[发明专利]α烯烃聚合物的制备方法及应用

说明书

本发明提供了一种α烯烃聚合物的制备方法及应用，涉及聚合物技术领域。该制备方法主要是将α烯烃单体在特定的酸性离子液体催化剂的作用下进行聚合反应，得到α烯烃聚合物，其中所采用的酸性离子液体催化剂稳定性高，对环境友好，能够促进α烯烃单体进行聚合反应，且反应速率快，所得到的反应产物中α烯烃聚合物的收率高，另外，该酸性离子液体催化剂较易与反应产物分离，有利于循环回收利用；该α烯烃聚合物的制备方法工艺流程简单、稳定，易于操作，适合于工业化量产；本发明还提供了采用上述α烯烃聚合物的制备方法制得的α烯烃聚合物在润滑油基础油中的应用。

技术领域

本发明涉及聚合物制备技术领域，具体而言，涉及α烯烃聚合物的制备方法及应用。

背景技术

润滑油是关系国计民生的重要战略产品之一。经过多年的发展，润滑油基础油历经了矿物油、植物油、合成油等不同阶段。其中，长碳链α烯烃的齐聚物(PAO)综合性能优异，是重要的基础油之一。目前合成PAO的催化剂主要有齐格勒-纳塔催化剂、路易斯酸催化剂、负载金属催化剂和茂金属催化剂。

齐格勒-纳塔催化剂属于多活性位点的催化剂体系，活性位点的活性不同，导致聚合物的分子量控制不足，因而文献报道较少。专利CN200510112794报道了负载金属铬催化剂合成高粘度指数聚α烯烃合成油的制备方法，虽然所述铬催化剂易于制备或再生，但铬易被氧化为六价铬，对环境带来危害。

路易斯酸催化剂主要包括三氟化硼、三氯化铝。三氟化硼催化剂本身并不具有催化活性，需要促进剂如水、醇、酯、醚等方可引发聚合反应，专利CN201611238965，CN200610072874，CN03155992均采用三氟化硼催化体系制备PAO，所制备的聚合物分布窄，反应易控制，收率高且合成油的粘度指数较高。但三氟化硼有毒，遇水会释放氟化氢气体造成设备腐蚀。

专利CN201210423202、CN201310176482和CN201710244544采用三氯化铝催化体系，具有成本低、操作简单的特点，但制备的PAO分子量分布较宽，工艺复杂，腐蚀性强。为解决这一问题，专利CN200310120887，CN201210323278采用三氯化铝固载的办法，可以保持三氯化铝优异的特性，同时减少对环境的污染，但该办法操作复杂，重复性不高。

茂金属催化剂是由茂金属化合物与助催化剂组成的具有单一活性位的催化体系，因而具有催化活性高，得到的齐聚物粘度高和分子量分布窄的特点，但是其制备条件苛刻，实验操作复杂，并且成本较高。

有鉴于此，特提出本发明以解决上述技术问题中的至少一个。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种α烯烃聚合物的制备方法，该制备方法采用稳定性高和对环境友好的酸性离子液体作为催化剂，使得聚合反应速率快，最终产物收率高，且反应后催化剂易于分离，能够循环回收利用。

本发明的第二个目的在于提供一种α烯烃聚合物的制备方法的应用。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明提供了一种α烯烃聚合物的制备方法，包括以下步骤：

将α烯烃单体在酸性离子液体催化剂的作用下进行聚合反应，得到α烯烃聚合物；

其中，所述α烯烃单体包括C8-C14烯烃中的任意一种或者至少两种的组合；

所述酸性离子液体催化剂的原料包括三氯化铝、有机卤化物和溶剂，所述有机卤化物包括吡啶卤盐类、咪唑卤盐类或季铵卤盐类中的任意一种。