[發(fā)明專利]一種聚合物基微觀復合油品減阻聚合物的制備方法

有效

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• 申請日: 2011-08-19
• 公開（公告）號: CN102329401A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發(fā)明（設計）人: 代曉東;楊法杰;郭海峰;高艷清;張志恒;李春漫;劉瑋蒞
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C08F10/00
• 分類號: C08F10/00;C08F2/44;C08K9/04;C08K3/36;C08K3/34;F17D1/17
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 金杰;任清漢

技術領域

本發(fā)明是用于油品管道減阻輸送技術中的一種聚合物基微觀復合油品減阻聚合物制備方法，涉及有機大分子化合物、使用無機物或大分子有機物作為配料和管道系統(tǒng)技術領域。

背景技術

管道運輸同鐵路、公路、海運、航空共為五大交通運輸工具，工業(yè)意義上的管道運輸主要體現(xiàn)于原油、成品油和天然氣的輸送。油品減阻輸送技術具有成本低、起效快、減阻明顯和靈活簡便的特點，可以實現(xiàn)輸量調節(jié)、降低管輸壓力，最終達到油品的安全經濟輸送的目的。油品減阻劑經歷了多年的發(fā)展，最初的表面活性劑類減阻劑已經被以高級α烯烴為代表的高聚物減阻劑所取代。通過在油品中注入少量的高聚物減阻劑，降低流動阻力，實現(xiàn)減阻增輸?shù)男Ч?。一般高聚物的分子量越大，非結晶程度越高則減阻效果越好。但目前分子量達到數(shù)百萬的高分子聚合物極易因分子鏈的斷裂使其分子量減小而失去減阻功能-剪切降解，并且這類降解屬性是永久性、不可逆的，所以油品流經高剪切環(huán)境，需再補充減阻劑以維持其減阻效果。高聚物類油品減阻劑目前的研究仍集中在反應控制進行性能提高和分散隔離優(yōu)化提高穩(wěn)儲性能兩個方面。而目前的油品減阻劑無抗剪切性能，因此，從技術發(fā)展趨勢和生產需求角度：進一步提高減阻效果，提高減阻劑的抗剪切性能，開發(fā)高效抗剪切類減阻劑成為油品減阻劑的發(fā)展方向。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是發(fā)明一種基于聚合物基體和無機粒子的微觀復合，具有一定抗剪切能力、減阻性能良好的聚合物基微觀復合油品減阻聚合物的制備方法。

本發(fā)明復合減阻劑是超高分子量聚合物為基體同無機粒子按質量999∶1-95∶5的配比制得。

所述超高分子量聚合物是高級α烯烴類聚合物，分子量在100萬以上；

所述無機粒子包括無機納米粒子和層狀硅酸鹽；其中無機納米粒子包括納米SiO₂，納米CaCO₃，納米Al₂O₃和納米TiO₂等納米粒子；層狀硅酸鹽包括納米高嶺土和蒙脫土等層狀粘土。

復合減阻劑的制備方法具體是：

第一步：將定量高粘性的高級α烯烴在低于-130℃下加入分散劑粉碎，篩分出60-80目(250-180um)顆粒，將粉碎篩分好的高級α烯烴顆粒冷藏于-10℃以下備用；

第二步：準確稱量偶聯(lián)劑(為無機粒子質量的1-5％)，溶于溶劑中(如鈦酸酯偶聯(lián)劑對應石油醚為溶劑；硅烷偶聯(lián)劑對應乙醇為溶劑)，加入無機納米粒子，超聲處理0.5-2小時，再在30-80℃之間的某一溫度下高速攪拌0.5-4小時，然后放入真空烘箱去除溶劑5-24小時，取出后研磨備用；

第三步：將高級α烯烴顆粒按質量比1∶20-1∶5置于柴油中，攪拌溶解2-36小時，升溫至20-80℃之間的某一溫度，按質量比例加入一定份數(shù)的處理過的納米粒子，超聲處理0.5-2小時后慢速攪拌1-6小時，待高級α烯烴和納米粒子完全復合后，再轉移至真空干燥箱中固化干燥10-24小時即得微觀復合油品減阻劑。

所述分散劑是硬脂酸鈣或EBS，用量為聚α-烯烴顆粒的5％-10％；

所述偶聯(lián)劑包括鈦酸酯偶聯(lián)劑，硅烷偶聯(lián)劑，有機改性劑(CTAB、C12A，C14A，C16A，C18A)；

所述高級α烯烴攪拌溶解時間是根據其顆粒大小適當調整，應介于2-36小時之間；

所述高級α烯烴攪拌溶解溫度是根據具體需求進行調整，介于20-80℃之間。

本發(fā)明所依據的原理

隨著復合材料理論和實踐的發(fā)展，通過優(yōu)化的結構設計和微觀結構的復合，可以改善材料固有特性，增加材料的功能特性等。其中以無機或有機的微觀粒子與聚合物進行復合，制備聚合物基微觀復合材料，利用無機粒子如納米粒子具有納米尺度效應、宏觀量子效應、隧道效應、大的比表面積以及強的界面相互作用，提高聚合物的機械強度、剛性、提高熱變形溫度、改善加工性能等。還可以通過選擇具有功能性的粒子，使材料表現(xiàn)出許多特殊功能性。

采用高級α烯烴為聚合物基體與無機納米剛性粒子或層狀硅酸鹽合成微觀復合材料，使二者產生協(xié)同作用。利用納米粒子提高有機分子鏈的剛性，促進有機分子鏈的伸展；利用有機分子基體增強復合材料的油溶性，促進復合材料的快速分散起效，實現(xiàn)復合油品減阻劑的減阻和抗剪切特性的提高。

本發(fā)明的微觀復合減阻劑制備方法過程簡單，條件溫和，減阻效果好，并具有一定的抗剪切能力。

具體實施方式

買施例1.