AlCl3/乙醇络合催化体系催化癸烯齐聚研究

• 作 者: 吴俊敏
• 机 构: 华东理工大学
• 出 处: 华东理工大学
• 发表日期: 2015年期
• 关键词: PAO润滑油 1-癸烯齐聚 络合催化体系 氯化铝 乙醇 工艺参数 性能分析

本文采用AlCl3作催化剂，研究了不同助催化剂所组成的络合催化体系和齐聚反应工艺条件对1-癸烯齐聚反应及齐聚产物性能的影响，合成出了高粘度指数的PAO润滑油基础油。实验分别考察了聚合反应中AlCl3用量、助催化剂种类及其用量和加入方式、聚合温度、聚合时间、聚合单体/溶剂体积比、癸烯单体滴加时间、搅拌速度等条件对1-癸烯齐聚反应的影响，确定了齐聚反应的最佳反应条件，并对AlCl3/乙醇络合催化剂催化1-癸烯齐聚进行了动力学上的研究与探讨。研究结果表明，AlCl3/乙醇络合催化体系催化1-癸烯齐聚的最佳工艺条件为:AlCl3用量2％（与1-癸烯摩尔比），助催化剂乙醇加入量为0.9（与AlCl3摩尔比），乙醇的引入采用二次加入方式，溶剂正己烷与1-癸烯体积比为1∶1，1-癸烯滴加时间1h，反应温度0℃，聚合反应时间3h，搅拌速度600r/min。在该条件下齐聚所得齐聚物的单体转化率为91.39％，齐聚物100℃运动粘度为62.13mm2/s，粘度指数高达167。动力学研究结果表明，AlCl3/乙醇络合催化体系催化1-癸烯齐聚反应为阳离子聚合过程，在合适的齐聚条件下，齐聚所得产物主要为1-癸烯的三聚体和四聚体，且随着反应温度的升高，生成的二、三聚体含量有所升高，四、五聚体含量有所下降。　　实验在1-癸烯齐聚反应研究的基础上，又对混合癸烯的齐聚反应进行了进一步讨论与研究。探索了齐聚过程中AlCl3用量、助催化剂乙醇、乙醚的用量和助催化剂加入方式等因素对混合癸烯齐聚物性能的影响。在催化混合癸烯的过程中，通过改变混合癸烯中1-癸烯的含量，最终获得粘度指数超过130的齐聚产物。