專利名稱：聚α-烯烴減阻劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及減阻劑技術(shù)領(lǐng)域，是ー種聚a -烯烴減阻劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
減阻劑是ー種能夠減少液體流動摩阻的化學(xué)添加剤，聚合物分子在流體中呈舒展?fàn)顟B(tài)，由于它的形變或取向作用，吸收了湍流能量，減少了流動過程中的能量損失，因此油品在管道輸送時，添加減阻劑可以起到增輸節(jié)能的作用。
高分子聚合物的減阻現(xiàn)象在40年代已由Toms開始研究，到了 60年代世界各國許多研究者提出了各種減阻劑的合成方法，并申請了專利。直到1979年美國Conoco公司生產(chǎn)的減阻劑才得到了エ業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用。至今已經(jīng)作過試驗的油溶性減阻劑有聚異丁烯、丁烯與異戊こ烯共聚物或其加氫聚合物，こ烯和丙烯共聚物，或它們與其它烯烴的共聚物，丁ニ烯與異戊ニ烯或苯こ烯的共聚物，1-丁烯與a-烯烴的共聚物，1-辛烯和其它a-烯烴的均聚物或共聚物，以及非烴類聚合物如聚硅氧烷，聚丙烯酸酯，或其它烯酸酯的均聚物，共聚物。在眾多的減阻劑品種中，有效的油溶性減阻劑主要是ー些高分子量的烴類聚合物。但由于減阻劑要求高聚物分子具有超高分子量(通常ニ、三百萬，甚至一千萬以上)、高度的非結(jié)晶性(確保在烴類溶劑中迅速溶解)和良好的抗剪切性能。目前國內(nèi)外現(xiàn)有減阻劑都存在抗剪切性不高的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了ー種聚a-烯烴減阻劑及其制備方法，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能有效解決現(xiàn)有減阻劑抗剪切性差的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案之一是通過以下措施來實現(xiàn)的ー種聚a-烯烴減阻劑，原料組成為a-烯烴、溶剤、齊格勒納塔催化劑、氣體；氣體為こ烯或丙烯氣體；原料的配比為a -烯烴5ml至600ml，溶劑IOml至600ml，齊格勒納塔催化劑在溶劑和a -烯烴的混合物中的含量為0. 45g/L至17g/L，こ烯或丙烯氣體的體積在壓力在0. 01 MPa至0. 5 MPa、溫度為15°C至28°C下為25 L至300L;該聚a -烯烴減阻劑按下述步驟得到第一歩，將聚合釜抽真空后充氮氣置換3次至5次，在聚合釜中加入所需量的溶劑和a-烯烴并攪拌均勻;第ニ步，在聚合釜的夾層中加入冷卻介質(zhì)使聚合釜中的物料溫度控制在_30°C至30°C ;第三步，在氮氣保護(hù)下向聚合釜中加入所需量的齊格勒納塔催化劑并攪拌均勻，進(jìn)行長鏈烯烴部分聚合反應(yīng)，長鏈烯烴部分聚合反應(yīng)時間為5分鐘至30分鐘；第四歩，長鏈烯烴部分聚合反應(yīng)后向聚合爸中通入所需量的こ烯或丙烯氣體，進(jìn)行ニ元共聚合反應(yīng)，ニ元共聚合反應(yīng)時間為5分鐘至2小時；第五步，將聚合釜中二元共聚合產(chǎn)物隔絕空氣放置在溫度為_20°C至_5°C下繼續(xù)反應(yīng)I天至5天，得到聚a -烯烴減阻劑。下面是對上述發(fā)明技術(shù)方案之一的進(jìn)ー步優(yōu)化或/和改進(jìn)
上述a -烯烴為碳原子數(shù)為3至20的a -烯烴。上述溶劑為烷烴、芳烴、成品油和酯類物質(zhì)中的ー種以上混合物。
上述齊格勒納塔催化劑包括主催化劑和助催化劑。上述主催化劑在溶劑和a -烯烴的混合物中的含量為0. lg/L至10g/L。上述主催化劑為氯化鎂負(fù)載的四氯化鈦、三氯化鈦、三溴化鈦、四氯化鈦、四氯化釩和四氯化鋯中的ー種以上混合物。上述助催化劑為三甲基鋁、三こ基鋁、三異丁基鋁和ー溴ニこ基鋁中的ー種以上混合物。本發(fā)明的技術(shù)方案之ニ是通過以下措施來實現(xiàn)的ー種聚a -烯烴減阻劑的制備方法，按下述步驟進(jìn)行第一歩，將聚合釜抽真空后充氮氣置換3次至5次，在聚合釜中加入所需量的溶劑和a-烯烴并攪拌均勻；第二步，在聚合釜的夾層中加入冷卻介質(zhì)使聚合釜中的物料溫度控制在_30°C至30°C ;第三步，在氮氣保護(hù)下向聚合釜中加入所需量的齊格勒納塔催化劑并攪拌均勻，進(jìn)行長鏈烯烴部分聚合反應(yīng)，長鏈烯烴部分聚合反應(yīng)時間為5分鐘至30分鐘；第四步，長鏈烯烴部分聚合反應(yīng)后向聚合釜中通入所需量的こ烯或丙烯氣體，進(jìn)行ニ元共聚合反應(yīng)，ニ元共聚合反應(yīng)時間為5分鐘至2小時；第五步,將聚合爸中二元共聚合產(chǎn)物隔絕空氣放置在溫度為_20°C至-5°C下繼續(xù)反應(yīng)I天至5天，得到聚a-烯烴減阻劑；原料組成為a -烯烴、溶剤、齊格勒納塔催化劑、氣體；氣體為こ烯或丙烯氣體；原料的配比為a -烯烴5ml至600ml，溶劑IOml至600ml，齊格勒納塔催化劑在溶劑和a -烯烴的混合物中的含量為0. 45g/L至17g/L，こ烯或丙烯氣體的體積在壓力在0. 01 MPa至0. 5MPa、溫度為15°C至28°C下為25 L至300L。下面是對上述發(fā)明技術(shù)方案之ニ的進(jìn)ー步優(yōu)化或/和改進(jìn)
上述每次氮氣置換時間為5秒至I分鐘；氮氣置換壓カ為0. 05 MPa至0. 2MPa。上述每次氮氣置換時`間為5秒至I分鐘；氮氣置換壓カ為0. 05 MPa至0. 2MPa ;冷卻介質(zhì)為液氮或質(zhì)量百分比為60%的こニ醇水溶液或質(zhì)量百分比為70%的1，2-丙ニ醇水溶液或質(zhì)量百分比為30%的1，3-丙ニ醇水溶液。本發(fā)明是在氮氣保護(hù)下在a -烯烴和溶劑中加入齊格勒納塔催化劑進(jìn)行長鏈烯烴部分聚合反應(yīng)，然后通入こ烯或丙烯氣體進(jìn)行ニ元共聚合反應(yīng)后得到聚a -烯烴減阻齊U，具有原料こ烯或丙烯氣體在反應(yīng)中不易自聚且價廉易得、所得的聚a -烯烴減阻劑的減阻率高的特點，降低了生產(chǎn)成本，提高了抗剪切性。
具體實施例方式本發(fā)明不受下述實施例的限制，可根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案與實際情況來確定具體的實施方式。實施例1，該聚a -烯烴減阻劑的原料組成為a _烯烴、溶剤、齊格勒納塔催化劑、氣體；氣體為こ烯或丙烯氣體；原料的配比為a -烯烴5ml至600ml，溶劑IOml至600ml，齊格勒納塔催化劑在溶劑和a -烯烴的混合物中的含量為0. 45g/L至17g/L，こ烯或丙烯氣體的體積在壓力在0. 01 MPa至0. 5 MPa、溫度為15°C至28°C下為25 L至300L ;該聚a -烯烴減阻劑按下述步驟得到第一歩，將聚合釜抽真空后充氮氣置換3次至5次，在聚合釜中加入所需量的溶劑和a-烯烴并攪拌均勻；第二步，在聚合釜的夾層中加入冷卻介質(zhì)使聚合釜中的物料溫度控制在_30°C至30°C;第三步，在氮氣保護(hù)下向聚合釜中加入所需量的齊格勒納塔催化劑并攪拌均勻，進(jìn)行長鏈烯烴部分聚合反應(yīng)，長鏈烯烴部分聚合反應(yīng)時間為5分鐘至30分鐘；第四步，長鏈烯烴部分聚合反應(yīng)后向聚合釜中通入所需量的こ烯或丙烯氣體，進(jìn)行ニ元共聚合反應(yīng)，ニ元共聚合反應(yīng)時間為5分鐘至2小時；第五步,將聚合爸中二元共聚合產(chǎn)物隔絕空氣放置在溫度為-20°C至_5°C下繼續(xù)反應(yīng)I天至5天，得到聚a -烯烴減阻劑。實施例2，該聚a -烯烴減阻劑的原料組成為a -烯烴、溶剤、齊格勒納塔催化劑、氣體；氣體為こ烯或丙烯氣體；原料的配比為a -烯烴5ml或600ml，溶劑IOml或600ml，齊格勒納塔催化劑在溶劑和a -烯烴的混合物中的含量為0. 45g/L或17g/L，こ烯或丙烯氣體的體積在壓力在0. 01 MPa或0. 5 MPa、溫度為15°C或28°C下為25 L或300L ;該聚a -烯烴減阻劑按下述步驟得到第一歩，將聚合釜抽真空后充氮氣置換3次至5次，在聚合釜中加入所需量的溶劑和a-烯烴并攪拌均勻；第二步，在聚合釜的夾層中加入冷卻介質(zhì)使聚合釜中的物料溫度控制在-30°C或30°C;第三步，在氮氣保護(hù)下向聚合釜中加入所需量的齊格勒納塔催化劑并攪拌均勻，進(jìn)行長鏈烯烴部分聚合反應(yīng)，長鏈烯烴部分聚合反應(yīng)時間為5分鐘至30分鐘；第四步，長鏈烯烴部分聚合反應(yīng)后向聚合釜中通入所需量的こ烯或丙烯氣體，進(jìn)行ニ元共聚合反應(yīng)，ニ元共聚合反應(yīng)時間為5分鐘至2小時；第五步,將聚合爸中二元共聚合產(chǎn)物隔絕空氣放置在溫度為-20°C至_5°C下繼續(xù)反應(yīng)I天至5天，得到聚a -烯烴減阻劑。實施例3，作為上述實施例的優(yōu)化實施例3的-烯烴為碳原子數(shù)為3至20的
o-稀經(jīng)。實施例4，作為上述實施例的優(yōu)化實施例4的溶劑為烷烴、芳烴、成品油和酯類物質(zhì)中的ー種以上混合物。實施例5，作為上述實施例的優(yōu)化實施例5的齊格勒納塔催化劑包括主催化劑和助催化劑。 實施例6，作為 上述實施例的優(yōu)化實施例6的主催化劑在溶劑和a -烯烴的混合物中的含量為0. lg/L至10g/L。實施例7，作為上述實施例的優(yōu)化實施例7的主催化劑為氯化鎂負(fù)載的四氯化鈦、三氯化鈦、三溴化鈦、四氯化釩和四氯化鋯中的ー種以上混合物。實施例8，作為上述實施例的優(yōu)化實施例8的助催化劑為三甲基鋁、三こ基鋁、三異丁基招和一漠_■こ基招中的一種以上混合物。實施例9，該聚a -烯烴減阻劑的制備方法按下述步驟進(jìn)行第一歩，將聚合釜抽真空后充氮氣置換3次或5次，在聚合釜中加入所需量的溶劑和a-烯烴并攪拌均勻；第二步，在聚合釜的夾層中加入冷卻介質(zhì)使聚合釜中的物料溫度控制在_30°C或30°C ;第三歩，在氮氣保護(hù)下向聚合釜中加入所需量的齊格勒納塔催化劑并攪拌均勻，進(jìn)行長鏈烯烴部分聚合反應(yīng)，長鏈烯烴部分聚合反應(yīng)時間為5分鐘或30分鐘；第四步，長鏈烯烴部分聚合反應(yīng)后向聚合釜中通入所需量的こ烯或丙烯氣體，進(jìn)行ニ元共聚合反應(yīng)，ニ元共聚合反應(yīng)時間為5分鐘或2小時；第五歩，將聚合釜中二元共聚合產(chǎn)物隔絕空氣放置在溫度為-20°C或-5°C下繼續(xù)反應(yīng)I天或5天，得到聚a-烯烴減阻劑；原料組成為a-烯烴、溶剤、齊格勒納塔催化劑、氣體；氣體為こ烯或丙烯氣體；原料的配比為a -烯烴5ml至600ml，溶劑IOml至600ml，齊格勒納塔催化劑在溶劑和a -烯烴的混合物中的含量為0. 45g/L至17g/L，こ烯或丙烯氣體的體積在壓力在0. 01 MPa至0. 5 MPa、溫度為15°C至28°C下為25 L至300L。實施例10，作為上述實施例的優(yōu)化實施例11的每次氮氣置換時間為5秒至I分鐘；氮氣置換壓カ為0.05 MPa至0.2MPa。實施例12，作為上述實施例的優(yōu)化實施例12的冷卻介質(zhì)為液氮、或者冷卻介質(zhì)為質(zhì)量百分比為60%的乙ニ醇水溶液；或者冷卻介質(zhì)為質(zhì)量百分比為70%的1，2-丙ニ醇水溶液；或者冷卻介質(zhì)為質(zhì)量百分比為30%的1，3-丙ニ醇水溶液。在上述實施例中，通入乙烯或丙烯氣體所需量的時間分別為5分鐘、8分鐘、10分鐘、12分鐘、15分鐘、17分鐘、18分鐘、21分鐘和26分鐘，所得到的聚a -烯烴減阻劑分別溶解在0#柴油中，配成IOppm的溶液，在管路長度為6m、管徑為の22X 3.5mm的管路中測量，其減阻率的平均值如表I所示
表I
權(quán)利要求
1.一種聚α-烯烴減阻劑，其特征在于原料組成為α-烯烴、溶劑、齊格勒納塔催化劑、 氣體；氣體為乙烯或丙烯氣體；原料的配比為α -烯烴5ml至600ml，溶劑IOml至600ml，齊格勒納塔催化劑在溶劑和α -烯烴的混合物中的含量為O. 45g/L至17g/L，乙烯或丙烯氣體的體積在壓力在O. 01 MPa至O. 5 MPa、溫度為15°C至28°C下為25 L至300L ;該聚α -烯烴減阻劑按下述步驟得到第一步，將聚合釜抽真空后充氮氣置換3次至5次，在聚合釜中加入所需量的溶劑和α-烯烴并攪拌均勻；第二步，在聚合釜的夾層中加入冷卻介質(zhì)使聚合釜中的物料溫度控制在_30°C至30°C;第三步，在氮氣保護(hù)下向聚合釜中加入所需量的齊格勒納塔催化劑并攪拌均勻，進(jìn)行長鏈烯烴部分聚合反應(yīng)，長鏈烯烴部分聚合反應(yīng)時間為5 分鐘至30分鐘；第四步，長鏈烯烴部分聚合反應(yīng)后向聚合釜中通入所需量的乙烯或丙烯氣體，進(jìn)行二元共聚合反應(yīng)，二元共聚合反應(yīng)時間為5分鐘至2小時；第五步,將聚合爸中二元共聚合產(chǎn)物隔絕空氣放置在溫度為-20°C至_5°C下繼續(xù)反應(yīng)I天至5天，得到聚α -烯烴減阻劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚α-烯烴減阻劑，其特征在于α-烯烴為碳原子數(shù)為3至 20的α -烯烴。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚α-烯烴減阻劑，其特征在于溶劑為烷烴、芳烴、成品油和酯類物質(zhì)中的一種以上混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的聚α-烯烴減阻劑，其特征在于齊格勒納塔催化劑包括主催化劑和助催化劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聚α-烯烴減阻劑，其特征在于主催化劑在溶劑和α-烯烴的混合物中的含量為O. lg/L至10g/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的聚α-烯烴減阻劑，其特征在于主催化劑為氯化鎂負(fù)載的四氯化鈦、三氯化鈦、三溴化鈦、四氯化鈦、四氯化釩和四氯化鋯中的一種以上混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5或6所述的聚α-烯烴減阻劑，其特征在于助催化劑為三甲基招、二乙基招、二異丁基招和一漠_■乙基招中的一種以上混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求9所述的聚α-烯烴減阻劑，其特征在于每次氮氣置換時間為5秒至 I分鐘；氮氣置換壓力為O. 05 MPa至O. 2MPa ;冷卻介質(zhì)為液氮或質(zhì)量百分比為60%的乙二醇水溶液或質(zhì)量百分比為70%的1，2-丙二醇水溶液或質(zhì)量百分比為30%的1，3-丙二醇水溶液。
9.一種根據(jù)權(quán)利要求2或3或4或5或6或7或8所述的聚α -烯烴減阻劑的制備方法，其特征在于按下述步驟進(jìn)行第一步，將聚合釜抽真空后充氮氣置換3次至5次，在聚合釜中加入所需量的溶劑和α-烯烴并攪拌均勻；第二步，在聚合釜的夾層中加入冷卻介質(zhì)使聚合釜中的物料溫度控制在_30°C至30°C;第三步，在氮氣保護(hù)下向聚合釜中加入所需量的齊格勒納塔催化劑并攪拌均勻，進(jìn)行長鏈烯烴部分聚合反應(yīng)，長鏈烯烴部分聚合反應(yīng)時間為5分鐘至30分鐘；第四步，長鏈烯烴部分聚合反應(yīng)后向聚合釜中通入所需量的乙烯或丙烯氣體，進(jìn)行二元共聚合反應(yīng)，二元共聚合反應(yīng)時間為5分鐘至2小時；第五步,將聚合釜中二元共聚合產(chǎn)物隔絕空氣放置在溫度為-20°C至_5°C下繼續(xù)反應(yīng)I天至5天，得到聚 α -烯烴減阻劑；其中原料組成為α -烯烴、溶劑、齊格勒納塔催化劑、氣體；氣體為乙烯或丙烯氣體；原料的配比為α -烯烴5ml至600ml，溶劑IOml至600ml，齊格勒納塔催化劑在溶劑和α -烯烴的混合物中的含量為O. 45g/L至17g/L，乙烯或丙烯氣體的體積在壓力在O. 01 MPa 至 O. 5 MPa、溫度為 15°C至 28·°C下為 25 L 至 300L。
全文摘要
本發(fā)明涉及減阻劑技術(shù)領(lǐng)域，是一種聚α-烯烴減阻劑及其制備方法。該聚α-烯烴減阻劑，原料組成為α-烯烴、溶劑、齊格勒納塔催化劑、氣體；氣體為乙烯或丙烯氣體；本發(fā)明是在氮氣保護(hù)下在α-烯烴和溶劑中加入齊格勒納塔催化劑進(jìn)行長鏈烯烴部分聚合反應(yīng)，然后通入乙烯或丙烯氣體進(jìn)行二元共聚合反應(yīng)后得到聚α-烯烴減阻劑，具有原料乙烯或丙烯氣體在反應(yīng)中不易自聚且價廉易得、所得的聚α-烯烴減阻劑的減阻率高的特點，降低了生產(chǎn)成本，提高了抗剪切性。
文檔編號C08F255/02GK103030740SQ201210531168
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者陸江銀, 齊艷杰, 胡子昭 申請人:新疆大學(xué)