[发明专利]一种聚α-烯烃的制备方法

说明书

本发明提供一种聚α‑烯烃的制备方法，包括：S1.使第一茂金属催化剂与包含第一α‑烯烃和第一溶剂的第一原料体系接触，从而使所述第一α‑烯烃发生第一聚合反应，得到第一聚合产物；S2.使第二茂金属催化剂与包含第二α‑烯烃和第二溶剂的第二原料体系接触，从而使所述第二α‑烯烃发生第二聚合反应，得到第二聚合产物；S3.使所述第一聚合产物和所述第二聚合产物混合后进行第三聚合反应，制得所述聚α‑烯烃；其中，所述第一聚合产物和所述第二聚合产物的聚合度不同。通过本发明所提供的制备方法可以有效调节茂金属聚α‑烯烃的粘度。

技术领域

本发明涉及化工技术领域，具体涉及一种聚α-烯烃的制备方法。

背景技术

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。

茂金属化合物一般指由过渡金属元素(如IV B族元素钛、锆、铪)或稀土金属元素和至少一个环戊二烯或环戊二烯衍生物作为配体组成的一类有机金属配合物。茂金属催化剂通常认为是第三代PAO催化剂。调整茂金属化合物结构，结合反应物浓度、反应温度、分子量调节剂等因素，可以调节催化聚合度，进而影响最终产物PAO的粘度。但是，催化剂结构的调整需要从基础研究做起，这往往增加PAO产品开发的进度。在单一反应器中进行浓度、温度等工艺的反复调整，这往往影响反应体系的稳定性。茂金属聚α-烯烃的粘度最终是由不同聚合度的聚合物的含量决定的。为此，可以寻找一条灵活调整不同聚合度的聚合物的含量来调整PAO产品的粘度是有必要的。

发明内容

鉴于上述现有技术中存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种聚α-烯烃的制备方法，通过本发明所提供的制备方法可以有效调节茂金属聚α-烯烃的粘度。

本发明的目的之二在于提供一种与目的之一相对应的制备方法的应用。

本发明的目的之三在于提供一种与上述目的相对应的聚α-烯烃。

为实现上述目的之一，本发明采取的技术方案如下：

一种聚α-烯烃的制备方法，包括：

S1.使第一茂金属催化剂与包含第一α-烯烃和第一溶剂的第一原料体系接触，从而使所述第一α-烯烃发生第一聚合反应，得到第一聚合产物；

S2.使第二茂金属催化剂与包含第二α-烯烃和第二溶剂的第二原料体系接触，从而使所述第二α-烯烃发生第二聚合反应，得到第二聚合产物；

S3.使所述第一聚合产物和所述第二聚合产物混合后进行第三聚合反应，制得所述聚α-烯烃；

其中，所述第一聚合产物和所述第二聚合产物的聚合度不同。

本申请的发明人经研究发现，采用上述制备方法，可以灵活调整第一聚合反应和第二聚合反应的工艺条件，进而获得具有不同聚合度的第一聚合产物和第二聚合产物。进一步地，由于第一聚合产物和第二聚合产物的聚合度不同，二者在混合后的体系中能够相互影响，从而最终综合影响到产物聚α-烯烃的粘度。