双助催Ziegler-Natta体系用于混合癸烯制备润滑油基础油

以自制混合癸烯为原料,采用AlEt_2Cl和AlEt_3两种助催化剂与TiCl_4形成双助催Ziegler-Natta体系,制备出高黏度指数的聚α-烯烃合成润滑油基础油(PAO)。利用GC表征和黏度测定的方法研究了反应条件对PAO收率和黏温特性的影响。实验结果表明,采用AlEt_2Cl-AlEt_3双组分助催化剂制备PAO,PAO的收率和黏度指数较高。适宜的PAO制备条件为:TiCl_4用量2%(w)(基于混合癸烯的质量)、反应温度80℃、铝钛摩尔比为1.4∶1,在该条件下,所得PAO的100℃运动黏度为30 mm2/s,黏度指数135。推测了该催化体系催化癸烯合成PAO的反应机理。双助催Ziegler-Natta体系催化混合癸烯得到的PAO具有中等黏度和高黏度指数的特点,在润滑油领域具有很大的发展潜力。     

AlCl3-环己酮络合催化剂催化1-癸烯齐聚工艺

以1-癸烯为原料、AlCl3-环己酮络合物为催化剂催化1-癸烯齐聚反应,考察三氯化铝络合催化剂的添加量、反应温度、反应时间、环己酮与AlCl3的摩尔比对聚α-烯烃合成油（PAO）收率及性能的影响。结果表明,在 AlCl3摩尔分数为5％、环己酮与A1C13摩尔比为0.5、反应时间为4 h、反应温度为25 ℃的条件下,PAO收率达到92%,100 ℃时的运动黏度为8.08 mm2/s,黏度指数达到174,是一种低黏度、高黏度指数的聚α-烯烃合成润滑油。色谱分析结果表明,合成的PAO产品中三聚体和四聚体所占比例最大,润滑油的理想组分含量大于85％。     

AlCl3-异丙醇络合催化剂催化1-癸烯齐聚反应的研究

使用AlCl3-异丙醇络合催化剂对1-癸烯齐聚反应进行研究,合成了高黏度聚α-烯烃合成润滑油(PAO).考察了催化剂用量、反应温度、反应时间以及烯烃原料对PAO收率的影响.结果表明,在AlCl3摩尔分数为4%、异丙醇与AlCl3摩尔比为0.3～0.7、反应温度20～60℃、反应时间4 h的条件下,合成高黏度PAO的收率...     

不同黏度聚α-烯烃合成润滑油基础油的制备

以不同α-烯烃为原料和AlCl3为催化剂制得了不同黏度的聚α-烯烃合成润滑油基础油(PAO)。考察了不同α-烯烃原料和AlCl3用量对PAO的性能及聚合可达的最高温度的影响。实验结果表明,以1-辛烯为原料制得的PAO的运动黏度高于以其混合α-烯烃为原料制得的PAO;而黏度指数则低于以其混合α-烯烃为原料制得的PAO。以1-辛烯为原料制备PAO时,选择AlCl3用量为2%～3%(w)(基于α-烯烃的质量)较适宜;以1-癸烯或12碳烯为原料制备PAO时,选择AlCl3用量为3%(w)较适宜。采用单一α-烯烃制备PAO时,以1-癸烯为原料时聚合可达的最高温度(200℃)最高;采用混合α-烯烃制备PAO时,以1-癸烯/12碳烯为原料时聚合可达的最高温度(165℃)最高。     

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。     

AlCl_3催化剂催化1-癸烯齐聚及其黏温性与低温性的研究

使用Al Cl3催化剂对1-癸烯聚合反应进行研究,考察催化剂用量、引发温度、反应温度、反应时间对聚α-烯烃合成油（PAO）黏温性与低温性的影响,确定了适宜的合成条件：Al Cl3用量为4%,反应温度为80~100℃,反应时间30 min;在此条件下,PAO收率达70%以上。而产品的黏温性与低温性主要受引发温度控制,可通过调整引发温度,得到期望黏度的PAO产品。     

乙烯与1-癸烯共聚及其共聚物微观结构

采用合成的2种限制几何茂金属催化剂A(2 四甲基环戊二烯基 6 叔丁基苯氧基二氯化钛)、B(2-四甲基环戊二烯基-4,6-二叔丁基苯氧基二氯化钛)分别和助剂Al(iBu)3/［Ph3C］+［B (C6F5)4］-组成体系催化乙烯与1-癸烯共聚反应,并对共聚物微观结构的序列分布和链增长基元反应概率统计进行分析,探讨了该体系下的共聚机理和共聚物结构。结果表明：(1)共聚物主链上共聚单体1-癸烯质量分数在14.3%~67.2%之间;(2)共聚物链增长机理符合一级Markovian模型链增长机理;(3)所得共聚物结构更趋向于聚乙烯共聚物,1-癸烯更容易配位或插入到{共聚物主链-1-癸烯-1癸烯-催化剂}序列,乙烯更容易配位或插入到{共聚物主链-乙烯-乙烯-催化剂}序列;(4)随着1-癸-烯浓度的增加,乙烯与1-癸烯共聚物更趋向嵌段结构;(5)1-癸烯更容易插入到催化剂B上。     

AlCl3/乙醇络合催化剂催化1-癸烯齐聚反应动力学研究

选用AlCl3/乙醇络合催化体系对1-癸烯齐聚反应进行研究。采用GC-MS分析方法测定产物组成,考察温度对聚合速率的影响,通过计算得到聚合表观活化能,并对1-癸烯齐聚动力学行为进行理论研究和分析,建立了排除扩散影响的简化动力学方程。结果表明：AlCl3/乙醇络合催化剂催化的1-癸烯齐聚反应的表观活化能为4.98 kJ/mol;该反应为阳离子聚合过程,在AlCl3 摩尔分数为2%、乙醇与AlCl3的摩尔比为0.9、反应温度为0~100 ℃、反应时间为3 h、搅拌速率为600 r/min的条件下,反应所得的齐聚产物主要为1-癸烯的三聚体和四聚体,且随着反应温度的升高,生成的二聚体、三聚体含量升高,四聚体、五聚体含量下降。     

1-癸烯聚合制备高黏度聚α-烯烃合成油

在低温（＜10℃）条件下采用AlCl3催化1-癸烯齐聚合成高性能聚α-烯烃合成油（PAO）,考察了催化剂用量、反应时间、高聚合反应温度对PAO性能的影响。确定最佳工艺条件为：催化剂用量（w）3%,低温反应时间10h,高聚合温度80℃,此工艺条件下产品PAO收率为90.88%,运动黏度（100℃）为62.66mm2/s,黏度指数为163,闪点（开口）为295℃,倾点为-45℃;在反应温度230℃、反应压力4.0MPa、空速0.2h-1、氢油体积比300:1的条件下对PAO进行加氢精制,产品的运动黏度（100℃）为60.07mm2/s,黏度指数为161,闪点（开口）为290℃,倾点为-40℃。     

高粘度指数PAO的合成

在一种选择性强的催化剂作用下,通过α-癸烯齐聚反应合成的PAO粘度指数达到130以上,且具有良好的氧化安定性.     

运用多谱学分析技术测定高黏聚α烯烃的结构

为探究典型的高黏聚α烯烃的精细结构,采用飞行时间质谱、核磁共振波谱和红外光谱方法表征了一种高黏度聚α烯烃(PAO)的结构,确定了该PAO样品主要为聚1-癸烯烃类聚合物,并测定了碳数分布、双键类型以及蒸馏受热后裂解产物的结构信息。质谱结果显示:该PAO聚合度为2~21,其最强峰为五聚1-癸烯;各聚合度PAO几乎都可以检出单烯与链烷烃两类分子。核磁共振氢谱中可见亚乙烯基的同碳偶合烯氢双峰,表明该PAO中存在微量端烯键。经高真空度蒸馏后,蒸馏产物中烯键峰显著增强,表明蒸馏过程产生大量的热裂解产物。红外分析结果表明,PAO样品中的烯键为亚乙烯基双键型,进一步证明了PAO经加氢饱和后残余双键及热解新生成双键皆为端烯类,而非内烯类。     

离子液体催化1-癸烯齐聚制备聚α-烯烃的研究

研究了离子液体催化体系中1-癸烯齐聚制备聚α-烯烃合成油的反应,考察了离子液体中三氯化铝摩尔分数、反应条件对聚α-烯烃合成油性能的影响.结果表明:在三氯化铝摩尔分数大于0.57、温度低于60℃条件下,离子液体对1-癸烯齐聚反应表现出较好的催化效果,合成油100℃下具有40 mm2/s以上的运动黏度;试验发现反应温度是影...     

高温气相色谱法测定高黏度聚α烯烃的组成

采用高温气相色谱法测定了一种高黏度聚α烯烃(PAO)的组成。以PAO150为检测对象,采用ASTM D7169方法,确定样品中存在的PAO种类及聚合度,并用色谱等效温度方法求算出聚合度为2~13的聚1-癸烯类化合物的常压沸点。结果表明:PAO150中存在1-癸烯的2~16聚体;当聚1-癸烯的聚合度达13以上时,PAO的沸点比同碳数正构烷烃沸点低100℃以上;高黏度PAO150的釜式蒸馏过程易导致聚合物中的高沸点重组分热裂解,表现为黏度、黏度指数、相对分子质量等降低,溴指数增加。     

Study on Preparation Process of Lubrication from 1-Decene with Acidic Ionic Liquid Catalyst

Abstract

Poly-alpha-olefin (PAO) was researched over acidic ionic liquid catalyzed the oligomerization of 1-decene. Ionic liquid used was 1-butyl-3-methyl imidazolium as a cation and aluminum chloride as an anion, which could effectively catalyze oligomerization and had a higher selectivity. The optimum process conditions for the synthesis of PAO were that the reaction temperature was 160°C, the reaction time was 3 h, the mole ratio between AlCl₃ and [Bmim]Cl was 2.5:1, and the count of catalyst was 3 wt%. The components of product were analyzed with gas chromatograph, and the test results showed that the conversion of 1-decene was 74%. The product was the mixture of dimer, trimer, tetramer, and pentamer.     

AlCl_3固载化催化剂的制备及其对1-癸烯聚合的催化性能

为解决A lC l3催化剂的强腐蚀性以及环境污染问题,选用具有大、中孔双孔结构的γ-A l2O3为催化剂载体,采用气固反应法使A lC l3蒸气与γ-A l2O3表面羟基进行反应,把A lC l3固载于γ-A l2O3表面,制备出(γ-A l2O3)-O-A lC l2催化剂(简称催化剂)。考察了A lC l3加入量对催化剂中活性组分(—A lC l2)固载量的影响,并以1-癸烯聚合为探针反应,考察了(—A lC l2)固载量、反应温度和反应时间对催化剂催化活性的影响。实验结果表明,随A lC l3加入量的增加,(—A lC l2)固载量逐渐增大;1-癸烯转化率随—(A lC l2)固载量的增大而提高。在(—A lC l2)固载量(质量分数)为15.1%、反应温度100℃、反应时间3h的条件下,1-癸烯转化率可达80%。     

用于α-烯烃聚合的固载化AlCl_3催化剂的稳定性

以1-癸烯为原料,研究了固载化AlCl3催化剂(简称催化剂)对α-烯烃聚合反应的催化性能。考察了催化剂载体孔结构、催化剂颗粒大小、正庚烷与1-癸烯的体积比、反应温度和单釜反应时间对催化剂稳定性的影响。实验结果表明,以双孔γ-Al2O3为载体制备的催化剂的稳定性比以介孔γ-Al2O3为载体制备的催化剂的稳定性好;催化剂颗粒较小时,催化剂的稳定性较好;适宜的正庚烷与1-癸烯的体积比有利于产物的扩散,从而延长催化剂的使用寿命;较低的反应温度有利于提高催化剂的稳定性;延长单釜反应时间,催化剂使用寿命缩短。     

凝胶渗透色谱法测定基础油PAO的相对分子质量及分布

聚α-烯烃是一种性能优良的润滑油基础油，其相对分子质量及分布直接影响宏观性能。本研究建立了一种用于表征1-癸烯齐聚物相对分子质量及分布的方法。采用带示差折光检测器的凝胶渗透色谱系统，综合考虑分离效果和测试可操作性，优化了流动相流速和凝胶色谱柱的组合方式。以四氢呋喃为流动相，流速为0.8 mL/min，色谱柱组合方式为Styragel HR 0.5,Styragel HR 1,PLGEL 3μm MIXED-E三柱串联，以聚苯乙烯作为标准样品，采用普适校正方法处理色谱流出曲线。此方法测得样品的质均相对分子质量与凝胶渗透色谱-光散射法所测定结果相比较，相对误差相对偏差在3%以内。