超高分子量聚合物的合成与开发

论文摘要

石油工业是决定全球经济命脉的支柱产业,原油的开采、输送及炼制对社会的正常运行不可忽视,管道减阻成为高分子化学的一个热点。减阻剂的研究在国外发展很快,受益最大的是石油工业。实践证明,减阻剂的增输能力超过设计输送量的30%50%,具有广阔的市场应用前景和巨大的商业价值。减阻剂是一种分子量大于10 万以上的线性结构的柔性高分子聚合物,在流体中加入少量这样的聚合物,就会使输量增加,阻力减少。本试验研制合成的减阻剂是α-烯烃的高分子聚合物。使用Z-N 烯烃聚合催化剂合成高分子聚合物的过程,对聚合工艺条件要求十分严格。对于本体聚合,温度是催化剂以外的最重要的影响因素,尤其预聚合温度的控制对反应聚合物的性能影响很大。二苯基二甲氧基硅烷（DDS）是获得具有较好减阻性能和链结构的高相对分子质量聚合物不可缺少的组分之一。DDS 在此反应中作为给电子体参与反应,用量不大,但在各种条件下对反应影响显著。其浓度会影响催化剂活性、聚合物的等规度、相对分子质量及其链结构。本文重点考察第三组分DDS 对聚合活性中心的作用。试验讨论了反应温度、反应时间、催化剂对聚合反应的影响。烯烃聚合过程中出现的工艺可靠性以及合成过程的反应机理等问题需要进一步讨论。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 高分子聚合概述
• 1.2.1 高分子科学的研究
• 1.2.2 高分子聚合物的性质
• 1.2.3 高分子聚合物的分子量
• 1.3 烯烃聚合的研究
• 1.3.1 α-烯烃聚合反应
• 1.3.2 烯烃聚合催化剂体系
• 1.3.3 给电子体化合物
• 1.3.4 烯烃聚合机理
• 1.4 高分子聚合物减阻剂的应用
• 1.4.1 减阻剂的研究与应用
• 1.4.1.1 国外情况
• 1.4.1.2 国内情况
• 1.4.1.3 减阻剂的现状
• 1.4.2 减阻剂的合成
• 1.4.3 减阻剂的减阻机理
• 1.4.4 减阻剂的性能评价
• 1.4.4.1 减阻剂性能评价指标
• 1.4.4.2 减阻剂室内评价装置
• 1.4.5 高分子聚合物减阻剂的应用领域
• 1.4.5.1 水相减阻工程
• 1.4.5.2 油相减阻工程
• 1.5 本课题的背景与研究任务
• 第二章 高聚物小试合成工艺
• 2.1 设备
• 2.1.1 主要设备
• 2.1.2 辅助设备
• 2.2 试验原料及药品
• 2.2.1 原料
• 2.2.2 催化剂
• 2.2.3 辅料
• 2.3 减阻剂小试流程
• 第三章 减阻剂小试合成工艺优化试验
• 3.1 优化内容及试验方案
• 3.2 优化试验结果与讨论
• 3.2.1 反应温度与产品减阻率的关系
• 3.2.1.1 反应初始温度控制的影响
• 3.2.1.2 预聚合温度控制的影响
• 3.2.1.3 第二反应起始温度控制的影响
• 3.2.1.4 第二反应温度控制的影响
• 3.2.2 反应时间的影响
• 3.2.3 催化剂与产品减阻率的关系
• 3.2.3.1 催化剂用量的影响
• 3.2.3.2 催化剂加料顺序的影响
• 3.2.4 DDS 对聚合的影响
• 3.2.4.1 对催化剂活性和聚合物特性粘度的影响
• 3.2.4.2 对聚合物的减阻性能的影响
• 3.2.4.3 对聚合反应速率的影响
• 3.2.4.4 不同聚合阶段DDS 对活性中心的影响
• 3.2.5 其它影响因素
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢