[發(fā)明專利]控制聚α烯烴粘度的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080035708.0
• 申請(qǐng)日: 2010-08-03
• 公開（公告）號(hào): CN102471396A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: W·C·伯頓;B·E·福克斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 科聚亞公司
• 主分類號(hào): C08F4/6592
• 分類號(hào): C08F4/6592;C08F10/14;C07C2/08;C10M107/10
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 夏正東

本申請(qǐng)要求2009年8月31日提交的美國申請(qǐng)No.12/540,974的優(yōu)先權(quán)，將其公開內(nèi)容在此引入作為參考。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及使用茂金屬催化劑前體和鋁氧烷助催化劑的聚α烯烴制備。具體地，本發(fā)明涉及通過調(diào)節(jié)鋁氧烷助催化劑相對(duì)于茂金屬催化劑前體和任選地活化劑如有機(jī)硼化合物的摩爾比來控制聚α烯烴的粘度。

發(fā)明背景

烯烴的催化低聚是制備用作潤滑劑的烴基礎(chǔ)原料的已知技術(shù)。通過合成低聚物烴流體對(duì)天然礦物油基潤滑劑的性能改進(jìn)幾十年來一直在石油工業(yè)中是重要的研究和開發(fā)課題，導(dǎo)致新近大規(guī)模生產(chǎn)許多高級(jí)聚α烯烴合成潤滑劑(以下簡稱″PAO″)。這些材料主要基于諸如C₆-C₁₂烯烴之類的α烯烴的低聚。致力于合成潤滑劑的工業(yè)研究一般一直集中在在很寬的溫度范圍內(nèi)顯示出有用的粘度、即改善的粘度指數(shù)(VI)，同時(shí)也顯示出比礦物油更好或者相當(dāng)?shù)臐櫥浴岷脱趸€(wěn)定性以及傾點(diǎn)的流體。這些較新的合成潤滑劑提供更低的摩擦和由此提高貫穿全部機(jī)械負(fù)載范圍內(nèi)的機(jī)械效率以及比礦物油潤滑劑在更寬的操作條件范圍內(nèi)如此表現(xiàn)。

高聚物的眾所周知的結(jié)構(gòu)與物理性能關(guān)系指明對(duì)于合成具有據(jù)認(rèn)為賦予其改進(jìn)潤滑性能所必需的結(jié)構(gòu)的低聚物而言，α烯烴作為富有成果的研究領(lǐng)域。由于對(duì)丙烯與乙烯基單體聚合的大量研究，α烯烴聚合的機(jī)理以及該機(jī)理對(duì)聚合物結(jié)構(gòu)的影響被相當(dāng)透徹地理解，因此提供有力的手段用于確定潛在有用的低聚方法與低聚物結(jié)構(gòu)。基于那些手段，已經(jīng)制備6-12個(gè)碳原子的α烯烴的低聚物以及商業(yè)上有用的產(chǎn)自例如1-癸烯低聚的合成潤滑劑，或者經(jīng)由陽離子或者齊格勒催化的聚合產(chǎn)生明顯優(yōu)異的潤滑劑產(chǎn)物。

制備合成潤滑劑中顯著的問題是在優(yōu)選的運(yùn)動(dòng)粘度范圍內(nèi)(特別是在低溫下)生產(chǎn)潤滑劑、產(chǎn)率優(yōu)良以及無過量的催化劑殘?jiān)Ｔ诒绢I(lǐng)域中探索控制該粘度指數(shù)的方法以克服制備、尤其是更低粘度潤滑劑的問題。

發(fā)明概述

現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)了制備具有良好粘度性能的潤滑劑的有效非法，通過使用茂金屬催化劑前體，鋁氧烷助催化劑例如烷基鋁氧烷如三異丁基鋁氧烷或甲基鋁氧烷，和活化劑例如有機(jī)硼化合物、優(yōu)選硼酸鹽酯化合物來形成PAO，通過降低鋁氧烷助催化劑與茂金屬催化劑前體和/或活化劑之一或二者的摩爾比例。另外，已發(fā)現(xiàn)可以通過控制催化劑前體、助催化劑和活化劑的摩爾比，可以小心地控制PAO聚合物的粘度性能。

在一種實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及形成聚α烯烴的方法，該方法包括如下步驟：使至少一種C₈-C₁₂單體、優(yōu)選1-癸烯，在鋁氧烷、活化劑、和茂金屬的存在下聚合以形成聚α烯烴，其中鋁氧烷與茂金屬的摩爾比小于250∶1，例如小于100∶1，小于50∶1，或者小于25∶1。

在另一種實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及形成聚α烯烴的方法，該方法包括如下步驟：使至少一種C₈-C₁₂單體、優(yōu)選1-癸烯，在烷基鋁氧烷、有機(jī)硼化合物、和茂金屬的存在下聚合以形成聚α烯烴，其中鋁氧烷與有機(jī)硼化合物和茂金屬的組合的摩爾比小于125∶1，例如小于100∶1，小于50∶1，小于25∶1或小于12.5∶1。

在另一種實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及在鋁氧烷、茂金屬、和任選地有機(jī)硼化合物的存在下，由至少一種C₈-C₁₂單體、優(yōu)選1-癸烯形成具有期望的運(yùn)動(dòng)粘度的聚α烯烴的方法，該方法包括如下步驟：(a)提供在(i)鋁氧烷與茂金屬的摩爾比、和(ii)聚α烯烴運(yùn)動(dòng)粘度之間的相互關(guān)系；(b)由該相互關(guān)系確定將產(chǎn)生期望的聚烯烴運(yùn)動(dòng)粘度的鋁氧烷/茂金屬的目標(biāo)摩爾比；(c)形成包含至少一種單體、鋁氧烷、茂金屬和任選地有機(jī)硼化合物的反應(yīng)混合物，其中該反應(yīng)混合物中鋁氧烷/茂金屬的相對(duì)比例對(duì)應(yīng)于目標(biāo)摩爾比；和(d)使該反應(yīng)混合物中的至少一種單體聚合以形成具有期望的運(yùn)動(dòng)粘度的聚α烯烴。