Page 196 - 《精细化工》2020年第5期
P. 196

·1046·                            精细化工   FINE CHEMICALS                                 第 37 卷

            耗 [4-5] 。添加微量减阻剂，可在不增加输送泵能耗的                       桥石化管道输送技术有限公司。
            情况下，增加流体的输送量，从而提升输送效率。                                 SPY-3000 型全自动微量水分测定仪，淄博博山
            针对不同流体，匹配的减阻剂类型也不相同，大致                             海分仪器厂；Bruker AVANCE  Ⅲ  500 MHz 核磁共
            可以分为水溶性减阻剂和油溶性减阻剂两大类                      [6-8] 。  振波谱仪，德国 Bruker 公司；PL-GPC220 高温凝胶
            目前，用于成品油管道输送的减阻剂主要为高相对                             渗透色谱仪，美国 Agilent Technologies 公司；Q2000
            分子质量的长链聚 α-烯烃，其优势在于油溶性较好，                          型差示扫描量热仪及 Q500 型热重分析仪，美国 TA
                                   [9]
            用量较少，对油品无污染 。                                      仪器公司；Rigaku MiniFlex 600 X 射线衍射仪，日
                 自 20 世纪 40 年代末，TOMS 发现聚合物减阻现                  本 Rigaku 公司；旋转圆盘设备，实验室自行搭建。
            象以来，减 阻剂的研 究 取得了较 大 进 展                 [10-11]  。  1.2   聚合反应
            AHMADIO   [12] 以 1-己烯为聚合单体制备了减阻剂，                      反应容器为 150  mL 的带支口单口圆底烧瓶，
            发现助催化剂种类对反应单体的反应活性和相对分                             将反应容器接入氩气-真空双排系统，先将反应容器
            子质量有较大影响。通过旋涡法测试了聚合物的减                             抽真空 15  min，再经过高温烘烤-充氩气-抽真空循
            阻性能，结果表明，聚合物的相对分子质量对减阻                             环 3 次，并且在高纯氩气保护下冷却至室温，彻底
            率有较大影响。徐志鹏等            [13] 研究表明，催化剂浓度、            去除反应容器内的杂质。催化剂的称量在手套箱内
            内给电子体类型以及反应温度对聚合产物的相对分                             进行，称量好的催化剂盛放于橡胶管密封的试管中。
            子质量有较大影响。马艳红等              [14] 制备了 1-戊烯与 1-       利用干燥并经氩气吹扫处理的注射器，先向反应容
            十二烯二元共聚减阻剂，发现在共聚物中引入 1-戊                           器内加入 20 mL 反应单体，于 0  ℃的冰水混合物中
            烯单体可以降低结晶性，增强溶解性。但鲜有文章                             预冷 5  min，随后加入 1  mL 助催化剂 TiBA 反应 5
            系统性探究聚 α-烯烃的侧链长度对减阻剂的热稳定                           min 去除杂质，最后在使用注射器加入 20  mL 溶剂
            性、结晶性以及减阻率的影响。                                     环己烷的同时，将粉末状的主催化剂 CS-1 一同加入
                 本文以 MgCl 2 担载的 TiCl 4 为主催化剂，三异丁               反应容器内，聚合反应开始。反应一定时间后，迅
            基铝（TiBA）为助催化剂，催化长链 α 烯烃聚合。                         速将反应容器中的反应物取出，在乙醇内终止反应，
            聚合产物相对分子质量使用高温 GPC 进行表征，优                          经过洗涤、过滤得到聚合物。
            选主催化剂浓度、溶剂类型、溶剂用量以及反应时                                 其余产物的制备方法同上，只需改变单体种类、
            间，探究最佳反应条件。在最佳反应条件下，聚合                             催化剂用量、溶剂类型、溶剂用量。
            1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯 4 种单体，聚合                      1.3   表征与测试
                     13
            产物通过 CNMR、热失重分析（TGA）、示差扫描                              单体及溶剂水分含量由水分测定仪在常温下
            量热（DSC）、X 射线衍射（XRD）进行化学结构及                         测定，测定试剂为 HKF-03 型卡尔费休（库伦法）
            结晶性能表征，并使用旋转圆盘设备                  [15-17] 进行减阻     试剂。
            性能评价，探讨聚合单体侧链长度对聚合物结晶性                                 聚合物的化学结构由核磁共振波谱仪在常温下
            和减阻效果的影响。                                          测定，氘代氯仿为溶剂，以 TMS 为内标。
                                                                   聚合物相对分子质量使用高温凝胶渗透色谱仪
            1    实验部分                                          进行测试，溶剂为 1，2，4-三氯苯，测试温度为
                                                               150 ℃。
            1.1    试剂与仪器
                                                                   转化率-时间曲线的绘制：聚合反应到指定时间
                 1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯，AR，上
                                                               时，立即使用无水乙醇终止反应，将所得产物烘干
            海阿拉丁生化科技有限公司，经氢化钙除水，减压                             后，称取聚合产物的质量，聚合产物与投料单体的
            蒸馏处理，单体含水量用微量水分测定仪测定，水                             质量百分比即为转化率。
            分含量低于 10 μg/g；Ziegler-Natta 催化剂,工业级，                   聚合物热性能由差示扫描量热仪测量。测试温
            中国石化北京化工研究院；三异丁基铝（TiBA），                           度为–100~100  ℃，测试无需去除热历史，测试过程
            1 mol/L 甲苯溶液，上海萨恩化学技术有限公司，直                        为降温再升温，升降温速率均为 10  ℃/min。
            接使用；氢化钙、无水乙醇、环己烷、正己烷、正                                 聚合物热稳定性能由热重分析仪测定，条件为
            庚烷、正辛烷，AR，天津市大茂化学试剂厂，溶剂                            氮气气氛，升温速率为 10  ℃/min，测试温度范围为
            使用前经氢化钙除水，减压蒸馏处理（水分含量低                             25~600  ℃。
            于 10 μg/g）；HKF-03 型卡尔费休（库伦法）试剂，                        聚合物结晶性能由 X 射线衍射仪测定，将聚合
            淄博博山海分仪器厂，直接使用；1，2，4-三氯苯，                          物制成 0.5  mm 厚的薄膜进行测试，测试角度范围
            色谱纯，美国 Honeywell 公司；HG 减阻剂，徐州金                     5°~50°，扫描速度为 10(°)/min。
   191   192   193   194   195   196   197   198   199   200   201