一种α－烯烃聚合物减阻悬浮液及其制备方法

摘要

本发明是一种输油管道α－烯烃减阻聚合物悬浮液及其制备方法。其特征是由α－烯烃聚合物小块与油溶性而α－烯烃聚合物不溶于其中的悬浮基液按重量比1∶1～1∶4混合，送入胶体磨研磨，直至达到2～50微米的加工细度。本减阻聚合物悬浮液浓度高、粘度低、静置稳定性极佳，还可应用于成品油管道。

说明书

所属领域

本发明是用于输油管道减阻的α-烯烃聚合物减阻悬浮液及其制备方法。涉及高分子化合物的组合物和管道系统领域。

背景技术

减阻剂要注入到管线中去并产生最好效果，必须要具有流动性及较低的粘度。最初的减阻剂聚合物其粘度很高，不但注入困难，在油品中溶解的时间长，减阻效率低，而且储运也很不安全。近些年来国内外一直在为解决这个问题而不懈努力。较为成熟的是将减阻剂制成一种浆状体系，其基本技术思路是将减阻剂聚合物进行超低温粉碎成微小粉末，加入到一种由水或醇、增稠剂、表面活性剂、分散剂、以及防菌剂等组成的液体体系中去，经高速搅拌制浆而成。这种减阻剂聚合物浓度高(可达30％以上)，流动性好(粘度通常在1500厘泊左右)，容易注入，减阻效率高，运输和储存较安全。但仍然有静置稳定性差，容易分层的缺点，导致现场使用操作繁琐，注入工艺相对复杂；此外，由于其化学组成复杂，只能应用于原油管线减阻，因对成品油有污染并对管线运行带来不良影响而无法应用于成品油管线。

发明内容

本发明的目的是发明一种采用简单的悬浮基液与α-烯烃聚合物混合，对油品无污染，静置稳定性极佳且制备工艺简单、成本低的α-烯烃聚合物减阻悬浮液及其制备方法。

本发明在减阻聚合物悬浮液的配方中摒弃了以往常用的与α-烯烃聚合物混合的复杂液体体系，而采用α-烯烃聚合物和成分简单的悬浮基液混合的配方。其中的悬浮基液是油溶性而α-烯烃聚合物不溶于其中的聚硅树脂、有机硅树脂、有机硅改性树脂、改性非离子性硅酮、高分子羧酸、高分子羧酸与硅酮混合物、电中性聚羧酸胺盐、聚酯、电中性聚酰胺聚酯混合物、聚醚以及聚醚改性硅酮的一种或几种的复配液。其配比为：α-烯烃聚合物与悬浮基液在混合物中所占重量比例为1∶1～1∶4。这里所用的α-烯烃聚合物即通常所用的α-烯烃高分子量聚合物。而悬浮基液则是一种成分简单的高分子溶液。其分散特性、密度及组成均能达到特定要求。即首先悬浮基液必须要对减阻聚合物微粒表面进行润湿，取代其表面的吸附物，如空气、水分，使其表面由固/气相转变为固/液相；其次，悬浮基液的密度必须与减阻聚合物密度接近，从而为减阻聚合物微粒稳定悬浮在基液中创造条件；第三，悬浮基液必须要能防止减阻聚合物微粒的聚集，使这种悬浮分散体系在无外力作用下，仍然能保持分散悬浮状态。本发明所选的悬浮基液能够提供良好的吸附润湿作用，降低聚合物微粒表面摩擦系数，降低聚合物微粒表面张力，增进流动、平滑作用，同时高分子溶液有利于改善分散效果，防止沉积，提高储存稳定性。所制备减阻聚合物悬浮液可以保持长时间稳定而不分层。

本α-烯烃减阻聚合物悬浮液的制备方法是将α-烯烃聚合物经机械切割成小块，与悬浮基液混合流入胶体磨在常温常压下进行研磨，直至达到一定的细度。具体说就是将α-烯烃聚合物切割成块径小于2厘米的小块，与悬浮基液在胶体磨中研磨到加工细度为2～50微米即可。加工的细度可以通过调整胶体磨定子和转子间的间隙以及重复粉碎次数(胶体磨本身就有此种功能)来实现，最佳的方法是前者。虽最终需经检验混合物的细度才能确定是否达到要求，但一般来说，当胶体磨定子和转子间隙由大调到50微米以下研磨就完全可以了，也用不着对产品再进行检验。这里所用的胶体磨是一种通常应用于食品、医药、化妆品等行业的细微加工设备。该设备上有调整定子与转子间隙的固定手柄和调整环，只要适当调整就可控制所加工物料的细度。该胶体磨作本发明的加工设备完全能满足要求。这是因为胶体磨通过不同几何形状的定子和转子在高速旋转下作相对运动，物料在自重、气压力及离心力的作用下，通过其环状可变间隙时受到强大的剪切力、摩擦力、撞击力、高频震荡、旋涡等复合力的作用，物料被有效地分散、破碎、乳化、均质、均匀混合，从而得到理想的精细化产品。而且胶体磨在粉碎的同时即对物料进行高速搅拌和乳化，因而出料即为混合均匀的悬浮液。

具体实施

实施例1：

悬浮基液由聚硅树脂、有机硅树脂或有机硅改性树脂和二甲苯调制而成。其中聚硅树脂与有机硅树脂或有机硅改性树脂比例为1∶1(重量比)，活性成分含量50％。聚合物小块(块径小于1厘米)与悬浮基液比例为1∶2(重量比)，混合均匀，缓慢加入胶体磨。第一次粉碎的时候，胶体磨定子和转子的间隙稍大，以利于进料。经初粉以后，再进入胶体磨粉碎两次以上，每次逐渐调小定子和转子间隙，直到获得精细的均匀悬浮液流体。最终减阻聚合物的粉碎细度可小于50微米，悬浮液粘度低于2000厘泊。

实施例2：

悬浮基液由烯丙醇聚氧烷基醚与聚丙烯酸异丁酯组成，比例3∶1(重量比)，混合搅拌均匀。聚合物小块(块径小于1厘米)与悬浮基液比例为1∶1(重量比)。粉碎操作程序同实施例1。

实施例3：

悬浮基液为高分子羧酸与硅酮混合物，并与有机硅树脂混合，混合比例1∶1(重量比)。聚合物小块(块径小于1厘米)与悬浮基液比例为1∶3(重量比)。粉碎操作程序同实施例1。

实施例4：

悬浮基液为电中性聚酰胺聚酯混合物，活性成分含量53％。聚合物小块(块径小于1厘米)与悬浮基液比例为1∶4(重量比)。粉碎操作程序同实施例1。

按本发明所述配方、配比和制备方法生产出来的减阻聚合物悬浮液浓度大、粘度低，在减阻聚合物浓度大于30％时，其粘度仍低于2000厘泊。产品的静置稳定性极好，可以保持长时间(通常大于3个月)稳定而不分层、不结块。而且其成分简单，体系中不含水及固体悬浮物等杂质，不但可应用于原油管道，也可应用于成品油管道。本发明之方法为常温粉碎，工艺简单，成本低，生产易于控制，且生产设备为通用的胶体磨，不用另行设计、加工设备，为生产带来极大方便。