混合α-烯烃溶液共聚制取油溶性减阻剂的研究

论文摘要

随着世界经济逐渐复苏,原油及各种成品油的消耗量相应增加。管道输送技术和产品迅猛发展。以α-烯烃聚合而成的、具有超高相对分子质量（>106）的高柔性线型油溶性高分子化合物,于管道运输原油或成品油时,可在加入量很少的情况下,降低输送管路系统的摩擦阻力,提高输送量,对节约能源和设备投资,提高管道利用率,具有重要意义。本文通过正交试验,筛选影响溶液法合成聚α-十二烯—α-辛烯共聚物减阻效果的重要工艺因素。依次对重要的影响因素—溶剂种类,溶液浓度,单体配比,二步反应温度,DDS加入量,主催化剂用量和助催化剂用量进行单因素分析,采用减压蒸煮法脱除溶液共聚法合成油溶性减阻剂中的溶剂,对过程中溶剂脱除规律进行了考察。并用室内模拟环道评价装置和GPC对不同工艺条件下合成的聚α-十二烯—α-辛烯减阻剂进行表征。最后确定了200mL体系合成聚α-十二烯—α-辛烯的溶液共聚最佳工艺条件,即:溶剂使用正己烷;单体体积浓度30%,α-辛烯占溶质单体体积15%;主催化剂用量0.16g,助催化剂用量15ml,DDS用量为0ml,加剂温度-5℃,一步反应时间10min。在此条件下,经过蒸煮法脱除溶剂后,测定溶液共聚合成减阻剂减阻率达到55.2%。GPC分析结果表明蒸煮过程对高聚物的超高分子部分影响很小,环道测试表明减压蒸煮法在脱除90%以上的溶剂后,减阻率仅减少约10%,具有工业化价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 概述
• 1.2 减阻剂研究的历史及现状
• 1.3 聚合物减阻机理
• 1.4 减阻剂的生产
• 1.4.1 α-烯烃的聚合机理
• 1.4.2 α-烯烃聚合物的合成方法
• 1.5 本研究的内容与意义
• 1.5.1 减阻剂研究的意义
• 1.5.2 本课题研究内容
• 2 溶液共聚法合成工艺研究
• 2.1 实验
• 2.1.1 主要原料
• 2.1.2 实验设备
• 2.1.3 实验方法
• 2.1.4 减阻剂室内模拟环道评价
• 2.2 正交试验
• 2.2.1 正交试验设计
• 2.2.2 正交试验结果分析
• 2.3 单因素试验结果
• 2.3.1 溶剂效应试验结果
• 2.3.2 溶剂物理性质对高聚物减阻效果影响的讨论
• 2.3.2.1 熔点
• 2.3.2.2 粘度
• 2.3.2.3 静电因子
• 2.3.2.4 内聚能密度
• 2.3.2.5 分子结构的影响
• 2.3.3 二步反应温度对聚合物减阻效果的影响
• 2.3.4 溶液浓度对聚合物减阻性能的影响
• 2.3.5 单体配比对聚合物减阻性能的影响
• 2.3.6 DDS 对聚合物减阻性能的影响
• 2.3.7 主催化剂的用量对聚合物减阻性能的影响
• 2.3.8 助催化剂的用量对聚合物减阻性能的影响
• 2.4 小结
• 3 减压蒸煮法脱除溶剂
• 3.1 试验部分
• 3.1.1 试验原料及主要仪器
• 3.1.2 试验方法
• 3.1.3 试验设计
• 3.2 试验结果与讨论
• 3.2.1 胶样质量减少率随时间的变化规律
• 3.2.2 冷凝液温度对溶剂回收量的影响
• 3.2.3 减阻剂中溶剂质量分数对溶液脱除量的影响
• 3.2.4 溶剂脱除对减阻率的影响
• 3.2.5 脱除溶剂对分子量的影响
• 3.3 小结
• 4 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 在硕士期间发表的论文