溶度參數對聚α-烯烴油溶劑選擇的影響

第40卷第11期當代化工Vo1.40,No.112011年11月Contemporary Chemical IndustryNovember ,2011溶度參數對聚a-烯烴油溶劑選擇的影響李長(cháng)海(克拉瑪依職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆 獨山子833600)摘要:以溶度參數為溶劑選擇依據，對a -癸烯齊聚制備潤滑油基礎油合成實(shí)驗的溶劑進(jìn)行研究?？疾炝瞬煌芏葏档娜軇AO的影響。將溶度參數的概念引人聚合反應溶劑的選擇中。結果表明，溶劑種類(lèi)對PAO的影響明顯。由于環(huán)已烷的溶度參數接近聚合物，可作為聚a-烯烴油的理想溶劑。產(chǎn)物收率高，性能優(yōu)良。關(guān)鍵詞:溶度參數;環(huán)已烷;聚a-烯烴油中圖分類(lèi)號: TE 624.8'2文獻標識碼: A文章編號: 1671-0460 (2011) 11-1131-02Effect of Solubility Parameter on Solvent Selection of Polymer Alpha OlefinsLI Chang-hai( Karamay Vocational&Technical College, Xinjiang Dushanzi 833600, China)Abstract: .Taking the solubility parameter as the basis of solvent selection, how to select suitable solvent tosynthesize lubricant base oil by the oligomerization of a-decene was studied. Influence of solvents with diferentsolubility parameters on the PAO was discussed. The concept of solubility parameter was introduced to the solventselection for polymerization. The results show that, solvent types have obvious infuence on the PAO. Because thesolubility parameter of cyclohexane is close to polymer, it can be used as the ideal solvent of alpha olefins. The productyield is high and the performance is excellent.Key words: Solubility parameter; Cyclohexane; Polymer alpha olefins溶液聚合是合成基礎油常用的聚合方法之一-。下 反應所需的理想溶劑。溶劑的選擇對于溶液聚合反應而言是至關(guān)重要的，1主要 試劑和儀器溶劑選擇合適則對聚合物溶解性好，可以減小或消除凝膠效應;選用的溶劑不合適，會(huì )造成對聚合物試劑: Al(Et)2Cl: 美國進(jìn)口; TiCls:無(wú)色透明液溶解性不好，在反應過(guò)程中產(chǎn)生沉淀，加劇凝膠效體，天津市福晨化學(xué)試劑廠(chǎng);環(huán)己烷:分析純，天應。通常情況下，一般使用“相似相溶”原理為溶津市福晨化學(xué)試劑廠(chǎng);正庚烷:分析純，天津市福劑選擇的依據之- -，這里所提到的“相似”實(shí)際上晨化學(xué)試劑廠(chǎng);甲苯:分析純，天津市福晨化學(xué)試就是相近的溶度參數，即當溶劑與聚合物有相似的劑廠(chǎng);四氯化碳:分析純，天津市福晨化學(xué)試劑廠(chǎng);溶度參數時(shí)，它們會(huì )出現理想的溶解效果"。溶度二氯甲烷:分析純,天津市福晨化學(xué)試劑廠(chǎng);正疋參數是衡量液體之間相容性的-項物理常數，是由烷:分析純，天津市福晨化學(xué)試劑廠(chǎng)。Hildebrand J H等在20世紀中期提出了的。溶度參儀器: 0.5 L常壓聚合反應釜。數被定義為物質(zhì)內聚能密度的平方根，用來(lái)表征液2溶劑選擇.體分子間相互作用強度”。目前，溶度參數被廣泛的應用于高聚物浴解性的預測與研究、預測表征色溶液聚合過(guò)程中，溶劑不參加反應，但是溶劑素的表面”、多組分體系相平衡的計算、油田化學(xué)的重要性卻不容忽視。所選溶劑的合適與否在- -定品溶解性研究等方面。程度上決定了反應速率和聚合度。從化學(xué)角度應該本文以溶液的溶度參數為主要考察對象，利用考慮溶劑性質(zhì)對聚合物分子量、聚合速度和微結構溶度參數計算公式計算出聚合物的溶度參數作為參等的影響;從化工角度考慮溶度參數的問(wèn)題，這會(huì )考值進(jìn)行溶劑選擇,并通過(guò)實(shí)驗考察了不同溶度參影響到體 系的粘度和收率。所選擇的溶劑在相應聚數的溶劑對最終產(chǎn)物的影響。篩選出適合該聚合度合反應條件下必須是不與原料、催化劑和引發(fā)劑直收稿日期: 2011-09-07作者簡(jiǎn)介:李長(cháng)海(1973-),男， 黑龍江明水人，講師。東北石油大學(xué)化工工藝專(zhuān)業(yè)碩士研究生，主要研究方向是俳化反應工程。E-mai1 ich3035@sina.com, Tel: 0992 -3874051。1132當_代化2011年11月接發(fā)生反應，反應完成后容易脫除，穩定、毒性小、18.2(J/cm)n 和二氯甲烷19.8(J/cm y'分別進(jìn)行實(shí)驗，性?xún)r(jià)比高。因此，溶劑的選擇在溶液聚合反應中是驗證不同溶度參數的溶劑對聚合物的影響。首先要解決的問(wèn)題。3結果與分析2.1聚合物溶 度參數的計算在進(jìn)行溶劑選擇之前首先要對聚合物的溶度參在一定催化劑用量、反應時(shí)間和反應溫度下進(jìn)數進(jìn)行計算，作為溶劑選擇的依據之-。聚合物的行實(shí)驗，結果如表3所示。從溶劑的溶度參數角度溶度參數越接近溶劑的溶度參數,溶解過(guò)程就越容分析，越是溶度參數接近，聚合物質(zhì)量收率、100易進(jìn)行。聚合物溶度參數的計算公式如下:C時(shí)的粘度和粘度指數都較高。選擇溶度參數相近82.(則)”(1)的溶劑為得到目標聚合物提供了有利的反應環(huán)境,所得的產(chǎn)物也向著(zhù)理性聚合度的方向進(jìn)行。式中: E'一摩爾相互作用常數值;Tabl表3不同溶劑對齊聚反應的影響Effect of various solvent on oligomerizationV=MJd, Mo- -聚 合物重復結構單元相對分子質(zhì)量;d -聚合物密度。溶劑商度務(wù)教質(zhì)量收率% rwr/mm' .。VI表1列出了常用基團的摩爾相互作用常數”。正已烷14.851.67.3212表1常用基團的摩爾相互作用常數E，正庚烷15.379.519.37Table 1 The molar interaction parameters of the common環(huán)已烷16.884.733.59144groups E'四氯化碳. 17.685.110基CH2- -CH= ;18.73.86.991V/(cm’ ●mol') 33.5 16.1 13.5 -1.0 -19.2 28.5二氯甲烷42.712.46E' 1J.mol') 4710 4940 4310 3430 1470 4310從溶劑的極性角度分析,用甲苯和二氯甲烷作從癸烯為原料合成PAO的重復結構單元結構為溶劑，聚合物粘度低，主要是因為甲苯和二氯甲可知:重復結構單元中含有10個(gè)- -CH-，表1中烷為極性溶劑，在反應過(guò)程中發(fā)生了烷基化反應，查到其E'為4940J/mol。有關(guān)文獻報道PAO以三造成粘度下降，而聚合物的粘度指數與支化度成反聚體為性能最優(yōu)，按三聚體計算重復結構單元相對比關(guān)系”。甲苯烷基化反應如下:分子質(zhì)量為14。根據實(shí)驗計算PAO的密度為0.77。82-(別)“. NWW-wL )m=[4 940/ ( 14/0.77) ]"=16.5 (Jem' )"(2)4結論文獻中所記載的聚a -烯烴溶度參數為16.6141,利用溶度參數公式計算出聚合物的溶度參數,與計算值基本相同。并應用于聚合反應所用溶劑的選擇中。從實(shí)驗結果2.2溶劑的溶度參數溶劑的溶度參數是衡量液體之間相容性的一-項可以得到，溶劑種類(lèi)對聚烯烴油的影響明顯。由于物理常數，表示了物質(zhì)結構特點(diǎn)，為選擇溶劑提供環(huán)已烷的溶度參數更接近聚合物的溶度參數且環(huán)己了理論指導。表2列出了常用溶劑的溶度參數。烷是非極性溶劑，所得產(chǎn)物各項性能突出，因此，環(huán)已烷可作為聚烯烴合成油的理想溶劑。利用溶度Table 2 The sol表2.常用溶劑的溶解度參數。參數進(jìn)行聚合反應溶劑的選擇對實(shí)際生產(chǎn)具有一定‘溶劑8溶劑81溶劑8/.的指導意義。U●cim)(●cmi )參考文獻:正戊烷14.4正辛烷15.4|二氯甲烷 19.8正已燒甲苯8.217.6[1吉青.喬寶福,趙得祿.高分子的溶度參數理論[小.物理學(xué)8.7四氯乙烯19報200756(3):1815- -1818.8.42孫志娟,張心亞，等.溶度參數的發(fā)展及應用0.橡膠工業(yè).2007.54.54-57.經(jīng)過(guò)計算得出聚合物的溶度參數為3]侯文順高聚物生產(chǎn)技術(shù)M.北京化學(xué)T業(yè)出版社29012)16218116.5(J/em)",參考表2中所列舉溶劑的溶度參數，[4]昌涯,劉韋韋.利用溶解度參數篩選二甲醚發(fā)動(dòng)機油的基礎油和添加劑J].上?；疘.2010535);: 9-12.分別選擇正已烷14.9( J/cm’歸、正庚烷15.20/cm)n、[5] 申志明.1-癸烯齊聚制備聚烯烴合成油[D}大連理工大環(huán)已烷16.80/cm)"、 四氯化碳17.6J/cm)"、 甲苯學(xué).2009.9(25):20-23.