[发明专利]一种聚合物基微观复合油品减阻聚合物的制备方法

说明书

技术领域

本发明是用于油品管道减阻输送技术中的一种聚合物基微观复合油品减阻聚合物制备方法，涉及有机大分子化合物、使用无机物或大分子有机物作为配料和管道系统技术领域。

背景技术

管道运输同铁路、公路、海运、航空共为五大交通运输工具，工业意义上的管道运输主要体现于原油、成品油和天然气的输送。油品减阻输送技术具有成本低、起效快、减阻明显和灵活简便的特点，可以实现输量调节、降低管输压力，最终达到油品的安全经济输送的目的。油品减阻剂经历了多年的发展，最初的表面活性剂类减阻剂已经被以高级α烯烃为代表的高聚物减阻剂所取代。通过在油品中注入少量的高聚物减阻剂，降低流动阻力，实现减阻增输的效果。一般高聚物的分子量越大，非结晶程度越高则减阻效果越好。但目前分子量达到数百万的高分子聚合物极易因分子链的断裂使其分子量减小而失去减阻功能-剪切降解，并且这类降解属性是永久性、不可逆的，所以油品流经高剪切环境，需再补充减阻剂以维持其减阻效果。高聚物类油品减阻剂目前的研究仍集中在反应控制进行性能提高和分散隔离优化提高稳储性能两个方面。而目前的油品减阻剂无抗剪切性能，因此，从技术发展趋势和生产需求角度：进一步提高减阻效果，提高减阻剂的抗剪切性能，开发高效抗剪切类减阻剂成为油品减阻剂的发展方向。

发明内容

本发明的目的是发明一种基于聚合物基体和无机粒子的微观复合，具有一定抗剪切能力、减阻性能良好的聚合物基微观复合油品减阻聚合物的制备方法。

本发明复合减阻剂是超高分子量聚合物为基体同无机粒子按质量999∶1-95∶5的配比制得。

所述超高分子量聚合物是高级α烯烃类聚合物，分子量在100万以上；

所述无机粒子包括无机纳米粒子和层状硅酸盐；其中无机纳米粒子包括纳米SiO₂，纳米CaCO₃，纳米Al₂O₃和纳米TiO₂等纳米粒子；层状硅酸盐包括纳米高岭土和蒙脱土等层状粘土。

复合减阻剂的制备方法具体是：

第一步：将定量高粘性的高级α烯烃在低于-130℃下加入分散剂粉碎，筛分出60-80目(250-180um)颗粒，将粉碎筛分好的高级α烯烃颗粒冷藏于-10℃以下备用；

第二步：准确称量偶联剂(为无机粒子质量的1-5％)，溶于溶剂中(如钛酸酯偶联剂对应石油醚为溶剂；硅烷偶联剂对应乙醇为溶剂)，加入无机纳米粒子，超声处理0.5-2小时，再在30-80℃之间的某一温度下高速搅拌0.5-4小时，然后放入真空烘箱去除溶剂5-24小时，取出后研磨备用；

第三步：将高级α烯烃颗粒按质量比1∶20-1∶5置于柴油中，搅拌溶解2-36小时，升温至20-80℃之间的某一温度，按质量比例加入一定份数的处理过的纳米粒子，超声处理0.5-2小时后慢速搅拌1-6小时，待高级α烯烃和纳米粒子完全复合后，再转移至真空干燥箱中固化干燥10-24小时即得微观复合油品减阻剂。

所述分散剂是硬脂酸钙或EBS，用量为聚α-烯烃颗粒的5％-10％；

所述偶联剂包括钛酸酯偶联剂，硅烷偶联剂，有机改性剂(CTAB、C12A，C14A，C16A，C18A)；

所述高级α烯烃搅拌溶解时间是根据其颗粒大小适当调整，应介于2-36小时之间；

所述高级α烯烃搅拌溶解温度是根据具体需求进行调整，介于20-80℃之间。

本发明所依据的原理

随着复合材料理论和实践的发展，通过优化的结构设计和微观结构的复合，可以改善材料固有特性，增加材料的功能特性等。其中以无机或有机的微观粒子与聚合物进行复合，制备聚合物基微观复合材料，利用无机粒子如纳米粒子具有纳米尺度效应、宏观量子效应、隧道效应、大的比表面积以及强的界面相互作用，提高聚合物的机械强度、刚性、提高热变形温度、改善加工性能等。还可以通过选择具有功能性的粒子，使材料表现出许多特殊功能性。

采用高级α烯烃为聚合物基体与无机纳米刚性粒子或层状硅酸盐合成微观复合材料，使二者产生协同作用。利用纳米粒子提高有机分子链的刚性，促进有机分子链的伸展；利用有机分子基体增强复合材料的油溶性，促进复合材料的快速分散起效，实现复合油品减阻剂的减阻和抗剪切特性的提高。

本发明的微观复合减阻剂制备方法过程简单，条件温和，减阻效果好，并具有一定的抗剪切能力。

具体实施方式

买施例1.