Смазочное средство для трансмиссий

Смазочное средство для трансмиссий

Реферат

Изобретение относится к смазочным средствам для трансмиссий и ветросиловых установок, трансмиссия которых содержит смазочное средство с полиалкил(мет)акрилатами. Кроме того, изобретение относится к полиалкил(мет)акрилатам, а также к способу их получения и их применению в качестве смазочного средства в трансмиссиях.

Сокращение мировых запасов нефти и рост содержания диоксида углерода в земной атмосфере являются причинами повышенного интереса к альтернативным источникам энергии. При этом все большее значение приобретают, в частности, установки для полезного использования ветровой энергии.

Указанные установки помимо других компонентов содержат, в частности, эксплуатируемые при экстремальных нагрузках трансмиссии. Подобные установки передают варьируемые в широких пределах, экстремально высокие крутящие моменты и подвержены значительным температурным колебаниям. Кроме того, техническое обслуживание указанных установок и соответствующих трансмиссий не должно быть сопряжено с высокими затратами, что приводило бы к низкой экономической эффективности или ее полному отсутствию.

В связи с указанным выше специфическим комплексом требований трансмиссии ветросиловых установок весьма существенно отличаются от других приводных механизмов, используемых в производстве промышленного оборудования и автомобилестроении. Подобные различия, в частности, касаются также используемых в соответствующих трансмиссиях смазочных средств.

В случае автомобилей масло обычно меняют с относительно высокой периодичностью в соответствии со стандартной процедурой, которая может быть реализована в любой мастерской, однако в случае ветросиловых установок смена масла представляет собой трудоемкую операцию, связанную с высокими затратами, расходом времени и материалов, поскольку необходимо переместить к гондоле свежее масло, освободить гондолу от отработанного масла, а затем переместить его в обратном направлении. Кроме того, расход масла в зависимости от мощности ветросиловой установки может достигать 1500 литров. Наряду с этим во время смены масла ветросиловая установка прекращает выработку тока. Помимо этого необходимо постоянно следить за тем, чтобы трансмиссия ветросиловой установки не выходила из строя, поскольку ее замена на большой высоте сопряжена с чрезвычайно высокими издержками и нередко возможна лишь по истечении длительного времени ожидания или ремонта. В связи с этим для ветросиловых установок предпочтительно используют высокоэффективные трансмиссионные масла, которые выполняют свою функцию в течение длительных промежутков времени и пригодны для применения в широком температурном интервале. Кроме того, обусловленные трансмиссионным маслом потери мощности должны быть возможно более незначительными.

Использование трансмиссионных масел с длительным сроком службы является более предпочтительным также в случае других промышленных трансмиссий, даже если речь идет о более низкой трудоемкости процедуры смены масла или о более равномерной нагрузке по сравнению с ветросиловыми установками. Преимущества в виде меньшей продолжительности простоев, более эффективной защиты трансмиссии и меньших издержек, связанных с расходом трансмиссионного масла, относятся и к другим промышленным трансмиссиям, применяемым не в сферах полезного использования энергии ветра.

В связи с этим для эксплуатации трансмиссий ветросиловых установок обычно используют смазочные средства на основе особых полиальфаолефинов. Подобные смазочные материалы описаны, например, в международной заявке WO 2007/145924 А1. Как правило, они содержат два базовых масла, которые обладают разной вязкостью.

Известные смазочные средства обладают пригодным комплексом свойств. Тем не менее предоставление смазочных средств с улучшенным комплексом свойств всегда остается актуальной задачей.

С учетом рассмотренного выше уровня техники в основу настоящего изобретения была положена задача предложить смазочное средство для трансмиссий, которое обладает улучшенным комплексом свойств.

Так, например, смазочное средство должно обладать более высокой совместимостью с материалами уплотнений, в частности, по сравнению с полиальфаолефинами. Кроме того, смазочное средство должно отличаться улучшенными текучими свойствами при низких температурах. Смазочное средство должно обладать также повышенным индексом вязкости без одновременного снижения его стабильности.

Смазочные средства, в частности, описанные в международной заявке WO 2007/145924 А1, содержат относительно большие количества дорогих, подлежащих сложному синтезу и обладающих высокой вязкостью полиальфаолефинов. Вторым базовым компонентом указанных смазочных средств является полиальфаолефин, который обладает более низкой вязкостью и гораздо меньшей стоимостью. В связи с этим особая задача состоит в том, чтобы заменить количество или тип относительно дорогого компонента более экономичными альтернативными материалами.

Кроме того, необходимо в максимально возможной степени минимизировать обусловленные смазочными средствами истирание и усталость материалов трансмиссии. При этом смазочное средство должно обусловливать как можно более низкие потери мощности, то есть обеспечивать снижение коэффициента трения, что позволяет повысить коэффициент полезного действия соответствующей установки.

Наряду с этим смазочное средство должно обладать совместимостью со многими присадками, повышение которой необходимо обеспечивать благодаря использованию возможно более незначительных количеств дополнительных добавок, в идеальном случае при полном исключении последних, поскольку это приводило бы к дополнительным расходам.

Указанные выше, а также другие конкретно не указанные задачи настоящего изобретения, которые, однако, вытекают из контекста его описания, решаются благодаря смазочному средству для трансмиссий, отличительные признаки которого приведены в пункте 1 формулы изобретения. Целесообразные варианты предлагаемого в изобретении смазочного средства представлены в соответствующих зависимых пунктах формулы.

В соответствии с этим объектом настоящего изобретения является смазочное средство для трансмиссии, которое отличается тем, что оно содержит по меньшей мере 30% масс. полиалкил(мет)акрилата.

Другим объектом настоящего изобретения является полиалкил(мет)акрилат для применения в смазочных средствах, который содержит:

a) от 0 до 25% масс, повторяющихся звенев, производных (мет)акрилатов формулы (I):

,

в которой R означает водород или метил и R¹ означает алкильный остаток с 1-5 атомами углерода,

b) от 50 до 100% масс, повторяющихся звеньев, производных (мет)акрилатов формулы (II):

,

в которой R означает водород или метил и R² означает алкильный остаток с 6-15 атомами углерода, и

с) от 0 до 50% масс, повторяющихся звеньев, производных (мет)акрилатов формулы (III):

,

в которой R означает водород или метил и R³ означает алкильный остаток с 16-40 атомами углерода,

и отличается тем, что обладает среднемассовой молекулярной массой в интервале от 3000 до 25000 г/моль и полидисперсностью в интервале от 1,1 до 2,5, причем повторяющиеся звенья формулы (II) являются смесью неразветвленных и разветвленных остатков, и причем от 5 до 80% остатков R² в пересчете на массу повторяющихся звеньев формулы (II) являются разветвленными.

Тем самым непредсказуемым образом удалось предложить смазочное средство для трансмиссий, которое обладает улучшенным комплексом свойств.

Так, например, смазочное средство отличается более высокой совместимостью с материалами уплотнений, в частности, по сравнению с полиальфаолефинами. Кроме того, смазочное средство обладает улучшенными текучими свойствами при низких температурах. Наряду с этим смазочное средство обладает повышенным индексом вязкости, увеличение которого не сопровождается снижением стабильности смазочного средства. В частности, оно характеризуется отличной стойкостью к сдвигу в сочетании с отличными реологическими свойствами.

Кроме того, удалось предложить относительно экономичное смазочное средство. При этом можно сохранить количество относительно дешевых компонентов, в частности, низковязких базовых масел, без недопустимого негативного влияния на другие свойства смазочного средства, в частности, его стойкость к воздействию сдвига, текучесть при низких температурах или индекс вязкости.

Наряду с этим смазочное средство можно получать в промышленном масштабе из экономичных основных веществ, то есть без капиталовложений в дорогостоящие установки или негативного воздействия на окружающую среду.

Кроме того, можно существенно минимизировать обуславливаемые смазочными средствами истирание и усталость материалов трансмиссии. Обычно различают два следующих типа дефектов металлических поверхностей передаточных механизмов, прежде всего зубчатых зацеплений и подшипников качения:

1. износ вследствие непрерывной поверхностной эрозии материала, соответственно задиры вследствие внезапного съема материала с двух трущихся друг о друга поверхностей после их приваривания друг к другу,

2. усталость в виде серых пятен, соответственно раковин (усталостное выкрашивание); подобные дефекты возникают в результате откалывания, соответственно вырывания материала, обусловленного образованием трещин на расстоянии от поверхности от 20 до 40 мкм, соответственно от 100 до 500 мкм, причиной которого является воздействие напряжений сдвига на кристаллическую решетку металла.

Повреждения подобного типа, характерные для зубчатых зацеплений и подшипников качения, широко известны и подробно описаны, например, в “Gears - Wear and Damage to Gear Teeth”, ISO DIS 10825, а также в публикации Nr. WL 82 102/2 DA “Walzlagerschaden” фирмы FAG (Schaeffler KG), Швейнфурт, 2004.

Кроме того, благодаря низкому коэффициенту трения предлагаемого в изобретении смазочного средства потери мощности трансмиссии могут находиться на чрезвычайно низком уровне.

Наряду с этим предлагаемое в изобретении смазочное средство обладает совместимостью со многими присадками, причем необходимость использования дополнительных добавок для повышения совместимости почти или полностью отсутствует.

Полиалкил(мет)акрилат, который особенно предпочтителен для достижения указанных выше свойств, неожиданно удается получать чрезвычайно экономичным способом, предпочтительно без использования особых растворителей и в течение относительно короткого промежутка времени.

Объектом настоящего изобретения является смазочное средство для трансмиссий. Смазочные средства, в частности, смазочные масла, предназначены для уменьшения трения и истирания, а также для передачи усилий, охлаждения, демпфирования колебаний, обеспечения уплотняющего эффекта и защиты от коррозии. При этом трансмиссионные масла обычно отличаются от других смазочных масел, например, смазочных масел, предназначенных для смазывания двигателей. Подобные отличия обычно прежде всего касаются добавляемых присадок, причем трансмиссионные масла часто обладают более высоким содержанием противоизносных и противозадирных присадок по сравнению с моторными маслами.

Предлагаемое в изобретении смазочное средство содержит по меньшей мере 30% масс, предпочтительно по меньшей мере 40% масс, особенно предпочтительно по меньшей мере 45% масс.полиалкил(мет)акрилатов.

Полиалкил(мет)акрилаты являются полимерами, которые могут быть получены путем полимеризации алкил(мет)акрилатов. Термин «(мет)акрилаты» используют для обозначения метакрилатов, акрилатов и их смесей. Речь при этом идет о широко известных мономерах.

Полиалкил(мет)акрилаты предпочтительно содержат по меньшей мере 40% масс, особенно предпочтительно по меньшей мере 60% масс., в частности, предпочтительно по меньшей мере 80% масс., еще более предпочтительно по меньшей мере 90% масс. повторяющихся звеньев, производных алкил(мет)акрилатов.

Особый интерес, в частности, представляют полиалкил(мет)акрилаты, предпочтительная среднемассовая молекулярная масса M_w которых находится в диапазоне от 3000 до 25000 г/моль, предпочтительно от 5000 до 20000 г/моль, особенно предпочтительно от 10000 до 18000 г/моль, еще более предпочтительно от 13000 до 15000 г/моль.

Среднечисловая молекулярная масса М_п полиалкил(мет)акрилатов предпочтительно находится в диапазоне от 2500 до 20000 г/моль, особенно предпочтительно от 5000 до 17500 г/моль, еще более предпочтительно от 7000 до 13000 г/моль.

Целесообразно использовать также полиалкил(мет)акрилаты, показатель полидисперсности которых M_w/M_n составляет от 1,1 до 2,5, особенно предпочтительно от 1,4 до 1,9, еще более предпочтительно от 1,5 до 1,8. Среднечисловую и среднемассовую молекулярную массу можно определять известными методами, например, путем гель-проникающей хроматографии предпочтительно с использованием полиметилметакрилатного стандарта.

Предпочтительные полиалкил(мет)акрилаты содержат:

a) от 0 до 25% масс, в частности, до 20% масс, особенно предпочтительно до 15% масс, повторяющихся звеньев, производных (мет)акрилатов формулы (I):

,

в которой R означает водород или метил и R¹ означает алкильный остаток с 1-5 атомами углерода,

b) от 50 до 100% масс, в частности, по меньшей мере 70% масс, особенно предпочтительно по меньшей мере 80% масс, повторяющихся звеньев, производных (мет)акрилатов формулы (II):

,

в которой R означает водород или метил и R² означает алкильный остаток с 6-15 атомами углерода, и

с) от 0 до 50% масс, предпочтительно до 30% масс, особенно предпочтительно до 20% масс повторяющихся звеньев, производных (мет)акрилатов формулы (III):

,

в которой R означает водород или метил и R³ означает алкильный остаток с 16-40 атомами углерода.

Согласно особому варианту осуществления изобретения предлагаемый в изобретении полиалкил(мет)акрилат предпочтительно может содержать по меньшей мере 0,1% масс, особенно предпочтительно по меньшей мере 0,5% масс, повторяющихся звеньев, производных (мет)акрилатов формулы (I).

Согласно особому варианту осуществления изобретения предлагаемый в изобретении полиалкил(мет)акрилат предпочтительно может содержать по меньшей мере 0,1% масс, особенно предпочтительно по меньшей мере 1% масс, повторяющихся звеньев, производных (мет)акрилатов формулы (III).

Полиалкил(мет)акрилаты предпочтительно можно получать путем радикальной полимеризации. Следовательно, массовые доли соответствующих повторяющихся звеньев, которые содержатся в указанных полимерах, соответствуют массовым долям используемых для их получения мономеров.

Примерами (мет)акрилатов формулы (I) являются, в частности, неразветвленные и разветвленные (мет)акрилаты, производные насыщенных спиртов, такие как метил(мет)акрилат, этил(мет)акрилат, н-пропил(мет)акрилат, изопропил(мет)акрилат, н-бутил(мет)акрилат, трет-бутил(мет)акрилат и пентил(мет)акрилат, а также циклоалкил(мет)акрилаты, такие как циклопентил(мет)акрилат.

К (мет)акрилатам формулы (II) прежде всего относятся неразветвленные и разветвленные (мет)акрилаты. Речь при этом идет о (мет)акрилатах, производных насыщенных спиртов, таких как гексил(мет)акрилат, 2-этил-гексил(мет)акрилат, гептил(мет)акрилат, 2-трет-бутилгептил(мет)акрилат, октил(мет)акрилат, 3-изопропилгептил(мет)акрилат, нонил(мет)акрилат, децил(мет)акрилат, ундецил(мет)акрилат, 5-метилундецил(мет)акрилат, додецил(мет)акрилат, 2-метилдодецил(мет)акрилат, тридецил(мет)акри-лат, 5-метилтридецил(мет)акрилат, тетрадецил(мет)акрилат и пентадецил(мет)акрилат, о (мет)акрилатах, производных ненасыщенных спиртов, например, таких как олеил(мет)акрилат, а также о циклоалкил(мет)акрилатах, таких как циклогексил(мет)акрилат, 3-винилциклогексил(мет)акрилат и борнил(мет)акрилат.

Примерами мономеров формулы (III) являются, в частности, неразветв-ленные и разветвленные (мет)акрилаты, производные насыщенных спиртов, такие как гексадецил(мет)акрилат, 2-метилгексадецил(мет)акрилат, 2-метилпентадецил(мет)акрилат, 2-этилтетрадецил(мет)акрилат, 2-пропил-тридецил(мет)акрилат, 2-бутилдодецил(мет)акрилат, 2-метилгексадецил(мет)акрилат, 2-пентилдодецил(мет)акрилат, 2-гексилдецил(мет)акрилат, 2-гексилундецил(мет)акрилат, н-гептадецил(мет)акрилат, 5-изопропил-гептадецил(мет)акрилат, 4-трет-бутилоктадецил(мет)акрилат, 5-этил-октадецил(мет)акрилат, 3-изопропилоктадецил(мет)акрилат, октадецил(мет)акрилат, нонадецил(мет)акрилат, эйкозил(мет)акрилат, цетилэйкозил(мет)акрилат, стеарилэйкозил(мет)акрилат, докозил(мет)акрилат и/или эйкозилтетратриаконтил(мет)акрилат, а также циклоалкил(мет)акрилаты, такие как 2,4,5-три-трет-бутил-3-винилциклогексил(мет)акрилат и 2,3,4,5-тетра-трет-бутилциклогексил(мет)акрилат.

Алкил(мет)акрилаты с длинноцепочечным спиртовым остатком, прежде всего компоненты (II) и (III), можно получать, например, путем взаимодействия (мет)акрилатов и/или соответствующих кислот с длинноцепочечными жирными спиртами, причем в общем случае образуется смесь сложных эфиров, например, таких как (мет)акрилаты, со спиртовыми остатками разной длины. К подобным жирным спиртам относятся, в частности, Охо Alcohol® 7911, Охо Alcohol® 7900, Охо Alcohol® 1100; Alfol® 610, Alfol® 810, Lial® 125 и Nafol® (фирма Sasol); спирты с 13-15 атомами углерода (фирма BASF); Epal® 610 и Epal® 810 (фирма Afton); Linevol® 79, Linevol® 911 и Neodol® 25 (фирма Shell); Dehydad®, Hydrenol® и Lorol® (фирма Cognis); Acropol® 35 и Exxal® 10 (фирма Exxon Chemicals), а также Kalcol® 2465 (фирма Kao Chemicals).

Массовое отношение алкил(мет)акрилатов формулы (III) к (мет)акрилатам формулы (II) можно варьировать в широких пределах. Массовое отношение мономеров формулы (III) с 16-40 атомами углерода в спиртовом остатке к мономерам формулы (II) с 6-15 атомами углерода в спиртовом остатке предпочтительно составляет менее 5:1, в частности, менее 1:1, особенно предпочтительно менее 1:5, особенно предпочтительно менее 1:10. Согласно особому варианту осуществления изобретения массовое отношение мономеров формулы (III) с 16-40 атомами углерода в спиртовом остатке к мономерам формулы (II) с 6-15 атомами углерода в спиртовом остатке может составлять менее 1:100, причем в предпочтительных вариантах осуществления изобретения в полимере могут отсутствовать звенья мономеров формулы (III) с 16-40 атомами углерода в спиртовом остатке.

Неожиданных преимуществ удается достичь прежде всего благодаря использованию в смазочных средствах полиалкил(мет)акрилата со среднемассовой молекулярной массой, находящейся в диапазоне от 3000 до 25000 г/моль, и полидисперсностью, находящейся в диапазоне от 1,1 до 2,5. Кроме того, подобные полиалкил(мет)акрилаты отличаются тем, что повторяющиеся звенья формулы (II) являются смесью неразветвленных и разветвленных остатков, причем разветвленными являются от 5 до 80%, предпочтительно от 10 до 65% остатков R² в пересчете на массу повторяющихся звеньев формулы (II).

Особые преимущества могут быть получены прежде всего благодаря использованию полиалкил(мет)акрилатов, повторяющиеся звенья которых, производные мономеров формулы (II), являются смесью неразветвленных и разветвленных остатков, причем массовая доля разветвленных остатков R² с 9-11 атомами углерода превышает массовую долю неразветвленных остатков R² с 9-11 атомами углерода.

Интерес, в частности, представляют также полиалкил(мет)акрилаты, повторяющиеся звенья формулы (II) в которых являются смесью неразветвленных и разветвленных остатков, причем массовая доля неразветвленных остатков R² с 12-15 атомами углерода предпочтительно превышает массовую долю разветвленных остатков R² с 12-15 атомами углерода.

Кроме того, неожиданные преимущества могут быть получены благодаря использованию полиалкил(мет)акрилатов, отличающихся тем, что повторяющиеся звенья формулы (II) являются смесью разветвленных и неразветвленных остатков, причем массовое отношение разветвленных остатков R² к неразветвленным остаткам R² составляет от 60:40 до 20:80.

Согласно другому варианту осуществления изобретения предпочтительными являются смазочные средства с полиалкил(мет)акрилатами, повторяющиеся звенья формулы (II) в которых обладают высоким содержанием разветвленных остатков R² с 10-15 атомами углерода. Отношение количества разветвленных остатков R² к количеству неразветвленных остатков R особенно предпочтительно может составлять от 70:30 до 50:50, предпочтительно от 60:40 до 65:35, причем повторяющиеся звенья формулы (II) содержат по меньшей мере 50% масс, предпочтительно по меньшей мере 70% масс, остатков R² с 13-15 атомами углерода в пересчете на содержание повторяющихся звеньев формулы (II).

Кроме того, особенно предпочтительными являются полиалкил(мет)акрилаты, повторяющиеся звенья формулы (II) в которых являются смесью остатков R² с разным числом атомов углерода, причем массовая доля остатков R² с 12-15 атомами углерода превышает массовую долю остатков R² с 7-11 атомами углерода.

Содержание повторяющихся звеньев формулы (II) с соответствующим числом атомов углерода и их изомеров можно определять обычными методами на основании состава мономеров, используемых для получения соответствующих полимеров. Речь при этом идет прежде всего о газовой хроматографии.

Кроме того, предпочтительно можно использовать полиалкил(мет)акрилаты с повторяющимися звенья формулы (II), причем по меньшей мере 50% масс, прежде всего 70% масс, особенно предпочтительно 90% масс, повторяющихся звеньев формулы (II) с разветвленным остатком R² обладают по меньшей мере одним разветвлением в положении 2, 3, 4 или 5, предпочтительно в положении 2 (в пересчете на массу повторяющихся звеньев формулы (II) с разветвленным остатком R²).

При этом алкил(мет)акрилаты, используемые для получения предлагаемых в изобретении полиалкил(мет)акрилатов, могут содержать короткоцепочечное или длинноцепочечное разветвление. Согласно особому варианту осуществления настоящего изобретения предпочтительно используют полиалкил(мет)акрилаты, повторяющиеся звенья формулы (II) в которых являются смесью разветвленных остатков, причем смесь содержит повторяющиеся звенья с метильными разветвлениями и этильными разветвлениями. Наряду с этим можно использовать также полиалкил(мет)акрилаты, повторяющиеся звенья формулы (II) которых являются смесью разветвленных остатков, причем смесь содержит повторяющиеся звенья с пропильными и более длинноцепочечными разветвлениями, в частности, бутильными или пентильными разветвлениями. При этом особенно предпочтительными прежде всего являются полиалкил(мет)акрилаты, повторяющиеся звенья формулы (II) которых помимо метильных, этильных и пропильных разветвлений содержат также более длинноцепочечные разветвления.

Тип и положение разветвлений могут быть определены методом ЯМР-спектроскопии на основании мономеров, используемых для получения полимеров. При этом для измерения и оценки прежде всего можно исполь-зовать методы ¹³С- и ¹Н-ЯМР-спектроскопии. Ценная информация по этому поводу содержится, в частности, в статье Li Yang и других “Determi-nation of the Oligomer Distribution in Ethoxylated Linear and Branched Alkanols using 13C-NMR”, опубликованной в Eur. Polym. J., том 33 (2), 143 (1997), и статье J.Duynhoven, A.Leika, P.C. van der Hoeven “Quantitative assessment of Alkyl Chain Branching in Alcohol-Based Surfactants by Nuclear Magnetic Resonance”, опубликованной в J. of Surfactants and Detergents, том 8 (1), 73 (2005). Следует отметить, что отличить бутильные разветвления от пентильных или гексильных разветвлений с помощью указанных методов ЯМР-спектроскопии не представляется возможным, в связи с чем под более длинноцепочечными разветвлениями помимо бутильных разветвлений подразумевают также пентильные или гексильные разветвления.

Кроме того, смесь мономеров, предназначенных для получения полиалкил(мет)акрилатов, подлежащих использованию согласно изобретению, может содержать мономеры, способные сополимеризоваться с (мет)акрилатами формул (I), (II) и/или (III). К подобным мономерам, в частности, относятся арил(мет)акрилаты, такие как бензилметакрилат или фенилметакрилат, арильные остатки которых соответственно могут быть незамещенными или могут содержать до четырех заместителей; стирол, замещенные стиролы с алкильными заместителями в боковой цепи, например, α-метилстирол и α-этилстирол, замещенные стиролы с алкильным заместителем в кольце, такие как винилтолуол и п-метилстирол, галогенированные стиролы, например, такие как монохлорстиролы, дихлорстиролы, трибромстиролы и тетрабромстиролы; малеиновая кислота и ее производные, например, сложные моноэфиры малеиновой кислоты, сложные диэфиры малеиновой кислоты, малеиновый ангидрид, метилмалеиновый ангидрид, малеимид и имид метилмалеиновой кислоты; итаконовая кислота и ее производные, например, сложные моноэфиры итаконовой кислоты, сложные диэфиры итаконовой кислоты и ангидрид итаконовой кислоты; фумаровая кислота и ее производные, например, сложные моноэфиры фумаровой кислоты, сложные диэфиры фумаровой кислоты и ангидрид фумаровой кислоты; а также 1-алкены, в частности, 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 1-гептен, 1-октен, 1-нонен, 1-децен, 1-ундецен, 1-додецен, 1-тридецен, 1-тетрадецен и 1-пентадецен.

Согласно особому варианту осуществления изобретения можно использовать, в частности, диспергирующие мономеры.

Диспергирующие мономеры давно используют для функционализации полимерных присадок к смазочным маслам, в связи с чем они известны специалистам (смотри R.M. Mortier, ST. Orszulik (издатели), “Chemistry and Technology of Lubricants”, издательство Blackie Academic & Professional, Лондон, 2-е издание, 1997). Целесообразно используемыми диспергирующими мономерами могут являться прежде всего гетероциклические виниловые соединения и/или этиленненасыщенные полярные сложные эфиры или амиды формулы (IV):

,

в которой R означает водород или метил, X означает кислород, серу или аминогруппу формулы -NH- или -NR^a-, в которой R^a означает алкильный остаток с 1-10 атомами углерода, предпочтительно с 1-4 атомами углерода, и R⁴ означает остаток с 2-50 атомами углерода, в частности, с 2-30 атомами углерода, предпочтительно с 2-20 атомами углерода и по меньшей мере одним гетероатомом, предпочтительно по меньшей мере с двумя гетероатомами.

Примерами диспергирующих мономеров формулы (IV) являются, в частности, аминоалкил(мет)акрилаты, аминоалкил(мет)акриламиды, гидроксиалкил(мет)акрилаты, гетероциклические (мет)акрилаты и/или карбонилсодержащие(мет)акрилаты.

К гидроксиалкил(мет)акрилатам относятся, в частности, 2-гидроксипропил(мет)акрилат, 3,4-дигидроксибутил(мет)акрилат, 2-гидроксиэтил(мет)акрилат, 3-гидроксипропил(мет)акрилат, 2,5-диметил-1,6-гександиол(мет)акрилат и 1,10-декандиол(мет)акрилат.

К карбонилсодержащим (мет)акрилатам относятся, например, 2-карбоксиэтил(мет)акрилат, карбоксиметил(мет)акрилат, N-(метакрилоилокси)формамид, ацетонил(мет)акрилат, сложный моно-2-(мет)акрилоилоксиэтиловый эфир янтарной кислоты, N-(мет)акрилоилморфолин, N-(мет)акрилоил-2-пирролидинон, N-(2-(мет)акрилоилоксиэтил)-2-пирролидинон, N-(3-(мет)-акрилоилоксипропил)-2-пирролидинон, N-(2-(мет)акрилоилоксипентаде-цил)-2-пирролидинон, N-(3-(мет)акрилоилоксигептадецил)-2-пирролиди-нон, N-(2-(мет)акрилоилоксиэтил)этиленкарбамид и 2-ацетоацетоксиэтил(мет)акрилат.

К гетероциклическим (мет)акрилатам относятся, в частности, 2-(1-имидазолил)этил(мет)акрилат, оксазолидинилэтил(мет)акрилат, 2-(4-морфолинил)этил(мет)акрилат, 1-(2-метакрилоилоксиэтил)-2-пирролидон, N-метакрилоилморфолин, N-метакрилоил-2-пирролидинон, N-(2-метакри-лоилоксиэтил)-2-пирролидинон и N-(3-метакрилоилоксипропил)-2-пирролидинон.

К аминоалкил(мет)акрилатам относятся прежде всего N,N-диметиламиноэтил(мет)акрилат, N,N-диметиламинопропил(мет)акрилат, N,N-диэтил-аминопентил(мет)акрилат и N,N-дибутиламиногексадецил(мет)акрилат.

Кроме того, в качестве диспергирующих мономеров можно использовать аминоалкил(мет)акриламиды, такие как N,N-диметиламинопропил(мет)акриламид.

Помимо этого в качестве диспергирующих мономеров можно использовать (мет)акрилаты, содержащие фосфор, бор и/или кремний, например, такие как 2-(диметилфосфато)пропил(мет)акрилат, 2-(этиленфосфито)пропил(мет)акрилат, диметилфосфинометил(мет)акрилат, диметилфосфоноэтил(мет)акрилат, диэтил(мет)акрилоилфосфонат, дипропил(мет)акрилоилфосфат, 2-(дибутилфосфоно)этил(мет)акрилат, 2,3-бутилен(мет)акрилоилэтилборат, метилдиэтокси(мет)акрилоилэтоксисилан и диэтилфосфатоэтил(мет)акрилат.

К предпочтительным гетероциклическим виниловым соединениям относятся, в частности, 2-винилпиридин, 3-винилпиридин, 4-винилпиридин, 2-метил-5-винилпиридин, 3-этил-4-винилпиридин, 2,3-диметил-5-винил-пиридин, винилпиримидин, винилпиперидин, 9-винилкарбазол, 3-винил-карбазол, 4-винилкарбазол, 1-винилимидазол, N-винилимидазол, 2-метил-1-винилимидазол, N-винилпирролидон, N-винилпирролидин, 3-винил-пирролидин, N-винилкапролактам, N-винилбутиролактам, винилоксолан, винилфуран, винилтиофен, винилтиолан, винилтиазолы, гидрированные винилтиазолы, винилоксазолы и гидрированные винилоксазолы.

К особенно предпочтительным диспергирующим мономерам прежде всего относятся этиленненасыщенные соединения по меньшей мере с одним атомом азота, которые особенно предпочтительно выбраны из группы, включающей указанные выше гетероциклические виниловые соединения, аминоалкил(мет)акрилаты, аминоалкил(мет)акриламиды и/или гетероциклические (мет)акрилаты.

Содержание сомономеров можно варьировать в зависимости от назначения и комплекса свойств полимера. В общем случае содержание сомономеров можно варьировать в диапазоне от 0 до 30% масс, предпочтительно от 0,01 до 20% масс, особенно предпочтительно от 0,1 до 10% масс. В частности, содержание 1-алкенов предпочтительно может быть ограничено 30% масс, предпочтительно 20% масс, особенно предпочтительно 10% масс, причем в особенно предпочтительном варианте осуществления изобретения подлежащие использованию полиалкил(мет)акрилаты не содержат повторяющихся звеньев, производных 1-алкенов.

Указанные выше этиленненасыщенные мономеры можно использовать по отдельности или в виде смесей. Кроме того, для получения определенных структур, например, таких как блок-сополимеры или привитые сополимеры, в процессе полимеризации можно варьировать состав образующих основную цепь мономеров.

Получение сложных алкиловых полиэфиров указанных выше составов известно. Так, например, указанные полимеры прежде всего можно получать путем радикальной полимеризации, а также родственными методами, например, путем радикальной полимеризации с переносом атомов или обратимого присоединения с переносом фрагментов цепей.

Радикальная полимеризация с переносом атомов является известным методом. Подобная полимеризация описана, например, в J-S. Wang и другие, J.Am.Chem.Soc, том 117, сс. 5614-5615 (1995), и в Matyjaszewski, Macro-molecules, том 28, сс. 7901-7910 (1995). Кроме того, варианты описанной в этих публикациях радикальной полимеризации с переносом атомов опубликованы в международных заявках WO 96/30421, WO 97/47661, WO 97/18247, WO 98/40415 и WO 99/10387.

Предлагаемые в изобретении полимеры можно получать также, например, методами обратимого присоединения с переносом фрагментов цепей. Подобный метод подробно описан, например, в международных заявках WO 98/01478 и WO 2004/083169, которые следует считать ссылками, способствующими раскрытию сущности настоящего изобретения.

Кроме того, предлагаемые в изобретении полимеры можно получать путем полимеризации под действием нитроксидов, как описано, в частности, в патенте США US 4581429.

Указанные методы, включая ссылки на другие первоисточники, подробно рассмотрены, в частности, в справочнике К.Matyjaszewski, Т.P.Davis, Handbook of Radical Polymerization, издательство Wiley Interscience, Хобокен, 2002, которую следует считать ссылкой, способствующей раскрытию сущности настоящего изобретения.

Радикальную полимеризацию этиленненасыщенных соединений можно осуществлять известными методами. Обычная свободнорадикальная полимеризация описана, в частности, в шестом издании Edition Ullmanns's Encyclopedia of Industrial Chemistry.

В соответствии с настоящим изобретением полимеризацию инициируют посредством по меньшей мере одного инициатора радикальной полимеризации. К подобным инициаторам, в частности, относятся хорошо известные специалистам азоинициаторы, такие как 2,2'-азобисизобутиронитрил, 2,2'-азобис(2,4-диметилвалеронитрил) и 1,1-азобисциклогексанкарбонит-рил, органические пероксиды, такие как пероксид дикумила, пероксиды диацила, в частности, пероксид дилауроила, пероксидикарбонаты, такие как диизопропилпероксидикарбонат, эфиры перкислот, такие как трет-бутилперокси-2-этилгексаноат, и другие.

Инициаторами полимеризации, еще более пригодными для достижения целей настоящего изобретения, прежде всего являются следующие соединения: пероксид метилэтилкетона, пероксид ацетилацетона, пероксид дилауроила, трет-бутилпер-2-этилгексаноат, пероксид кетона, трет-бутилпероктоат, пероксид метилизобутилкетона, пероксид циклогексанона, пероксид дибензоила, трет-бутилпероксибензоат, трет-бутилперокси-изопропилкарбонат, 2,5-бис(2-этилгексаноилперокси)-2,5-диметилгексан, трет-бутилперокси-2-этилгексаноат, трет-бутилперокси-3,5,5-триметил-гексаноат, пероксид дикумила, 1,1-бис(трет-бутилперокси)циклогексан, 1,1-бис(трет-бутилперокси)-3,3,5-триметилциклогексан, гидропероксид кумила, гидропероксид трет-бутила, бис(4-трет-бутилциклогексил)пероксидикарбонат, 2,2'-азобисизобутиронитрил, 2,2'-азобис(2,4-диметил-валеронитрил), 1,1-азобисциклогексанкарбонитрил, диизопропилпероксидикарбонат, трет-амилпероксипивалат, пероксид ди(2,4-дихлорбензоила), трет-бутилпероксипивалат, дигидрохлорид 2,2'-азобис(2-амидино-пропана), пероксид ди(3,5,5-триметилгексаноила), пероксид диоктаноила, пероксид дидеканоила, 2,2'-азобис(N,N'-диметиленизобутирамидин), пероксид ди(2-метилбензоила), диметил-2,2'-азобисизобутират, 2,2'-азобис(2-метилбутиронитрил), 2,5-диметил-2,5-ди(2-этилгексаноилперокси)-гексан, 4,4'-азобис(цианопентановая кислота), пероксид ди(4-метил-бензоила), пероксид дибензоила, трет-амилперокси-2-этилгексаноат, трет-бутилперокси-2-этилгексаноат, трет-бутилпероксиизобутират, а также смеси указанных инициаторов полимеризации.

Согласно изобретению еще более предпочтительными являются инициаторы полимеризации, время полураспада которых в температурном диапазоне от 25 до 200°С, предпочтительно от 50 до 150°С, в частности, от 50 до 100°С, составляет один час. Инициаторами полимеризации, еще более пригодными для достижения целей настоящего изобретения, являются пероксидные инициаторы, в частности, трет-бутилпероктоат.

В зависимости от варианта осуществления полимеризации можно использовать также инициаторы разных типов. В случае использования инициаторов разного типа их предпочтительно добавляют по отдельности на последовательно реализуемых ступенях, причем на более поздней ступени целесообразно добавлять инициатор полимеризации, который характеризуется более продолжительным временем полураспада по сравнению с добавленным до этого инициатором полимеризации.

При осуществлении предпочтительного способа по меньшей мере один инициатор радикальной полимеризации добавляют по меньшей мере на двух ступенях. При этом инициатор полимеризации на каждой ступени можно добавлять в неразбавленном или разбавленном состоянии, предпочтительно в виде раствора в растворителе, в частности, в виде раствора по меньшей мере в одном минеральном масле и/или полиальфаолефине, концентрация которого составляет от 10 до 50% масс.

Согласно первому варианту осуществления указанного предпочтительного способа инициатор полимеризации предпочтительно можно добавлять на первой ступени единовременно. Однако выяснилось, что еще более целесообразным является добавление инициатора полимеризации на первой ступени, выполняемое предпочтительно в непрерывном режиме и, в частности, с постоянной скоростью.

Согласно первому варианту осуществления указанного предпочтительного способа на второй ступени инициатор полимеризации предпочтительно добавляют единовременно. Однако в качестве альтернативы инициатор полимеризации предпочтительно следует дозироват