[发明专利]聚α-烯烃减阻剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及减阻剂技术领域，是一种聚α-烯烃减阻剂及其制备方法。

背景技术

减阻剂是一种能够减少液体流动摩阻的化学添加剂，聚合物分子在流体中呈舒展状态，由于它的形变或取向作用，吸收了湍流能量，减少了流动过程中的能量损失，因此油品在管道输送时，添加减阻剂可以起到增输节能的作用。           

高分子聚合物的减阻现象在40年代已由Toms开始研究，到了60年代世界各国许多研究者提出了各种减阻剂的合成方法，并申请了专利。直到1979年美国Conoco公司生产的减阻剂才得到了工业生产的应用。至今已经作过试验的油溶性减阻剂有聚异丁烯、丁烯与异戊乙烯共聚物或其加氢聚合物，乙烯和丙烯共聚物，或它们与其它烯烃的共聚物，丁二烯与异戊二烯或苯乙烯的共聚物，1-丁烯与α-烯烃的共聚物，1-辛烯和其它α-烯烃的均聚物或共聚物，以及非烃类聚合物如聚硅氧烷，聚丙烯酸酯，或其它烯酸酯的均聚物，共聚物。在众多的减阻剂品种中，有效的油溶性减阻剂主要是一些高分子量的烃类聚合物。但由于减阻剂要求高聚物分子具有超高分子量（通常二、三百万，甚至一千万以上）、高度的非结晶性（确保在烃类溶剂中迅速溶解）和良好的抗剪切性能。目前国内外现有减阻剂都存在抗剪切性不高的现象。

发明内容

本发明提供了一种聚α-烯烃减阻剂及其制备方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有减阻剂抗剪切性差的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种聚α-烯烃减阻剂，原料组成为α-烯烃、溶剂、齐格勒纳塔催化剂、气体；气体为乙烯或丙烯气体；原料的配比为α-烯烃5ml至600ml，溶剂10ml至600ml，齐格勒纳塔催化剂在溶剂和α-烯烃的混合物中的含量为0.45g/L至17g/L，乙烯或丙烯气体的体积在压力在0.01 MPa至0.5 MPa、温度为15℃至28℃下为25 L至300L；该聚α-烯烃减阻剂按下述步骤得到：第一步，将聚合釜抽真空后充氮气置换3次至5次，在聚合釜中加入所需量的溶剂和α-烯烃并搅拌均匀；第二步，在聚合釜的夹层中加入冷却介质使聚合釜中的物料温度控制在-30℃至30℃；第三步，在氮气保护下向聚合釜中加入所需量的齐格勒纳塔催化剂并搅拌均匀，进行长链烯烃部分聚合反应，长链烯烃部分聚合反应时间为5分钟至30分钟；第四步，长链烯烃部分聚合反应后向聚合釜中通入所需量的乙烯或丙烯气体，进行二元共聚合反应，二元共聚合反应时间为5分钟至2小时；第五步，将聚合釜中二元共聚合产物隔绝空气放置在温度为-20℃至-5℃下继续反应1天至5天，得到聚α-烯烃减阻剂。

下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：

上述α-烯烃为碳原子数为3至20的α-烯烃。

上述溶剂为烷烃、芳烃、成品油和酯类物质中的一种以上混合物。

上述齐格勒纳塔催化剂包括主催化剂和助催化剂。

上述主催化剂在溶剂和α-烯烃的混合物中的含量为0.1g/L至10g/L。

上述主催化剂为氯化镁负载的四氯化钛、三氯化钛、三溴化钛、四氯化钛、四氯化钒和四氯化锆中的一种以上混合物。

上述助催化剂为三甲基铝、三乙基铝、三异丁基铝和一溴二乙基铝中的一种以上混合物。

本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种聚α-烯烃减阻剂的制备方法，按下述步骤进行：第一步，将聚合釜抽真空后充氮气置换3次至5次，在聚合釜中加入所需量的溶剂和α-烯烃并搅拌均匀；第二步，在聚合釜的夹层中加入冷却介质使聚合釜中的物料温度控制在-30℃至30℃；第三步，在氮气保护下向聚合釜中加入所需量的齐格勒纳塔催化剂并搅拌均匀，进行长链烯烃部分聚合反应，长链烯烃部分聚合反应时间为5分钟至30分钟；第四步，长链烯烃部分聚合反应后向聚合釜中通入所需量的乙烯或丙烯气体，进行二元共聚合反应，二元共聚合反应时间为5分钟至2小时；第五步，将聚合釜中二元共聚合产物隔绝空气放置在温度为-20℃至-5℃下继续反应1天至5天，得到聚α-烯烃减阻剂；原料组成为α-烯烃、溶剂、齐格勒纳塔催化剂、气体；气体为乙烯或丙烯气体；原料的配比为α-烯烃5ml至600ml，溶剂10ml至600ml，齐格勒纳塔催化剂在溶剂和α-烯烃的混合物中的含量为0.45g/L至17g/L，乙烯或丙烯气体的体积在压力在0.01 MPa至0.5 MPa、温度为15℃至28℃下为25 L至300L。

下面是对上述发明技术方案之二的进一步优化或/和改进：

上述每次氮气置换时间为5秒至1分钟；氮气置换压力为0.05 MPa至0.2MPa。