[發明專利]一種低粘度氫化聚乙烯的制備方法

有效

• 申請號: 201310248390.X
• 申請日: 2013-06-21
• 公開（公告）號: CN104277165B
• 公開（公告）日: 2016-10-12
• 發明（設計）人: 相鵬;王靜;李曉倩
• 申請（專利權）人: 西安艾姆高分子材料有限公司
• 主分類號: C08F110/02
• 分類號: C08F110/02;C08F8/04;C08F4/52;C08F4/642;C08F4/651;C08F4/50;C10M107/04;C10M143/02
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技術領域

本發明涉及一種低粘度氫化聚乙烯的制備方法，屬于合成潤滑劑中聚烯烴潤滑油領域。所述發明包括離子液體催化劑的制備、低粘度氫化聚乙烯的制備及其后處理方法。該方法制備的低粘度氫化聚乙烯在航空、航天、兵器、精密儀器、機械等領域具有廣泛的應用前景。

背景技術

低粘度潤滑油在低溫液壓油、內燃機油、液力傳動油、汽車工業發動機油等領域具有廣泛的應用。目前，國內這類用油絕大部分仍為傳統礦物油，合成潤滑油的研發、生產廠家少，技術相對落后，產品主要依靠進口。因此，開發研究低粘度合成潤滑油的制備方法顯得尤為重要。

目前，有少量研究低粘度潤滑油的制備方法，主要是聚α-烯烴合成潤滑油，US?7,544,850?B2?公開了一種以1-十四碳烯為原料制備低粘度聚α-烯烴的方法，產物具有粘度指數高、傾點低、揮發性小等特性。缺點是催化劑后處理復雜，生產成本高。US?8,207,390?B2和US?2007/0043248?A1公開了在過渡金屬催化體系下，催化至少含50%的C₄～C₂₄的α-烯烴的聚合，產物的M_w/M_n約1.0～1.4，V_100℃<?20?mm²·s^-1。US?2009/0326296?A1公開了由BF₃和BF₃的低聚物組成的催化體系催化混合α-烯烴的聚合制備低粘度聚α-烯烴潤滑油，產物的粘度和Noack揮發度低，缺陷是BF₃會造成設備腐蝕。CN?102076719?A?公開了另一種低粘度聚α-烯烴的制備方法，產物具有低傾點和優異的Noack揮發度，但其閃點較低，限制了聚α-烯烴的應用范圍。CN?101824354?A采用了BF₃-正丁醇催化體系通過催化脫氫-烷烴分離法（Pacol-Olex）生產低粘度（V_100℃=?3～5?mm²·s^-1）聚烯烴合成潤滑油，然而產物的后處理復雜，且環境污染嚴重。

由此可見，合成低粘度合成潤滑油的關鍵技術在于原料和催化劑。對于低粘度聚α-烯烴合成油來說，一方面，C₄～C₁₂烯均可作為原料，其中最優原料為癸烯（C₁₀），但C₁₀純度不高且產量小，往往影響合成油的質量和產量；另一方面，傳統的催化劑體系如均相Lewis酸型、Ziegler-Natta、茂金屬等在帶來巨大經濟效益的同時，也產生了后處理復雜、影響氫化精制催化劑的消耗、環境污染、腐蝕設備等問題。

離子液體作為新型合成潤滑油催化劑可根據反應和催化過程本身的特點適當調整和修飾離子液體的陰陽離子，提高反應選擇性、反應速率和收率。同時，離子液體還可作為催化劑的助劑或是有機溶劑的“綠色”替代品用于催化反應過程。早在1993年，EP?0558187?A1就公開了采用酸性離子液體[EMIM]Cl/AlCl₃[c(AlCl₃=0.67)]催化丁烯聚合反應的研究，反應產物具有較好的潤滑性能，且可與離子液體分為兩相，實現了催化劑的簡單有效的分離。WOP?9521872報道了通過在[EMIM]Cl/AlCl₃離子液體催化劑中加入少量的助催化劑四乙基銨鹽[NEt₄]Cl提高潤滑油產率的方法。最終通過調整離子液體催化劑的結構達到實現聚α-烯烴潤滑油粘度的控制調節。

發明內容

本發明在已有專利201110366937.7的基礎上進行了技術優化，公開了一種低粘度氫化聚乙烯的制備方法，所用原料乙烯來源廣泛、純度高，離子液體催化體系活性高，工藝流程簡捷先進，成本較低，產品無色透明，綠色環保，粘度低，粘度指數高，傾點和Noack揮發度低，適合作為低粘度全合成潤滑油或潤滑油添加劑產品使用。

本發明的技術方案是：本發明在離子液體和助催化劑構成的催化體系下，催化乙烯聚合；再于負載催化劑體系下，催化聚乙烯化合物的加氫精制。

一種制備低粘度氫化聚乙烯的方法，具體步驟如下：

（1）離子液體催化劑的制備：在真空手套箱中，將組分A與組分B直接反應或是在有機溶劑下混合反應，并通過攪拌控制反應的劇烈程度，其中，組分A與組分B的物質的量比為2:1～1:4，控制反應溫度25～55℃，反應時間為2～12小時，即制得離子液體催化劑。