專利名稱：一種乙丙共聚物粘度指數(shù)改進劑及其制備和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油化工領(lǐng)域，涉及一種潤滑油粘度指數(shù)改進劑的制備方法，尤其涉及一種乙丙共聚物粘度指數(shù)改進劑及其制備方法，同時本發(fā)明還涉及乙丙共聚物粘度指數(shù)改進劑在調(diào)制內(nèi)燃機油中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
粘度指數(shù)改進劑又叫增粘劑，主要用于內(nèi)燃機油、液壓油、自動傳動液和齒輪油中，在潤滑油添加劑范圍內(nèi)其用量僅次于清凈劑和分散劑。粘度指數(shù)改進劑為油溶性鏈狀高分子化合物，可溶在用于潤滑劑的烴類基礎(chǔ)油中。在低溫時粘度指數(shù)改進劑的高分子線圈收縮，對基礎(chǔ)油的內(nèi)摩擦影響較小，因而對油品的粘度影響也相對較小；在高溫時粘度指數(shù)改進劑的高分子線圈溶脹伸展，流體力學(xué)體積和表面積增大，使基礎(chǔ)油的內(nèi)摩擦顯著增加，基礎(chǔ)油粘度增加，從而改善了基礎(chǔ)油的高溫潤滑性，達到了在不同溫度下改善油品粘度性能的目的。
粘度指數(shù)改進劑不僅能稠化基礎(chǔ)油，而且可以改變油品的粘溫性，使油品具有良好的高溫潤滑性和低溫流動性，還可以降低燃料和潤滑油的消耗，實現(xiàn)油品通用化。另外，不僅要求粘度指數(shù)改進劑對油品的抗氧化安定性、清凈性不產(chǎn)生明顯的有害影響，還要求稠化油在機械剪切作用下粘度損失適度。在實際應(yīng)用中，一種好的粘度指數(shù)改進劑不僅要求稠化能力大，剪切穩(wěn)定性好，同時還要求具有良好的低溫性能、熱氧化安定性以及與其它油品添加劑(如降凝劑)具有良好的配伍性。因此在潤滑油的研制和生產(chǎn)過程中，要注意選好粘度指數(shù)改進劑。
常用的粘度指數(shù)改進劑包括乙烯-丙烯共聚物(OCP)、聚甲基丙烯酸酯(PMA)、聚異丁烯(PIB)、氫化苯乙烯-異戊二烯共聚物(HSD)四大類。由于乙丙共聚物粘度指數(shù)改進劑(OCP)在發(fā)動機使用中呈現(xiàn)出綜合性能優(yōu)良、價格便宜等優(yōu)點，因此得到廣泛應(yīng)用和發(fā)展。乙丙共聚物可以通過兩種途徑獲得，其一是直接合成，嚴格控制聚合物的分子量；其二是將分子量較高的乙丙膠通過熱氧化和機械降解到一定分子量，以滿足使用要求。
隨著潤滑油檔次的提高，對粘度指數(shù)改進劑的要求也越來越高?，F(xiàn)代發(fā)動機要求粘度指數(shù)改進劑的剪切穩(wěn)定性要好，從規(guī)格上一再限制并提高其對剪切穩(wěn)定性的要求。目前粘度指數(shù)改進劑(如中國石油蘭州石油公司生產(chǎn)的粘度指數(shù)改進劑RHY-613、RHY-614)在調(diào)制內(nèi)燃機油時存在一些的不足，如加劑量大(13～16％)、稠化能力較低(0.42～0.50mm2/s)、剪切穩(wěn)定性指數(shù)較高(26～35％)，這些特點都會直接影響到內(nèi)燃機油的低溫性能和使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有高稠化能力、低剪切穩(wěn)定性指數(shù)的乙丙共聚物粘度指數(shù)改進劑。
本發(fā)明的特征是采用了高粘度指數(shù)的基礎(chǔ)油和性能優(yōu)良的乙丙橡膠作為原料，在特制的常壓釜中以熱溶攪拌的方式對乙丙共聚物進行降解，得到性能優(yōu)良的乙丙共聚物粘度指數(shù)改進劑。其具體工藝包括以下步驟①將基礎(chǔ)油與乙丙橡膠分別以75～88％、25～12％的重量百分比加入到常壓溶膠降解釜中，在常溫下進行攪拌使其混合均勻；②緩慢升高溫度至95～140℃，并于恒溫?zé)崛軘嚢?～10小時即得。
其中基礎(chǔ)油可選用不同工藝深度精制的礦物基礎(chǔ)油。乙丙橡膠可選用數(shù)均分子量為5-15萬的二元乙丙橡膠。也可以選用數(shù)均分子量為5-10萬二元乙丙橡膠及數(shù)均分子量為5-15萬二元乙丙橡膠的混合乙丙橡膠。
其中常壓溶膠降解釜可采用常規(guī)的常壓溶膠降解釜，也可以采用特制的常壓溶膠降解釜即在溶膠降解釜的攪拌軸上安裝有數(shù)組具有一定折頁角度和直徑的折頁型漿式攪拌葉。這種構(gòu)造的攪拌器，具有良好的排出性和剪切性。
本發(fā)明制備的乙丙共聚物粘度指數(shù)改進劑，應(yīng)用于調(diào)制內(nèi)燃機油時，將內(nèi)燃機油重量6.5％～8％的比例加入到內(nèi)燃機油中攪拌0.5～2.0小時即可。
發(fā)明的粘度指數(shù)改進劑與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果1、本發(fā)明的粘度指數(shù)改進劑VM8520與現(xiàn)有的粘度指數(shù)改進劑RHY-613、614比較，稠化能力更高(0.85～0.96mm2/s)，剪切穩(wěn)定性指數(shù)更低(≤20％)，且具有更為突出的低溫性能，所調(diào)制的內(nèi)燃機油具有良好的低溫泵送性和抗剪切性能，能夠滿足中、高檔內(nèi)燃機油對粘度指數(shù)改進劑的特殊要求。
2、在調(diào)制內(nèi)燃機油過程中加劑量小，一般只需加入調(diào)制內(nèi)燃機油重量6.5～8％的粘度指數(shù)改進劑即可獲得良好的低溫泵送性和抗剪切性能。
3、本發(fā)明的制備方法采用常壓熱溶降解工藝，具有工藝簡單、成本低、易于工業(yè)化生產(chǎn)等特點。
具體實施例方式
下面通過具體實施例對本發(fā)明乙丙共聚物粘度指數(shù)改進劑的制備及性能做進一步說明。
實施例1、粘度指數(shù)改進劑的制備取礦物基礎(chǔ)油A(基礎(chǔ)油A的性質(zhì)見表1)800±50g為基礎(chǔ)油，加入到常壓小溶膠降解釜中，加入國產(chǎn)二元乙丙膠(數(shù)均分子量為5-10萬)100±50g、進口二元乙丙膠(數(shù)均分子量為5-15萬)100±50g，啟動攪拌，升溫至95～140℃攪拌6±2小時即得粘度指數(shù)改進劑VM8520產(chǎn)品。經(jīng)測定，所得粘度指數(shù)改進劑的稠化能力為0.94mm2/s，剪切穩(wěn)定性指數(shù)為18.40％。其具體測定數(shù)據(jù)見表2。
實施例2、粘度指數(shù)改進劑的制備本實施例是在生產(chǎn)裝置上對實施例1的放大試驗，粘度指數(shù)改進劑組成配方的比例與實例1相同，反應(yīng)是在常壓溶膠降解釜中進行的。取基礎(chǔ)油A2500±300kg作為基礎(chǔ)油，加入常壓溶膠溶膠釜中，加入國產(chǎn)二元乙丙膠(數(shù)均分子量為5-10萬)250±50kg、進口二元乙丙膠(數(shù)均分子量為5-15萬)250±50kg，啟動攪拌，升溫至95-140℃，恒溫攪拌6±2小時即得粘度指數(shù)改進劑VM8520產(chǎn)品。所得粘度指數(shù)改進劑的稠化能力為0.92mm2/s，剪切穩(wěn)定性指數(shù)為17.28％。具體測定數(shù)據(jù)見表2。
實施例3、粘度指數(shù)改進劑的制備取基礎(chǔ)油B(基礎(chǔ)油B的性質(zhì)見表1)800±50g為基礎(chǔ)油，加入到常壓小溶膠降解釜中，加入國產(chǎn)二元乙丙膠(數(shù)均分子量為5-10萬)100±50g，進口二元乙丙膠(數(shù)均分子量為5-15萬)100±50kg啟動攪拌，升溫至95～140℃，恒溫攪拌6±2小時即得粘度指數(shù)改進劑產(chǎn)品。經(jīng)測定，所得粘度指數(shù)改進劑的稠化能力為0.91mm2/s，剪切穩(wěn)定性指數(shù)為18.60％。其具體測定數(shù)據(jù)見表2。
實施例4、粘度指數(shù)改進劑的制備本實施例是在生產(chǎn)裝置上對實例3的放大試驗，粘度指數(shù)改進劑組成配方的比例與實例1相同，反應(yīng)是在常壓溶膠降解釜中進行的。取基礎(chǔ)油B 2500±300kg作為基礎(chǔ)油，加入常壓溶膠溶膠釜中，加入國產(chǎn)二元乙丙膠(數(shù)均分子量為5-10萬)250±50kg、進口二元乙丙膠(數(shù)均分子量為5-15萬)250±50kg，啟動攪拌，升溫至95-140℃，恒溫攪拌6±2小時即得粘度指數(shù)改進劑VM8520產(chǎn)品。所得粘度指數(shù)改進劑的稠化能力大于0.89mm2/s，剪切穩(wěn)定性指數(shù)為18.05％。具體測定數(shù)據(jù)見表2。
表1油A和B的性質(zhì)

表2粘度指數(shù)改進劑的性能

注1傾點質(zhì)量指標小于等于所用基礎(chǔ)油傾點注2外觀質(zhì)量指標淺黃色或黃色透明液體附錄A為中國石油天然氣股份有限公司潤滑油分公司企業(yè)標準Q/SYRH4001-2002附錄B、C、D為中國石油天然氣股份有限公司潤滑油分公司企業(yè)標準Q/SY RH3001-200乙丙共聚物粘度指數(shù)改進劑規(guī)定的規(guī)范性方法附錄B粘度指數(shù)改進劑剪切穩(wěn)定性測定法(柴油噴嘴法)；附錄C粘度指數(shù)改進劑低溫表觀粘度(CCS)測定法；附錄D粘度指數(shù)改進劑傾點測定法；從表2的數(shù)據(jù)看出，本發(fā)明制備的粘度指數(shù)改進劑的稠化能力大于0.85mm2/s，剪切穩(wěn)定性指數(shù)≤20％，表明該產(chǎn)品具有稠化能力高、剪切穩(wěn)定性指數(shù)低的特點。該產(chǎn)品完全能夠滿足中、高檔多級內(nèi)燃機油低溫泵送性和抗剪切性能的需要，達到了預(yù)期目的。
實施例5、內(nèi)燃機油的調(diào)制將內(nèi)燃機油重量6.5％～8％的比例加入到內(nèi)燃機油中攪拌0.5～2.0小時即可。
權(quán)利要求
1.一種乙丙共聚物粘度指數(shù)改進劑的制備方法，包括以下工藝步驟①將基礎(chǔ)油與乙丙橡膠分別以75～88％、25～12％的重量百分比加入到常壓溶膠降解釜中，在常溫下進行攪拌使其混合均勻；②緩慢升高溫度至95～140℃，并于恒溫?zé)崛軘嚢?～10小時即得。
2.如權(quán)利要求1所述乙丙共聚物粘度指數(shù)改進劑的制備方法，其特征在于所述基礎(chǔ)油為礦物基礎(chǔ)油。
3.如權(quán)利要求1所述乙丙共聚物粘度指數(shù)改進劑的制備方法，其特征在于所述乙丙橡膠為數(shù)均分子量為5-15萬的二元乙丙橡膠。
4.如權(quán)利要求1所述乙丙共聚物粘度指數(shù)改進劑的制備方法，其特征在于所述乙丙橡膠為數(shù)均分子量為5-10萬的二元乙丙橡膠與數(shù)均分子量為5-15萬的二元乙丙橡膠以20～80％、80～20％重量百分比混合的乙丙橡膠。
5.如權(quán)利要求1所述方法制備的乙丙共聚物粘度指數(shù)改進劑。
6.如權(quán)利要求1所述方法制備的乙丙共聚物粘度指數(shù)改進劑的應(yīng)用方法是將乙丙共聚物粘度指數(shù)改進劑以調(diào)制油重量6.5％～8％的比例加入到調(diào)制油中攪拌0.5～2.0小時即可。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種乙丙共聚物粘度指數(shù)改進劑，該粘度指數(shù)改進劑是將基礎(chǔ)油與乙丙橡膠分別以75～88％、25～12％的重量百分比加入到常壓溶膠降解釜中，在常溫下進行攪拌使其混合均勻；然后緩慢升高溫度至95～140℃，并于恒溫?zé)崛軘嚢?～10小時即得。本發(fā)明的粘度指數(shù)改進劑稠化能力更高(0.85～0.96mm
文檔編號C10N20/02GK101082012SQ20071001794
公開日2007年12月5日 申請日期2007年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月19日
發(fā)明者馮樂剛, 蓋琴元, 龔曉暉, 彭樹忠 申請人:中國石油蘭州石油化工公司