自醇残基中含6-22个碳原子的(甲基)丙烯酸烷基酯的重复单元。
[0031]特别感兴趣的尤其是包括衍生自醇残基中含6-22个碳原子的(甲基)丙烯酸酯的重复单元和衍生自含至少一个共价键接的磷原子的烯属不饱和单体的重复单元，优选重均分子量 1在 5000-10 000 000g/mol，优选 10 000-600 000g/mol，非常特别优选 15 000-80
000的范围内的聚(甲基)丙稀酸烷基酷。
[0032]数均分子量Mn优选可以在1000-500 000g/mol，更优选7500-500000g/mol，非常特别优选10 000-80 000g/mol的范围内。
[0033]另外合适的是多分散指数Mw/Mn在1.1-5.0，更优选1.4-4.5，非常特别优选
1.6-3.0的范围内的聚(甲基)丙烯酸烷基酯。
[0034]可以通过已知的方法，例如凝胶渗透色谱(GPC)，优选使用PMMA标准样品，测定数均和重均分子量。聚合物的分子量优选可以在其用磷化合物衍生之前进行。
[0035]优选的聚(甲基)丙烯酸烷基酯包括
[0036]a)包括0_40wt%，特别是l_25wt%，更优选2_15wt%的衍生自式(I)的(甲基)丙烯
酸酯的重复单元
[0037]
【权利要求】
1.润滑剂组合物，其包含至少一种聚(甲基)丙烯酸烷基酯，该聚(甲基)丙烯酸烷基酯包括衍生自醇残基中含6-22个碳原子的(甲基)丙烯酸酯的重复单元，其特征在于所述聚(甲基)丙烯酸烷基酯包括衍生自含至少一个共价键接的磷原子的烯属不饱和单体的重复单元。
2.根据权利要求1的润滑剂组合物，其特征在于所述润滑剂组合物包含具有不超过1000g/mol的分子量的磷化合物。
3.根据权利要求2的润滑剂组合物，其特征在于所述具有不超过lOOOg/mol的分子量的磷化合物是磷酸酯、磷酸硫代酯、金属二硫代磷酸盐、亚磷酸酯、膦酸酯、膦或这些化合物的混合物。
4.根据权利要求2或3的润滑剂组合物，其特征在于具有衍生自含至少一个共价键接的磷原子的烯属不饱和单体的重复单元的聚(甲基)丙烯酸烷基酯与具有不超过lOOOg/mol的分子量的磷化合物的重量比在10 000:1-1:10 000的范围内。
5.根据上述权利要求2-4中至少一项的润滑剂组合物，其特征在于具有不超过IOOOg/mo I的分子量的磷化合物的含量在0.01-10wt%的范围内，基于所述润滑剂组合物的重量。
6.根据上述权利要求中至少一项的润滑剂组合物，其特征在于具有衍生自含至少一个共价键接的磷原子的烯属不饱和单体的重复单元的聚(甲基)丙烯酸烷基酯包括0.2-0.9wt%的磷原子，基于所述聚(甲基)丙烯酸烷基酯的重量。
7.根据上述权利要求中至少一项的润滑剂组合物，其特征在于具有衍生自含至少一个共价键接的磷原子的烯属不饱和单体的重复单元的聚(甲基)丙烯酸烷基酯的含量在0.l-40wt%的范围内，基 于所述润滑剂组合物的重量。
8.根据上述权利要求中至少一项的润滑剂组合物，其特征在于具有衍生自含至少一个共价键接的磷原子的烯属不饱和单体的重复单元的聚(甲基)丙烯酸烷基酯是无规共聚物。
9.根据上述权利要求中至少一项的润滑剂组合物，其特征在于具有衍生自含至少一个共价键接的磷原子的烯属不饱和单体的重复单元的聚(甲基)丙烯酸烷基酯具有10000-600 000g/mol的重均分子量札。
10.根据上述权利要求中至少一项的润滑剂组合物，其特征在于所述润滑剂组合物包括至少50wt%的基础油。
11.根据权利要求10的润滑剂组合物，其特征在于所述基础油是第I组油、第II组油、第III组油或聚α -烯烃或这些油的混合物。
12.适合于根据权利要求1-11中至少一项的润滑剂组合物的聚(甲基)丙烯酸烷基酯，包括衍生自醇残基中含6-22个碳原子的(甲基)丙烯酸酯的重复单元，其特征在于所述聚(甲基)丙烯酸烷基酯包含衍生自含至少一个共价键接的磷原子的烯属不饱和单体的重复单元，且磷原子的含量在0.2-0.9wt%的范围内，基于所述聚(甲基)丙烯酸烷基酯的重量。
13.根据权利要求12的聚(甲基)丙烯酸烷基酯，其特征在于所述聚(甲基)丙烯酸烷基酯包括衍生自极性烯属不饱和单体的磷衍生物的重复单元。
14.根据上述权利要求中至少一项的聚(甲基)丙烯酸烷基酯，其特征在于所述磷衍生物衍生自的极性烯属不饱和单体是含环氧化物基团的(甲基)丙烯酸酯。
15.根据上述权利要求中至少一项的聚(甲基)丙烯酸烷基酯，其特征在于所述聚(甲基)丙稀酸烧基酷a)包括0-40被％衍生自式(I)的(甲基)丙烯酸酯的重复单元
16.根据上述权利要求12-15中至少一项的聚(甲基)丙烯酸烷基酯用于降低摩擦的用途。
【文档编号】C10M145/14GK103443257SQ201280012732
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2012年4月19日 优先权日:2011年5月24日
【发明者】B·艾森贝格, E·祖赫尔特 申请人:赢创油品添加剂有限公司