α-烯烃齐聚制PAO催化剂的研究进展

综述了近年来α-烯烃齐聚合成PAO(聚α-烯烃润滑油基础油)的催化剂的研究进展。介绍了AlCl3、BF3、Ziegler-Natta催化体系以及近年来研究比较热门的离子液体及茂金属等几种类型的催化剂,评价了各种催化剂的优缺点,并且展望了烯烃齐聚反应催化剂的发展方向。     

TiCl4-AlCl3催化1-己烯齐聚的研究

用TiCl4-AlCl3催化1-己烯齐聚,合成聚α-烯烃油。探讨了反应温度、Al与Ti摩尔比、反应时间、TiCl4的浓度对1-己烯齐聚反应的影响。用气相色谱对齐聚物的组成进行分析。结果表明,齐聚的最佳工艺条件为:聚合温度60℃,Al与Ti摩尔比25,催化剂中TiCl4的物质的量浓度7 mmol/L,齐聚时间1 h。齐聚物收率最高达到96%,主要组成是三聚体、四聚体和五聚体。     

TiCl4-AlCl3催化1-己烯齐聚的研究

用TiCl4-AlCl3催化1-己烯齐聚,合成聚α-烯烃油。探讨了反应温度、Al与Ti摩尔比、反应时间、TiCl4的浓度对1-己烯齐聚反应的影响。用气相色谱对齐聚物的组成进行分析。结果表明,齐聚的最佳工艺条件为：聚合温度60℃,Al与Ti摩尔比25,催化剂中TiCl4的物质的量浓度7 mmol/L,齐聚时间1 h。齐聚物收率最高达到96%,主要组成是三聚体、四聚体和五聚体。     

CF3SO3H催化混合α-烯烃齐聚制备低黏度油的研究

聚α-烯烃合成润滑油(PAO)是目前使用最广泛的合成润滑油之一。以三氟甲磺酸(CF3SO3H)为催化剂, 1-己烯、1-癸烯、1-十二碳烯为原料进行齐聚反应合成低黏度PAO,考察了催化剂用量、反应温度、反应时间、烯烃原料对PAO收率及性能的影响。结果表明：在反应温度为40 ℃、反应时间为3 h、催化剂与原料摩尔比为0.36的条件下,合成PAO的100 ℃运动黏度为4.83 mm2/s、凝点为-30 ℃、黏度指数为140,PAO收率在70 %以上,其性能能够满足高质量的PAO合成润滑油基础油的要求。     

［Emim］HSO4-AlCl3催化1-丁烯齐聚

制备Brnsted-Lewis双酸性离子液体催化剂［Emim］HSO4-AlCl3,并用于催化1-丁烯齐聚反应,考察催化剂用量、反应压力、反应温度和反应时间对1-丁烯齐聚产物选择性的影响。结果表明,强酸性离子液体催化1-丁烯齐聚反应得到的产物主要为四聚体。在n(AlCl₃)∶n(［Emim］HSO₄)=1∶1、催化剂用量2.5 g、反应温度30 ℃、反应压力0.08 MPa和反应时间1.0 h条件下进行齐聚反应,产物选择性和反应体系的稳定性较理想。     

一元醇与二元醇对环己烯齐聚反应的引发效果的对比研究

分别使用不同的一元醇和二元醇为引发剂,以三氟化硼为催化剂对环己烯的聚合进行了对比研究。考察了反应温度、反应时间、反应压力、引发剂质量分数等工艺条件对齐聚产物收率的影响。确定了环己烯齐聚的最佳工艺条件是温度为60℃,反应时间为3h,催化剂压力为0.4MPa,引发剂质量分数为0.4%。通过色谱分析计算,一元醇中正丁醇为较佳的引发剂,二元醇中乙二醇对环己烯齐聚效果较好,且正丁醇的效果好于乙二醇。     

三氟甲磺酸催化1-己烯齐聚反应的研究

使用三氟甲磺酸作催化剂对1-己烯齐聚反应进行研究。考察三氟甲磺酸催化剂用量、反应温度和反应时间等工艺条件对产物聚α-烯烃收率的影响。确定了最佳工艺条件：催化剂用量1.0 mL，反应温度50 ℃，反应时间3 h，此条件下，1-己烯转化率约为90%，产物主要是二聚物、三聚物、四聚物和五聚物，没有裂解产品。为进一步工业化开发聚α-烯烃合成油提供了基础数据。