一种减阻剂浆液及其制备方法_2

文档序号:9681193阅读:来源:国知局
构,可以是均聚型的聚硅氧 烷,也可以是共聚型的聚硅氧烷。应该理解到:本发明的方法中,硅油主要是作为反应溶剂 和分散剂使用的,本领域技术人员可根据基本常识来选择适宜的硅油。较好的硅油是,分 子具有一个硅氧链,与链中硅原子相连的基团为氢和碳原子数为1-8的烃基中的一种或多 种,如可选自二甲基硅油、二乙基硅油、二苯基硅油、氢甲基硅油、氢乙基硅油、氢苯基硅油、 甲基苯基硅油和乙基苯基硅油中的一种或多种。硅油在25°C的粘度可以在5厘泊-5000厘 泊之间,更佳在10厘泊-2000厘泊之间。
[0024] 根据本发明,所述的a-烯烃单体包括所有可用于减阻剂的a-烯烃单体。优选 情况下,所述a-烯烃单体选自碳原子数为6-18的线型直链a-烯烃中的至少一种,进一 步优选的情况下,所述α-烯烃单体选自碳原子数为8-14的线型直链a-烯烃中的一种或 多种。
[0025] 本发明中,硅油与a-烯烃的比例可以在较宽的范围内变化。为了获得更佳的减 阻效果,硅油与a-烯烃的质量比优选为0.5-20:1,更优选为1-3. 5:1。
[0026] 在以硅油为分散剂进行淤浆聚合的过程中,聚合反应仍可采用已有的配位催化体 系,并在已知的聚合条件下完成。淤浆聚合体系一般采用Ziegler-Natta催化体系,也可以 采用单活性中心催化体系,如茂金属催化体系和非茂催化体系。上述三种催化体系,特别是 Ziegler-Natta催化体系,现有技术中有众多的描述,本发明对此不再赘述。所述淤浆聚合 在无水、无氧条件下进行。
[0027] 对于淤浆聚合领域,在淤浆法聚合中控制聚合物粒度是基本的常识,本发明对此 也不再赘述。本发明对聚α-烯烃的粒度没有特别是限制,只要最终能形成比较稳定的悬 浮液即可。一般将聚α -烯烃的粒度控制在1000微米以下,控制在500微米以下效果更佳。
[0028] 按照本发明的方法制备得到的减阻剂浆液可直接用作减阻剂。
[0029] 根据本发明,所述减阻剂浆液为含有聚α -烯烃、硅油、醇溶剂、隔离剂和表面活 性剂的悬浮液,其中,所述表面活性剂为阴离子-非离子型表面活性剂。
[0030] 根据本发明,所述阴离子-非离子型表面活性剂优选选自烷基酚聚氧乙烯醚磷酸 酯、烷基酚聚氧乙烯醚磺酸酯、脂肪醇聚氧乙烯磷酸酯、脂肪醇聚氧乙烯磺酸酯和脂肪醇聚 氧乙烯硫酸酯中的一种或多种,其中,所述烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯和烷基酚聚氧乙烯醚 磺酸酯中烷基的碳原子数一般为5-10,优选为8-10。所述烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯、烷基 酚聚氧乙烯醚磺酸酯、脂肪醇聚氧乙烯磷酸酯、脂肪醇聚氧乙烯磺酸酯和脂肪醇聚氧乙烯 硫酸酯中氧烯基的重复单元数,即_(CH 2CH20)n-中η值一般为5-70,优选为10-50。所述脂 肪醇聚氧乙烯磷酸酯、脂肪醇聚氧乙烯磺酸酯和脂肪醇聚氧乙烯硫酸酯脂肪醇的脂肪醇中 的碳原子数一般为10-20,优选为12-18。以聚α-烯烃的质量为基准,表面活性剂的含量 为1-20重量%,优选为5-15重量%。
[0031] 根据本发明,所述隔离剂的种类选择已经在上文中描述,在次不再赘述。以聚 α -烯烃的质量为基准,所述隔离剂的含量为1-20重量%,优选为5-15重量%。
[0032] 根据本发明,所述醇溶剂的种类选择已经在上文中描述,在次不再赘述。所述聚 α -烯烃与所述醇溶剂的质量比优选为1:0. 1-5,优选为1:0. 5-1. 5。
[0033] 根据本发明,硅油是液态的聚硅氧烷,一般是线型结构,可以是均聚型的聚硅氧 烷,也可以是共聚型的聚硅氧烷。应该理解到:本发明的产品中,硅油作为分散剂,本领域技 术人员可根据基本常识来选择适宜的硅油。较好的硅油是,硅油分子具有一个硅氧链,与链 中硅原子相连的基团为氢和碳原子数为1-8的烃基中的一种或多种,优选,所述硅油选自 二甲基硅油、二乙基硅油、二苯基硅油、氢甲基硅油、氢乙基硅油、氢苯基硅油、甲基苯基石圭 油和乙基苯基硅油中的一种或多种。所述硅油在25°C的粘度在5厘泊-5000厘泊之间。
[0034] 根据本发明,所述聚α -烯烃包括所有可用于减阻剂的聚α -烯烃。优选情况下, 所述聚α-烯烃选自碳原子数为6-18的线型直链α-烯烃单体的均聚物和共聚物一种或 多种;更优选情况下,所述聚α-烯烃选自碳原子数为8-14的线型直链α-烯烃单体的均 聚物和共聚物中的一种或多种。典型的α-烯烃均聚物可以选自聚1-丁烯、聚1-己烯、聚 1-辛烯、聚1-癸烯、聚1-十二烯、聚1-十六碳烯和聚1-二十碳烯中的一种或多种。典型 的α -烯烃二元共聚物可以选自丙烯-1-十二烯共聚物、1- 丁烯-1-十二烯共聚物、1-己 烯-1-癸烯共聚物、1-己烯-1-十二烯共聚物和1-辛烯-1-十四烯共聚物等中的一种或多 种。
[0035] 本发明中,为了降低所述减阻剂浆液的粘度,从而通过固液分离后分离出大部分 硅油,但是仍然有少部分未能被分离的硅油保留在所述减阻剂浆液中,并通过醇溶剂代替 硅油作为分散剂,所述隔离剂和特定的非离子-阴离子表面活性剂的加入能够使聚α -烯 烃分散于硅油-醇溶剂体系中达到相稳定。因此,本发明中,为了获得更佳的减阻效果,硅 油与聚α-烯烃的质量比为0.5-20:1,优选为1-5:1,更优选为1-3:1。
[0036] 根据本发明,所述聚α -烯烃的粒度优选在1000微米以下,更优选在500微米以 下。
[0037] 本发明提供了一种新的减阻剂浆液的制备方法以及由此得到的减阻剂浆液。即 通过以硅油为溶剂,进行淤浆聚合的方法合成聚α-烯烃,然后分离出硅油层,并将上层弹 性体固体相与代替硅油的醇溶剂以及隔离剂和非离子-阴离子表面活性剂混合均匀,一方 面能够直接得到颗粒状的聚α-烯烃,其分子量与本体聚合的聚α-烯烃相当,另一方面, 面对淤浆聚合直接得到的减阻剂浆液存在储存稳定性较差的问题(一是由于聚α-烯烃 的粒度较小,比表面自由焓较高,有聚结成块的倾向;二是由于聚ct-烯烃与硅油存在密度 差,随时间延长,聚α -烯烃会与硅油分离,漂浮在硅油上层),本发明通过聚合后分离出大 部分硅油,并以醇溶剂代替来降低减阻剂浆液的粘度,并通过隔离剂吸附在聚α -烯烃颗 粒表面,可以防止颗粒相互粘结,通过非离子-阴离子表面活性剂的加入使得所述聚α -烯 烃能够更稳定地分散于所述醇溶剂-硅油体系中,而起到稳定减阻聚合物颗粒悬浮体系的 作用。该方法得到的聚α-烯烃淤浆可直接应用于原油和成品油管输减阻,从而省去了低 温粉碎等后处理环节,简化了生产工艺。此外,分离出的大部分硅油还可以回用于聚合反应 中,大大降低了生产成本。
[0038] 以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中 的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这 些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0039] 另外需要说明的是,在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征,在不矛 盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可 能的组合方式不再另行说明。
[0040] 此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本 发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
[0041] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
[0042] 上层相中的固体弹性体实际指聚α -烯烃,弹性体的含量可以通过将上层相用压 滤、抽滤并用溶剂重复洗涤的方法除去硅油,称重计算弹性体的含量。
[0043] 以下实施例中,所述α -烯烃单体、硅油、隔离剂和表面活性剂都可
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