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聚亞烷基二醇的制造方法、粘度指數(shù)改進(jìn)劑、潤(rùn)滑油組合物和潤(rùn)滑油組合物的制造方法與流程

文檔序號(hào):11528373閱讀:841來(lái)源:國(guó)知局

本發(fā)明涉及使用復(fù)合金屬催化劑來(lái)制造聚亞烷基二醇(以下、也稱為pag)的方法、使用以該制造方法制造的pag而得的粘度指數(shù)改進(jìn)劑和潤(rùn)滑油組合物、以及潤(rùn)滑油組合物的制造方法。



背景技術(shù):

pag被廣泛地用作彈性體、粘接劑、封閉劑等的聚氨酯制品、功能性油劑的原料。通常,pag是對(duì)于各種醇等的具有活性氫原子的引發(fā)劑加成聚合例如環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷等的氧化烯而制造的。

加成聚合的催化劑中,廣泛地使用堿催化劑。另外,在堿催化劑的情況中,由于副反應(yīng),生成不飽和醇,其形成引發(fā)劑,因此難以制造分子量超過(guò)6500的pag。因此,以往,例如,如專利文獻(xiàn)1所述地,嘗試使用復(fù)合金屬氰化物絡(luò)合物作為催化劑來(lái)制造pag的方法。若使用復(fù)合金屬氰化物絡(luò)合物,則由副反應(yīng)導(dǎo)致的不飽和醇的生成可以得到抑制,可以制造比較高分子量的pag。

另外,例如,在專利文獻(xiàn)2中公開,使用復(fù)合金屬氰化物絡(luò)合物作為催化劑的情況下,為了抑制得到的pag的粘度上升,在反應(yīng)體系中使有機(jī)溶劑共存。其中,在專利文獻(xiàn)2中公開的方法中,由于以除去有機(jī)溶劑作為前提,因此考慮到有機(jī)溶劑除去的容易性以及粘度上升抑制效果,使有機(jī)溶劑的添加量為5質(zhì)量%以下。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:美國(guó)專利第3278458號(hào)說(shuō)明書

專利文獻(xiàn)2:專利第2946580號(hào)公報(bào)。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題

但是,若使用專利文獻(xiàn)2所述的方法,例如想要制造分子量超過(guò)10000的高分子量的pag,則在反應(yīng)后半段反應(yīng)液的粘度變得過(guò)高,難以攪拌,同時(shí)反應(yīng)速度也顯著變慢,因此從有效地制造高分子量的pag的方面來(lái)看,存在進(jìn)一步改善的空間。

因此,本發(fā)明是鑒于以上的問(wèn)題而作出的,其課題在于,提供一種即使是高分子量的pag也可以有效地進(jìn)行制造的制造方法。

解決技術(shù)問(wèn)題的手段

本發(fā)明人等進(jìn)行了深入地研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在使用復(fù)合金屬催化劑使氧化烯聚合、制造聚亞烷基二醇(pag)的方法中,使有機(jī)溶劑的配合比例為一定范圍,由此可以解決上述問(wèn)題,從而完成了本發(fā)明。即,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式,提供以下[1]~[4]。

[1]聚亞烷基二醇的制造方法,在使用復(fù)合金屬催化劑使氧化烯聚合、制造聚亞烷基二醇的方法中,在相對(duì)于所要制造的聚亞烷基二醇為10~90質(zhì)量%的有機(jī)溶劑的存在下進(jìn)行聚合反應(yīng)。

[2]粘度指數(shù)改進(jìn)劑,其含有以上述[1]所述的制造方法得到的、重均分子量為20000以上的聚亞烷基二醇。

[3]潤(rùn)滑油組合物,其含有通過(guò)上述[1]所述的制造方法而制造的上述聚亞烷基二醇。

[4]潤(rùn)滑油組合物的制造方法,其中,配合包含通過(guò)上述[1]所述的制造方法而制造的上述聚亞烷基二醇和上述有機(jī)溶劑的混合物,得到潤(rùn)滑油組合物。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明,在聚合反應(yīng)中,使有機(jī)溶劑以規(guī)定比例存在,由此可以有效地制造高分子量的聚亞烷基二醇。

具體實(shí)施方式

以下,使用實(shí)施方式對(duì)于本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。

本實(shí)施方式涉及的聚亞烷基二醇(pag)的制造方法為,在有機(jī)溶劑的存在下,使用復(fù)合金屬催化劑使氧化烯聚合,制造聚亞烷基二醇的方法。

<復(fù)合金屬催化劑>

作為在上述聚合反應(yīng)中使用的復(fù)合金屬催化劑,優(yōu)選復(fù)合金屬氰化物絡(luò)合物催化劑。另外,復(fù)合金屬氰化物絡(luò)合物催化劑優(yōu)選含有有機(jī)配體,作為有機(jī)配體,可以使用后述的各種化合物,優(yōu)選使用醇化合物。

對(duì)于復(fù)合金屬氰化物絡(luò)合物催化劑,具體而言,可以列舉以下的具有下述通式(1)的結(jié)構(gòu)的催化劑。

ma[m’x(cn)y]b(h2o)c(r)d???(1)

其中,m為zn(ii)、fe(ii)、fe(iii)、co(ii)、ni(ii)、al(iii)、sr(ii)、mn(ii)、cr(iii)、cu(ii)、sn(ii)、pb(ii)、mo(iv)、mo(vi)、w(iv)、w(vi)等,m’為fe(ii)、fe(iii)、co(ii)、co(iii)、cr(ii)、cr(iii)、mn(ii)、mn(iii)、ni(ii)、v(iv)、v(v)等,r為有機(jī)配體,a、b、x和y是根據(jù)金屬的原子價(jià)和配位數(shù)而改變的正整數(shù),c和d是根據(jù)金屬的配位數(shù)而改變的正數(shù)。

通式(1)中的m優(yōu)選為zn(ii),m’優(yōu)選為fe(ii)、fe(iii)、co(ii)、co(iii)等。作為有機(jī)配體,例如有酮化合物、醚化合物、醛化合物、酯化合物、醇化合物、酰胺化合物等,優(yōu)選為醇化合物。作為醇化合物,可以使用叔丁醇、正丁醇、仲丁醇、異丁醇、叔戊醇、異戊醇等,在它們之中,優(yōu)選叔丁醇。

對(duì)于通式(1)所示的復(fù)合金屬氰化物絡(luò)合物,通過(guò)將金屬鹽mxa(m、a與上述相同,x是與m形成鹽的陰離子)和多氰合金屬(鹽)ze[m’x(cn)y]f(該式中,m’、x、y與上述相同。z是氫、堿金屬、堿土金屬等,e、f是根據(jù)z、m’的原子價(jià)和配位數(shù)而確定的正整數(shù))的各自的水溶液或水和有機(jī)溶劑的混合溶劑進(jìn)行混合,使形成有機(jī)配體r的化合物與得到的復(fù)合金屬氰化物絡(luò)合物接觸,然后除去多余的溶劑和形成有機(jī)配體r的化合物,由此來(lái)制造。

對(duì)于上述多氰合金屬(鹽)ze[m’x(cn)y]f,z可以使用氫、以堿金屬為首的各種金屬,但優(yōu)選為鋰鹽、鈉鹽、鉀鹽、鎂鹽、鈣鹽。特別優(yōu)選的是通常的堿金屬鹽、即鈉鹽和鉀鹽。

另外,通式(1)所示的復(fù)合金屬氰化物絡(luò)合物可以與后述的引發(fā)劑的一部分混合,由此制成漿料狀。因此,與形成有機(jī)配體的化合物接觸,與此同時(shí),或者與形成有機(jī)配體的化合物接觸后,與引發(fā)劑的一部分混合,由此可以制成漿料狀,進(jìn)行處理。

<有機(jī)溶劑>

本實(shí)施方式中,上述聚合反應(yīng)在相對(duì)于所要制造的聚亞烷基二醇(pag)為10~90質(zhì)量%的有機(jī)溶劑的存在下進(jìn)行。本實(shí)施方式中,通過(guò)使有機(jī)溶劑為10質(zhì)量%以上,可以在反應(yīng)中防止反應(yīng)液的高粘度化,可以容易地將所要制造的pag高分子化。另外,通過(guò)為90質(zhì)量%以下,可以有效地制造高分子量的pag。從以上觀點(diǎn)考慮,有機(jī)溶劑相對(duì)于所要制造的pag,優(yōu)選以30~70質(zhì)量%的比例存在。

作為本實(shí)施方式中所使用的有機(jī)溶劑,可以列舉醚化合物。通過(guò)使用醚化合物,在不除去有機(jī)溶劑而配合于潤(rùn)滑油組合物的情況下,可以適合用作基礎(chǔ)油。作為醚化合物,可以列舉單醚、二醚、聚醚、聚乙烯基醚、聚亞烷基二醇醚。

作為單醚,可以列舉烷基為支鏈或者直鏈的碳原子數(shù)1~12、特別優(yōu)選碳原子數(shù)為5~12的烷基的二烷基醚,具體地,可以列舉二(2-乙基己基)醚、二(3,5,5-三甲基己基)醚等的對(duì)稱醚;2-乙基己基-正辛基醚、3,5,5-三甲基己基-正壬基醚等的非對(duì)稱醚。應(yīng)予說(shuō)明,通過(guò)使用碳原子數(shù)5~12的烷基,在不除去有機(jī)溶劑而配合于潤(rùn)滑油組合物的情況下,可以更合適地用作基礎(chǔ)油。

作為二醚,可以使用二烷基二醚,更具體而言,可以使用各種二醇的二醚。作為二醇,可以使用乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇等的直鏈或者支鏈的烷烴二醇等。作為聚醚,可以利用丙三醇、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、季戊四醇、二(季戊四醇)等的3元以上的多元醇的烷基醚。

另外,對(duì)于上述二烷基醚和多元醇的烷基醚的烷基,與單醚同樣地,可以使用支鏈或者直鏈的碳原子數(shù)1~12、特別優(yōu)選碳原子數(shù)5~12的烷基。另外,二醚、聚醚的烷基可以使單獨(dú)一種,也可以將多種混合使用。應(yīng)予說(shuō)明,通過(guò)使用碳原子數(shù)5~12的烷基,在不除去有機(jī)溶劑而配合于潤(rùn)滑油組合物的情況下,可以更合適地用作基礎(chǔ)油。

這些單醚、二醚和聚醚的分子量?jī)?yōu)選為150~5000,更優(yōu)選為200~3000。通過(guò)使這些有機(jī)溶劑為以上的分子量范圍,在將制造的pag如后所述地不除去有機(jī)溶劑而配合于潤(rùn)滑油組合物的情況下,可以適合地用作基礎(chǔ)油,且可以適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行本實(shí)施方式中的聚合反應(yīng)。

作為用作有機(jī)溶劑的聚乙烯基醚,可以列舉側(cè)鏈上具有支鏈或者直鏈的碳原子數(shù)1~4的烷基的聚乙烯基醚、側(cè)鏈上具有聚氧亞烷基結(jié)構(gòu)的聚乙烯基醚。

這些聚乙烯基醚例如可以列舉具有以下的通式(2)所示的結(jié)構(gòu)單元作為重復(fù)單元的聚乙烯基系化合物。

[化1]

上述通式(2)中的r1a表示碳原子數(shù)2~4的二價(jià)的烴基。具體而言,可以列舉亞乙基、亞丙基、亞丁基,優(yōu)選亞丙基。另外,r2a為碳原子數(shù)1~4的烷基,具體而言,可以列舉甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基,優(yōu)選為乙基、異丁基。

另外,通式(2)中的r表示重復(fù)數(shù),其平均值為0~10、優(yōu)選為0~5的范圍的數(shù)。

應(yīng)予說(shuō)明,聚乙烯基醚的末端結(jié)構(gòu)沒(méi)有特別限定,為了不和氧化烯反應(yīng),使用不具有羥基等的活性氫原子的末端結(jié)構(gòu)。

另外,上述通式(2)所示的結(jié)構(gòu)單元的重復(fù)數(shù)根據(jù)所需的分子量來(lái)適當(dāng)選擇即可。

另外,對(duì)于用作有機(jī)溶劑的聚亞烷基二醇醚,使用將聚亞烷基二醇的末端羥基用直鏈或者支鏈的碳原子數(shù)1~5的烷基進(jìn)行醚化而得的聚亞烷基二醇醚。對(duì)于聚亞烷基二醇醚,末端羥基被烷基醚化,由此不與氧化烯反應(yīng),因此可以適當(dāng)?shù)赜米饔袡C(jī)溶劑。

用作有機(jī)溶劑的聚亞烷基二醇醚例如為以下通式(3)所示。

r1b[-(or2b)m-or3b]n(3)

(式中,r1b表示碳原子數(shù)1~5的烷基、具有2~6個(gè)鍵合部位的碳原子數(shù)1~10的烴基、或者碳原子數(shù)1~10的含氧烴基,r2b表示碳原子數(shù)2~4的亞烷基,r3b表示碳原子數(shù)1~5的烷基,n表示1~6的整數(shù),m表示m×n的平均值為6~80的數(shù))。

上述通式(3)中,r1b和r3b各自中的烷基具體而言,可以列舉甲基、乙基、正丙基、異丙基、各種直鏈或者支鏈的丁基、各種直鏈或者支鏈的戊基。r1b和r3b為烷基的情況下,彼此可以相同,也可以不同。進(jìn)一步,n為2以上的情況下,1個(gè)分子中的多個(gè)r3b彼此可以相同,也可以不同。

另外,r1b為具有2~6個(gè)鍵合部位的碳原子數(shù)1~10的烴基的情況下,該烴基可以是鏈狀,也可以是環(huán)狀。作為具有2個(gè)鍵合部位的烴基,優(yōu)選為脂肪族烴基,例如可以列舉亞乙基、亞丙基、亞丁基、亞戊基、亞己基、亞庚基、亞辛基、亞壬基、亞癸基、亞環(huán)戊基、亞環(huán)己基等。

另外,作為具有3~6個(gè)鍵合部位的烴基,優(yōu)選為脂肪族烴基,例如可以列舉從三羥甲基丙烷、甘油、季戊四醇、山梨糖醇、1,2,3-三羥基環(huán)己烷、1,3,5-三羥基環(huán)己烷等的多元醇去除羥基而得的殘基。進(jìn)一步,作為r1b中的碳原子數(shù)1~10的含氧烴基,可以列舉具有醚鍵的鏈狀的脂肪族基團(tuán)、環(huán)狀的脂肪族基團(tuán)(例如、四氫呋喃甲基)等。

上述通式(3)中的r2b為碳原子數(shù)2~4的亞烷基,作為重復(fù)單元的氧基亞烷基,可以列舉氧基亞乙基、氧基亞丙基、氧基亞丁基。另外,n優(yōu)選為1~3,更優(yōu)選為1。

有機(jī)溶劑在反應(yīng)結(jié)束后可以除去也可以不除去來(lái)使用。若不除去有機(jī)溶劑,則將制造的pag配合于例如潤(rùn)滑油組合物的情況下,該有機(jī)溶劑也作為基礎(chǔ)油配合于潤(rùn)滑油組合物。

在上述之中,對(duì)于有機(jī)溶劑,從更適合作為基礎(chǔ)油的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選為聚乙烯基醚、聚亞烷基二醇醚。另外,從與其他醚相比較更容易溶解所制造的pag的觀點(diǎn)來(lái)看,優(yōu)選聚乙烯基醚、聚亞烷基二醇醚。

應(yīng)予說(shuō)明,上述用作有機(jī)溶劑的聚乙烯基醚和聚亞烷基二醇醚的重均分子量?jī)?yōu)選為200~5000,更優(yōu)選為200~3000。通過(guò)為上述分子量的范圍,這些化合物可以更適合用作基礎(chǔ)油,并且可以使聚合反應(yīng)得以適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行。

<氧化烯>

上述聚合反應(yīng)通常在有機(jī)溶劑共存下,使氧化烯和引發(fā)劑的混合物在催化劑的存在下進(jìn)行反應(yīng)來(lái)進(jìn)行。

氧化烯是單環(huán)氧化物,具體而言,可以列舉碳原子數(shù)2~4的氧化烯,更具體而言,可以列舉環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧丁烷,它們之中,優(yōu)選環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷。

<引發(fā)劑>

引發(fā)劑為具有1個(gè)以上的羥基的化合物即可,可以根據(jù)所要制造的pag的結(jié)構(gòu)來(lái)選擇,可以列舉烷基為直鏈或者支鏈的碳原子數(shù)1~10的烷基的一元烷基醇;以乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇等示例的、烷烴的碳原子數(shù)為2~10左右的支鏈或者直鏈的烷烴二醇;三羥甲基丙烷、甘油、季戊四醇、山梨糖醇、1,2,3-三羥基環(huán)己烷、1,3,5-三羥基環(huán)己烷等的碳原子數(shù)為3~10左右的3元以上的多元醇;以及比本實(shí)施方式中所制造的pag的重均分子量要低的聚亞烷基二醇(以下、也稱為低分子量pag),它們之中,從有效地進(jìn)行更高分子量的pag的制造的觀點(diǎn)考慮,更優(yōu)選低分子量pag。

作為用作引發(fā)劑的低分子量pag,可以列舉以下通式(4)所示的聚亞烷基二醇。

r1c-(or2c)k-oh    (4)

上述通式(4)中,k表示平均值為2~80的數(shù)。另外,r1c表示碳原子數(shù)1~5的烷基或者氫原子,r2c為碳原子數(shù)2~4的亞烷基,作為重復(fù)單元的氧基亞烷基,可以列舉氧基亞乙基、氧基亞丙基、氧基亞丁基。

低分子量pag的重均分子量沒(méi)有特別限定,優(yōu)選為1000~20000、更優(yōu)選為2000~20000。

通式(4)中,1個(gè)分子中的氧基亞烷基可以相同,也可以含有2種以上的氧基亞烷基,更優(yōu)選1個(gè)分子中含有50摩爾%以上的氧基亞丙基單元,更優(yōu)選含有75摩爾%以上的氧基亞丙基單元。另外,更優(yōu)選or2c的全部都是氧基亞丙基。另外,r1c優(yōu)選為氫原子。

其中,進(jìn)一步優(yōu)選or2c的全部都是氧基亞丙基,并且r1c為氫原子的聚丙二醇(ppg)。

上述聚合反應(yīng)的具體的手法沒(méi)有特別限定,例如,優(yōu)選的是,在預(yù)先裝入引發(fā)劑、催化劑和有機(jī)溶劑的反應(yīng)容器中,緩慢地加入氧化烯,同時(shí)進(jìn)行反應(yīng)。其中,代替預(yù)先裝入反應(yīng)容器,也可以將有機(jī)溶劑的一部分或者全部與氧化烯一起加入反應(yīng)容器。

反應(yīng)溫度沒(méi)有特別限定,優(yōu)選為80~150℃,更優(yōu)選為100~130℃。

另外,進(jìn)行聚合反應(yīng)時(shí)的壓力沒(méi)有特別限定,可以在常壓下進(jìn)行,也可以在加壓下進(jìn)行。在加壓下進(jìn)行的情況下,例如可以列舉在密閉的反應(yīng)容器中加入氧化烯,由此使內(nèi)部壓力上升的方法。

另外,催化劑的使用量沒(méi)有特別限定,相對(duì)于使用的引發(fā)劑為1~5000ppm左右是合適的。如上所述,催化劑向著反應(yīng)容器的導(dǎo)入可以是初始時(shí)一并裝入反應(yīng)容器中,也可以按順序分批而裝入。

另外,向反應(yīng)容器內(nèi)供給的氧化烯的量沒(méi)有特別限定,通常相對(duì)于使用的引發(fā)劑,為160~5000當(dāng)量,優(yōu)選為300~5000當(dāng)量,更優(yōu)選為300~3500當(dāng)量。

上述聚合反應(yīng)例如可以通過(guò)加入催化劑失活劑來(lái)停止。作為催化劑失活劑,可以列舉堿金屬化合物,更具體而言,可以列舉甲醇鈉等的鈉的醇鹽。使催化劑失活后,反應(yīng)液被酸性物質(zhì)中和,然后進(jìn)行適當(dāng)后處理來(lái)純化,從反應(yīng)液除去失活的催化劑成分。

除去了催化劑的反應(yīng)液包含含有以聚合反應(yīng)制造的pag和有機(jī)溶劑的混合物??梢詮脑摶旌衔锍ビ袡C(jī)溶劑,但從制造效率的觀點(diǎn)來(lái)看,優(yōu)選不除去有機(jī)溶劑。

另外,以上述聚合反應(yīng)制造的pag在末端具有羥基,但其末端羥基根據(jù)用途,可以進(jìn)一步通過(guò)醚化或者酯化等來(lái)封閉。從末端羥基難以水解來(lái)看,優(yōu)選通過(guò)醚化進(jìn)行封閉。

例如,通過(guò)醚化進(jìn)行末端封閉的情況下,優(yōu)選的是,通過(guò)直鏈或者支鏈的碳原子數(shù)1~10的烷基、優(yōu)選直鏈或者支鏈的碳原子數(shù)1~5的烷基來(lái)進(jìn)行醚化。另外,進(jìn)行酯化的情況下,優(yōu)選通過(guò)碳原子數(shù)1~10左右的各種脂肪酸,進(jìn)行酯化。

如上所述,本實(shí)施方式中,使用復(fù)合金屬氰化物絡(luò)合物催化劑和有機(jī)溶劑,并且使有機(jī)溶劑使用量為一定范圍,由此即使是分子量20000以上的高分子量pag,也可以有效地進(jìn)行制造。

[制造的pag的使用方法]

通過(guò)上述制造方法得到的pag例如可以用于潤(rùn)滑油用途。如上所述,以本實(shí)施方式制造的pag以與有機(jī)溶劑的混合物的形式而得到,但在潤(rùn)滑油用途中使用的情況下,優(yōu)選不從該混合物除去有機(jī)溶劑來(lái)使用。通過(guò)不除去有機(jī)溶劑而使用,可以防止pag的高粘度化,操作性變得容易。另外,通過(guò)不除去有機(jī)溶劑,可以減少工序數(shù)目。進(jìn)一步,有機(jī)溶劑在潤(rùn)滑油組合物中成為基礎(chǔ)油,因此可以有效地利用有機(jī)溶劑。

即,本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的潤(rùn)滑油組合物包含上述制造的pag,但優(yōu)選的是,潤(rùn)滑油組合物配合含有制造的pag和有機(jī)溶劑的混合物而得到。這種情況下,如上所述,由于未除去有機(jī)溶劑,因此在該混合物中,有機(jī)溶劑相對(duì)于制造的pag,以10~90質(zhì)量%的比例含有,優(yōu)選以30~70質(zhì)量%的比例含有。

應(yīng)予說(shuō)明,對(duì)于潤(rùn)滑油組合物,除pag或者上述混合物以外,通常進(jìn)一步配合基礎(chǔ)油、各種添加劑來(lái)得到。

另外,上述制造的pag在潤(rùn)滑油組合物中通常作為粘度指數(shù)改進(jìn)劑來(lái)使用。粘度指數(shù)改進(jìn)劑是配合于潤(rùn)滑油組合物來(lái)提高潤(rùn)滑油組合物的粘度指數(shù)的物質(zhì)。特別是,如上所述,高分子量的pag(重均分子量?jī)?yōu)選為20000以上、更優(yōu)選為30000以上)提高粘度指數(shù)的效果大,可以更適合用作粘度指數(shù)改進(jìn)劑。

當(dāng)然,將制造的pag用作粘度指數(shù)改進(jìn)劑的情況下,也可以將從上述混合物除去溶劑進(jìn)行純化而得的pag用作粘度指數(shù)改進(jìn)劑,但優(yōu)選的是,將含有制造的pag的混合物(例如、如上所述,含有pag和有機(jī)溶劑的混合物)用作粘度指數(shù)改進(jìn)劑。

對(duì)于上述潤(rùn)滑油組合物,例如以與冷卻劑一起填充于冷凍機(jī)內(nèi)部來(lái)使用的冷凍機(jī)用潤(rùn)滑油組合物的形式來(lái)使用,具體而言,為了潤(rùn)滑設(shè)置于冷凍機(jī)的壓縮機(jī)等的滑動(dòng)部分,進(jìn)行使用。

另外,除冷凍機(jī)之外,上述潤(rùn)滑油組合物還可以在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)等的內(nèi)燃機(jī)、變速器、減震器、各種齒輪結(jié)構(gòu)、各種軸承結(jié)構(gòu)、其他各種工業(yè)用裝置等中使用。

另外,通過(guò)上述制造方法得到的pag除潤(rùn)滑油用途以外還可以在各種用途中使用,例如可以在封閉劑、粘接劑等的用途中使用。這種情況下,制造的pag可以不從包含pag和有機(jī)溶劑的混合物中除去有機(jī)溶劑而使用,也可以除去后來(lái)使用。應(yīng)予說(shuō)明,本制造方法中得到的pag可以用作構(gòu)成彈性體、樹脂、橡膠等的聚氨酯等的高分子材料的原料,在封閉劑、粘接劑等的用途中,優(yōu)選作為聚氨酯的原料來(lái)使用。

實(shí)施例

以下,通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步具體地說(shuō)明本發(fā)明,但本發(fā)明不受這些例子的任何限定。

應(yīng)予說(shuō)明,物性的測(cè)定按照以下所示的要點(diǎn)來(lái)求出。

(1)重均分子量(mw)

重均分子量使用凝膠滲透色譜法(gpc)來(lái)測(cè)定。gpc中,作為柱使用東ソー社制的tskgelsupermultiporehz-m2根,使用四氫呋喃作為洗脫液,在檢測(cè)器中使用折射率檢測(cè)器,進(jìn)行測(cè)定,以標(biāo)準(zhǔn)試樣聚苯乙烯的形式求出重均分子量。

[復(fù)合金屬絡(luò)合物催化劑的制備]

將包含氯化鋅10.2g和水10g的水溶液加入500ml燒瓶。接著,將燒瓶?jī)?nèi)攪拌,并且維持在40℃,同時(shí)用30分鐘在燒瓶?jī)?nèi)滴加包含六氰合鈷酸鉀4.3g和水75g的水溶液。滴加結(jié)束后,進(jìn)一步將燒瓶?jī)?nèi)的混合物攪拌30分鐘后,進(jìn)一步向燒瓶?jī)?nèi)添加包含叔丁醇80g、水80g和重均分子量2000的聚丙二醇(兩末端羥基)0.6g的混合物,在40℃下攪拌30分鐘,接著在60℃下攪拌60分鐘。使用直徑125mm圓形濾板和微粒用定量濾紙將如此得到的混合物進(jìn)行加壓過(guò)濾,分離出含有復(fù)合金屬氰化物絡(luò)合物催化劑的漿料狀的固體。

接著,將得到的固體轉(zhuǎn)移到燒瓶中,添加叔丁醇36g和水84g的混合物,攪拌30分鐘后,進(jìn)行加壓過(guò)濾,得到漿料狀的固體。將得到的固體轉(zhuǎn)移到燒瓶中,進(jìn)一步添加叔丁醇108g和水12g的混合物攪拌30分鐘,得到在叔丁醇-水混合溶劑中分散有復(fù)合金屬氰化物絡(luò)合物催化劑的液體。在該液體中添加作為引發(fā)劑的重均分子量2000的聚丙二醇(兩末端羥基)120g進(jìn)行混合后,在減壓下,80℃下保持3小時(shí)、進(jìn)一步在115℃下保持3小時(shí),蒸餾除去揮發(fā)性成分,得到包含引發(fā)劑和復(fù)合金屬氰化物絡(luò)合物催化劑的混合物。

[實(shí)施例1]

[pag的制造]

在200ml的反應(yīng)釜中,裝入包含引發(fā)劑和復(fù)合金屬氰化物絡(luò)合物催化劑的混合物10.05g(聚丙二醇:10g、復(fù)合金屬氰化物絡(luò)合物催化劑0.05g)和作為有機(jī)溶劑的聚乙基乙烯基醚(重均分子量:362)28g(相對(duì)于所要制造的pag為30質(zhì)量%)。將反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行氮?dú)庵脫Q后,添加環(huán)氧丙烷40g,將內(nèi)溫升溫至130℃。確認(rèn)反應(yīng)釜內(nèi)的壓力降低后,以流速3ml/min添加環(huán)氧丙烷43g。添加后,將內(nèi)溫保持在130℃、進(jìn)行反應(yīng)直至反應(yīng)釜內(nèi)的壓力為0.1mpa以下。反應(yīng)后,添加1.5g作為催化劑失活劑的甲醇鈉,攪拌1小時(shí)后,相對(duì)于鈉添加1.5倍當(dāng)量的1n的硫酸,在120℃下中和2小時(shí)后,在120℃下進(jìn)行2小時(shí)脫水,然后進(jìn)行過(guò)濾。過(guò)濾后,作為吸附材料加入合成硅酸鎂2.0wt%,在120℃下處理30分鐘后,在20torr下進(jìn)行2小時(shí)脫水后,進(jìn)行過(guò)濾,得到用上述反應(yīng)制造的pag(92g)和有機(jī)溶劑的混合物120g。從得到的混合物僅提取出pag,用上述方法測(cè)定pag的重均分子量mw,結(jié)果mw為30000。

[實(shí)施例2]

使聚合反應(yīng)中使用的有機(jī)溶劑的量為65g,相對(duì)于所要制造的pag使其使用量為70質(zhì)量%,除此之外,與實(shí)施例1同樣地實(shí)施。從得到的混合物僅提取出pag,用上述方法測(cè)定pag的重均分子量mw,結(jié)果mw為30000。

[實(shí)施例3]

使聚合反應(yīng)中使用的有機(jī)溶劑的量為46g,相對(duì)于所要制造的pag使其使用量為50質(zhì)量%,除此之外,與實(shí)施例1同樣地實(shí)施。從得到的混合物僅提取出pag,用上述方法測(cè)定pag的重均分子量mw,結(jié)果mw為30000。

[實(shí)施例4]

使聚合反應(yīng)中使用的有機(jī)溶劑的量為30g,相對(duì)于所要制造的pag使其使用量為30質(zhì)量%,并且使包含引發(fā)劑和復(fù)合金屬氰化物絡(luò)合物催化劑的混合物為15.08g(聚丙二醇:15g、復(fù)合金屬氰化物絡(luò)合物催化劑0.08g),除此之外,與實(shí)施例1同樣地實(shí)施。從得到的混合物僅提取出pag,用上述方法測(cè)定pag的重均分子量mw,結(jié)果mw為20000。

[比較例1]

不使用溶劑,除此之外,與實(shí)施例1同樣地實(shí)施聚合反應(yīng)。與實(shí)施例1同樣地,將環(huán)氧丙烷全部添加后,將內(nèi)溫保持在130℃進(jìn)行反應(yīng),但在反應(yīng)中途攪拌槳停止,難以繼續(xù)進(jìn)行聚合反應(yīng)。

[比較例2]

使聚合反應(yīng)中使用的有機(jī)溶劑的量為4.6g,由此相對(duì)于所要制造的pag其使用量為5質(zhì)量%,除此之外,與實(shí)施例1同樣地實(shí)施聚合反應(yīng)。

與實(shí)施例1同樣地,將環(huán)氧丙烷全部添加后,將內(nèi)溫保持在130℃進(jìn)行反應(yīng),但在反應(yīng)中途攪拌槳停止,難以繼續(xù)進(jìn)行聚合反應(yīng)。

[比較例3]

使聚合反應(yīng)中使用的有機(jī)溶劑的量為88g,由此相對(duì)于所要制造的pag其使用量為95質(zhì)量%,除此之外,與實(shí)施例1同樣地實(shí)施。比較例3中,反應(yīng)時(shí)間為長(zhǎng)時(shí)間,聚合未完成。

如上所示,在各實(shí)施例1~3中,聚合反應(yīng)在10~90質(zhì)量%的有機(jī)溶劑的存在下進(jìn)行,由此可以有效地制造高分子量的pag。另一方面,在有機(jī)溶劑的量低于10質(zhì)量%的比較例1、2中,在反應(yīng)中途粘度變得過(guò)高,反應(yīng)無(wú)法繼續(xù),無(wú)法有效地制造高分子量的pag。另外,如比較例3所示,若有機(jī)溶劑的量超過(guò)90質(zhì)量%,則即使反應(yīng)時(shí)間為長(zhǎng)時(shí)間,聚合也不會(huì)完成,無(wú)法有效地制造高分子量pag。

產(chǎn)業(yè)實(shí)用性

在本發(fā)明中制造的聚亞烷基二醇配合于用于冷凍機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、齒輪結(jié)構(gòu)、軸承結(jié)構(gòu)、變速器、減震器等的潤(rùn)滑油組合物,例如用作粘度指數(shù)改進(jìn)劑。另外,還可以作為構(gòu)成粘接劑、封閉劑等的聚氨酯的原料來(lái)使用。

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