一种饱和茂金属聚α-烯烃的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种饱和茂金属聚α

【技术实现步骤摘要】
一种饱和茂金属聚
α
‑
烯烃的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种饱和茂金属聚α
‑
烯烃的制备方法。

技术介绍

[0002]聚α
‑
烯烃(Poly
‑
Alpha
‑
Olefins，简称PAO)是一种由化学合成方法制备的全合成烃类润滑油基础油，具有粘度指数高、低温性能优越、热氧化安定性好、低挥发性、剪切安定性好等优点，是目前被认为最具有发展潜力的全合成润滑油基础油。PAO通常是由路易斯酸或Zieger
‑
Natta催化剂等传统催化剂催化聚合反应，如使用BF3催化制备低粘度PAO，使用AlCl3催化制备中粘度PAO，使用Zieger
‑
Natta催化剂催化制备高粘度PAO。而茂金属聚α
‑
烯烃(mPAO)以茂金属催化剂催化α
‑
烯烃聚合得到的拥有梳状结构、不存在直立侧链的产品。这种结构影响PAO产品性能，与传统PAO相比，mPAO通常拥有改进的流变特性和流动特征，可提供更好的剪切稳定性、较低的倾点和较高的粘度指数，具有良好的粘温特性。这些特性决定了mPAO可以用于高苛刻度的环境下，包括动力传动系统和齿轮油、压缩机润滑油、传动液和工业润滑油。随着社会对能源利用率、生态环保的要求越来越高，人们对高性能的mPAO润滑油基础油需求增大。
[0003]通过茂金属化合物催化α
‑
烯烃制备的mPAO，在结构中含有双键。为了提高mPAO的抗氧化性能，必须要对mPAO进行加氢饱和。
[0004]CN105008409B公开了一种α
‑
烯烃聚合物和加氢α
‑
烯烃聚合物的制造方法。其中公开了在聚合过程中加入氢气。在聚合过程中加入氢气，容易造成原料被饱和的问题。其虽然公开了将制备得到的α
‑
烯烃聚合物进行氢化，但是没有公开具体的氢化方案。
[0005]CN104370675B公开了一种以连续方式制备聚α
‑
烯烃的方法，但是其需要额外添加催化剂，例如其实施例17，向其中加入0.5重量％(以待加氢处理的聚α烯烃的总重量为基准计)的巴斯夫Ni
‑
5249催化剂，向其中通入氢气直至氢气压力为4.0MPa，将反应釜加热至200℃，在此温度下反应3h。通过加氢催化剂，如镍类，增加了设备投资和原料成本。
[0006]综上，目前，加氢饱和mPAO主要有两种方法，一是通过加氢催化剂，如镍类或其他贵金属的无机物进行固定床或者釜式加氢；另外一种是在聚合过程中，加入氢气进行分子量的调节，制备出来的是饱和的mPAO。前者加氢方法增加了设备投资和原料成本，后者容易造成原料被饱和。为此，寻找一条经济实惠的加氢饱和mPAO的方法具有必要性。

技术实现思路

[0007]针对现有技术存在的上述问题，本专利技术提供一种新的饱和茂金属聚α
‑
烯烃的制备方法，本专利技术方法以聚合催化剂茂金属化合物自身的催化加氢饱和特性，通过氢气的加入进行mPAO结构中双键的饱和。因此，本专利技术方法无需加入额外的催化剂，节省了设备投资和原料成本，而且对原料不造成饱和而损失，制备得到的饱和茂金属聚α
‑
烯烃性能优异。
[0008]本专利技术第一方面提供了一种饱和茂金属聚α
‑
烯烃的制备方法，包括：在茂金属催化剂和活化剂的存在下，将α
‑
烯烃单体进行聚合，然后脱除未反应的单体，并加入氢气进行
加氢反应。
[0009]根据本专利技术所述的制备方法的一些实施方式，优选地，所述加氢反应的条件包括：温度为50～150℃，时间为0.5～12h，氢气压力为0.1～2MPa。
[0010]根据本专利技术所述的制备方法的一些实施方式，优选地，所述脱除未反应的单体的方法为减压蒸馏。
[0011]根据本专利技术所述的制备方法的一些实施方式，优选地，所述α
‑
烯烃选自1
‑
己烯、1
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庚烯、1
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辛烯、1
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壬烯、1
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癸烯、1
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十一烯、1
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十二烯、1
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十三烯、1
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十四烯、1
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十五烯、1
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十六烯、1
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十七烯、1
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十八烯、1
‑
十九烯和1
‑
二十烯中的一种或多种，优选1
‑
丁烯、1
‑
戊烯、1
‑
己烯、1
‑
庚烯、1
‑
辛烯、1
‑
壬烯、1
‑
癸烯、1
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十一烯、1
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十二烯、1
‑
十三烯和1
‑
十四烯中的一种或多种。
[0012]根据本专利技术所述的制备方法的一些实施方式，优选地，所述茂金属催化剂选自二甲基硅基双正丙基环戊二烯基二氯化锆、二甲基硅基双茚基二氯化锆、二乙基硅基双茚基二氯化锆、二苯基硅基双(4,7
‑
二甲基茚基)二氯化锆、二甲基硅基双(4,7
‑
二甲基茚基)二氯化锆、二甲基硅基双茚基二氯化锆、二苯基硅基双(2
‑
甲基环戊二烯基)二氯化锆、亚乙基双茚基二氯化锆、亚乙基双(2
‑
甲基茚基)二氯化锆、二甲基硅基双(2
‑
甲基
‑3‑
丁基环戊二烯基)二氯化锆、二甲基硅基双环戊二烯基二氯化锆、二乙基亚甲基环戊二烯基(3,5
‑
二甲基苯基茚基)二氯化锆、二乙基亚甲基环戊二烯基(4,7
‑
二甲基茚基)二氯化锆、二甲基亚甲基环戊二烯基(4,7
‑
二甲基茚基)二氯化锆、二甲基硅基环戊二烯基(4,7
‑
二甲基茚基)二氯化锆、二甲基硅基环戊二烯基(3,5
‑
二甲基苯基茚基)二氯化锆、二甲基硅基双(2
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甲基环戊二烯基)二氯化锆、二甲基硅基双(2
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甲基茚基)二氯化锆、二甲基硅基环戊二烯基(2
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甲基茚基)二氯化锆、二甲基硅基双正丙基环戊二烯基二氯化铪、二甲基硅基双茚基二氯化铪、二乙基硅基双茚基二氯化铪、二苯基硅基双(4,7
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二甲基茚基)二氯化铪、二甲基硅基双(4,7
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二甲基茚基)二氯化铪、二甲基硅基双茚基二氯化铪、二苯基硅基双(2
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甲基环戊二烯基)二氯化铪、亚乙基双茚基二氯化铪、亚乙基双(2
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甲基茚基)二氯化铪、二甲基硅基双(2
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甲基
‑3‑
丁基环戊二烯基)二氯化铪、二甲基硅基双环戊二烯基二氯化铪、二乙基亚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种饱和茂金属聚α
‑
烯烃的制备方法，包括：在茂金属催化剂和活化剂的存在下，将α
‑
烯烃单体进行聚合，然后脱除未反应的单体，并加入氢气进行加氢反应。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述加氢反应的条件包括：温度为50～150℃，时间为0.5～12h，氢气压力为0.1～2MPa。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述脱除未反应的单体的方法为减压蒸馏。4.根据权利要求1
‑
3中任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述α
‑
烯烃选自1
‑
己烯、1
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庚烯、1
‑
辛烯、1
‑
壬烯、1
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癸烯、1
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十一烯、1
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十二烯、1
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十三烯、1
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十四烯、1
‑
十五烯、1
‑
十六烯、1
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十七烯、1
‑
十八烯、1
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十九烯和1
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二十烯中的一种或多种，优选1
‑
丁烯、1
‑
戊烯、1
‑
己烯、1
‑
庚烯、1
‑
辛烯、1
‑
壬烯、1
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癸烯、1
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十一烯、1
‑
十二烯、1
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十三烯和1
‑
十四烯中的一种或多种。5.根据权利要求1
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4中任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述茂金属催化剂选自二甲基硅基双正丙基环戊二烯基二氯化锆、二甲基硅基双茚基二氯化锆、二乙基硅基双茚基二氯化锆、二苯基硅基双(4,7
‑
二甲基茚基)二氯化锆、二甲基硅基双(4,7
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二甲基茚基)二氯化锆、二甲基硅基双茚基二氯化锆、二苯基硅基双(2
‑
甲基环戊二烯基)二氯化锆、亚乙基双茚基二氯化锆、亚乙基双(2
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甲基茚基)二氯化锆、二甲基硅基双(2
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甲基
‑3‑
丁基环戊二烯基)二氯化锆、二甲基硅基双环戊二烯基二氯化锆、二乙基亚甲基环戊二烯基(3,5
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二甲基苯基茚基)二氯化锆、二乙基亚甲基环戊二烯基(4,7
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二甲基茚基)二氯化锆、二甲基亚甲基环戊二烯基(4,7
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二甲基茚基)二氯化锆、二甲基硅基环戊二烯基(4,7
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二甲基茚基)二氯化锆、二甲基硅基环戊二烯基(3,5
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【专利技术属性】
技术研发人员：李禄建，曹育才，蔡伟，陈永强，李永清，刘英伦，王伟哲，王涛，李叶思，李洁，
申请(专利权)人：上海化工研究院有限公司中石化上海工程有限公司，
类型：发明
国别省市：