【2017年整理】α-烯烃的功能与应用.doc

1 / 7α-烯烃的功能与应用线性 α-烯烃 (LAO) 主要用途是用作聚烯烃(HDPE 和 LLDPE) 共聚单体, 可用于生产塑料，聚烯烃弹性体，表面活性剂和中间体( 洗涤剂醇类、线性烷基苯、烷基二甲胺、α-烯烃磺酸酯、联苯醚二磺酸酯)，增塑剂用醇，合成润滑油，石油添加剂，油田化学品少量用途是用于生产合成酸，烯基琥珀酸酐，环氧化物，硫醇，聚丁烯-1，戊醇，高分子量蜡，金属工作液及其他产品 (如聚癸烯用于个人护理化学品、皮革化学品)α-烯烃按其碳链长度有不同的应用较低碳链 α-烯烃如 C4(丁烯-1)、C6(己烯-1) 和 C8(辛烯-1)，用作 HDPE 和LLDPE 生产用共聚单体，占总消费量 50%以上C8(二异丁烯)生产辛基酚是生产子午线轮胎所必须的配套加工助剂C8( 辛烯-1)可以制辛烯基琥珀酸衍生物用作乳化剂，还可以和 C12 用作聚 α-烯烃(PAO)生产润滑油C9 和 C10 用于制取无毒增塑剂邻苯二甲酸二异壬酯(DINP) 和邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)，在电线电缆料中用量增长迅速C12-C16 用于生产洗涤剂C14-C18 用于生产 AOSC16-C18 用于生产造纸上浆剂。

大于 C18 的 α-烯烃直接用于润滑剂和钻井液C20+用于生产润滑油添加剂C24+用于生产石蜡流变改性剂此外，α- 烯烃还可用于生产其余多种精细化学品和功能化学品中间体，有制乳化剂、皮革处理剂、润滑油添加剂、防锈剂、织物整理剂、纸张用化学品等用途 2 / 74.1 α-烯烃在聚乙烯中的应用4.2 α-烯烃在合成油中的应用聚 α-烯烃亦称线性 α-烯烃齐聚物，它是汽车、机械工业和航天工业用合成润滑油剂的主要原料由于产品性能优异，在军事工业中应用量也很大它具有挥发度低、高粘度指数、低倾点、高闪点和良好的高温氧化性能，使用寿命比纯石油基产品长等特点蜡裂解所得液态混合 α-烯烃主要是 C5～C18 在混合物中含有正构 α-烯烃，异构 α-烯烃，内烯烃及其它非烯烃其中正构 α-烯烃约占 40％，这样的原料聚合得到的聚 α-烯烃合成润滑油，不但收率低，粘温性质差，其它各项性质与同粘度的矿物油相比，并无明显的优势而据国外文献报道，用 C8～C10 为原料得到的聚 α-烯烃合成润滑油，粘温性质、低温性质都极佳，对各种添加剂感受性良好，各项性质都大大优于同粘度的矿物油可作为高档合成润滑油使用，其市场价格也比用宽范围混合原料生产得到的合成润滑油的价格高出许多倍。

那么可以利用现有的蒸馏 设备首先对混合 α-烯烃进行分离，把它分成不同的馏份取出 C8～C10 的馏份进行聚合由蜡裂解制得的 α-烯烃，虽然不如乙烯齐聚法所得 α-烯烃的纯度高，但对窄馏份进行聚合，其操作条件要缓和的多，催化剂用量 可比用混合原料节约50％～ 70％，所得重合油经过加氢精制可得到稳定性好的聚 α-烯烃合成润滑油如果对于某些特殊用途用油，还可以根据具体需要，调整 分离方案和工艺条件，使其可满足不同的使用要求例如可把窄馏份的范围适当扩宽，用 C8～C12 或C8～C14 馏份进行聚合PAO 在世界上主要被 shell (壳牌公司)、chebron（雪佛龙公司） 、ethgl (乙基公司)三家垄断生产 3 / 74.2.1 国内外润滑油市场的发展趋势4.2.2 国内外 PAO 合成润滑油的生产PAO 是汽车、机械工业和航天工业用合成润滑油的主要原料早期，国外采用石蜡裂解法来生产 a-烯烃，所得到的液态混合 α-烯烃主要是 C5-C18其中正构 a-烯烃约占 40%，制备的 PAO 合成润滑油收率低，黏温性质差，与同黏度的矿物油相比，并无明显的优势而用 C8-C10 为原料制备的PAO 合成润滑油，黏温性质、低温性质都极佳，对各种添加剂感受性良好，可作为高档合成润滑油使用。

随着乙烯齐聚工艺的日趋成熟，石蜡裂解法逐渐失去竞争能力因此 1986年以后，国外各公司的 PAO 基本上采用乙烯齐聚生成的 C10 α-癸烯经催化齐聚并加氢饱和生产，由于原料 α-癸烯纯度高，催化剂活性及选择性高，工艺条件控制严格，因此 PAO 合成润滑油在黏度指数、低温性能及热氧化安定等方面有显著提高我国 PAO 合成润滑油生产厂家主要有中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司、中国石油兰州石油化工公司和抚顺石油化工公司三家公司生产 PAO的原料全部采用不同的含蜡原料(包括各种含蜡油和含油蜡)，经过热裂解而得到α-烯烃由于原料烯烃的质量不同，聚合油结构组成复杂，在黏度指数、低温黏度和热氧化安定性等方面，与国外的合成油相比，有很大的差距国内 PAO 合成润滑油中正构 α-烯烃含量低，在产品质量上反映的是润滑油的勃度指数低，国外的黏度指数一般可以达到 130 以上，而国内仅有 90-95，当裂解原料油含量为 30%以上时，黏度指数只有 80～90因此，如何提高原料烯烃的质量来改善合成润滑油的性能，生产质量好、档次高的润滑油，是生产厂家需要解决的问题 4 / 74.2.3 PAO 合成润滑油的地位4.3 α-烯烃在 AOS 中的应用表 4.1 我国 AOS 生产厂家一 览表表 4.2 2003～2010 年我国 AOS 的产量4.4 α-烯烃在 LAB 中的应用4.5 α-烯烃在其它化工产品中的应用4.6 高碳数 α-烯烃的应用长碳链的 LAO，C20～24、C24～28、C30+的应用发展方向是橡胶保护，特别是防止臭氧的影响。

臭氧会使橡胶自然老化，这从橡胶的裂口可以得到证实，开始时裂口很小，然后越来越大对于橡胶的保护，尤其是轮胎，仍然在使用不同种类的蜡它们的功能是慢慢地渗透到橡胶的表面，以避免臭氧氧化针对不同的橡胶（天然橡胶、苯乙烯聚丁橡胶、丁晴橡胶）的长期测试（2 到 3年） ，证明 LAO 的某一混合物，与目前普遍应用的石蜡相比，有更好至少是相同的特性LAO 的优点是健康无害的，也就是说用它可以生产出健康无害的橡胶产品基于 C30+的粘合剂和将粉末状转换为颗粒状的添加剂已经研制成功这是现代橡胶和塑料生产技术所需要的，主要有以下原因：1、减少粉尘，一方面减少除尘带来的浪费，另一方面，提高了职业安全性（爆炸的危险减少了） ， 改善了工作环境和卫生条件，以及生态环境2、更利于处理，运输和储藏3、更方便自动处理（称重，运送） 与仍然在使用的粘合剂相比，由于本身的特性，LAO 拥有更多的优点再加上颗粒状拥有很少的粉尘，这些大幅度地提高了添加剂在基本物（混合物）中的分散性除了上述优点，效率的提高也是不可忽视的更进一步的优点是 LAO 粘合剂是健康无害的成熟的颗粒化方法可以用于不同的添加剂方面，如硫化剂、抗氧化剂、光热稳定剂及填料等。

此外，基 5 / 7于 LAO 的粘合剂基本上是惰性的，在最终产品中少量的添加不会影响产品本的特性在美国，LAO C30+被普遍地用作塑料处理用润滑剂，尤其是在挤出式塑料管材的生产过程中这种润滑剂同时提高了塑料管材的表面光滑性和亮度C30+ 不仅在 PVC 挤出工生产中得到了检测，同时也在硬质 PVC 卷状衬片生产中得到证明，完全可以替代昂贵的 Loxiols（美国生产的一种润滑剂） ， 同时可以很好地保持产品的外形由于 C30+是健康无害的，所以也可以用于食品添加剂衬片的生产通常，以聚乙烯为载体的浓缩色母用于塑料如，聚烯烃或聚酰胺的染色. 基于目前的资料，国内（捷克）生产的色母料包含重 70%的载体， 最典型的是PE（HDPE 以及 LDPE） 另一部分是颜料重约 20%，剩余部分为分散剂石蜡是最常用的分散剂然而石蜡用作分散剂是受限制的，由于卫生法规限制芳香族化合物的含量，所以色母中的石蜡含量重最大不能超过 9%这一状况可以用长碳链的 LAO 来解决实验室及实验工厂的检测证明，特别是 LAO C18 到 C30+或它们的混合物完全可以替代石蜡，用作色母中的分散剂实验由捷克共和国的两个独立的研究机构进行，所得结果都证明色母的性能非常好，这也证明 LAO作为分散剂是非常有效的。

与石蜡相比，在以下几方面得到了改善：1、改良了分散性2、可以增加更高的浓度，重量比可达 15%3、对健康和卫生是无害的4 、颗粒状适合于精确的配料也易于处理5、可应用于各种产品，尤其是要求对健康无害的产品（如玩具，健康产品等） 6、永久的质量，持久的特性造纸工业通常使用石蜡或微晶蜡及纯地蜡做纸张的疏水处理这可以使纸张防水和防止吸潮等对于所有纸张都可以采用这一疏水处理方法用某些组份的 LAO 替代石蜡，可以达到同样的效果由多个研究机构和造纸工厂测试的结果是 C24-28 和 C30+的效果最好同时值得注意的是 LAO 作为人工合成产品与石蜡的区别是，LAO 于健康无害，不受应用领域的限制LAO 的应用过程与石蜡是相同的，即涂或喷在纸张的表面上，或造纸机器的滚轴上LAO 可以单独使用或与石蜡，微晶蜡形成混合物来使用，在纸张表面的沉降量是由不同类 6 / 7型和纸张的厚度决定的，食品添加剂所用的纸张表面沉积量约为 20 克/平方米，技术用的纸大约为 40 到 50 克/平方米用 LAO 做表面处理的纸完全可以同用石蜡处理过的纸张比美特别是 C30+可以广泛应用于这一领域，加上它可以加工成颗粒状，更便于处理和配料。

和石蜡相比在以下方面得到了改进：1、在同样浓度条件，具有更好的渗透性2、可以制造成更高浓度的产品3、证明对健康与保健卫生无害4、永久的质量和持续的特性5、C30+可以制成颗粒状粘合剂、热接合剂最典型的是由石蜡、微晶蜡、树脂和塑料组成 改良的松香作为树脂和出自塑料的乙二醇二乙酸酯、聚乙烯、聚丙烯、甲基异丁烯酸酯及甲基丙烯酸酯是最广泛使用的除了这些基本的成份，粘合剂还包含合成橡胶、沥青和稳定剂通过混合这些成份得到的混合物应用在纸张上以后，可以使纸张具有很多特性，如对水的防渗透性、对水蒸汽的低渗透性、可粘性及对油的防渗透性等同时增加了纸张的弹性和强度从造纸工业的应用领域来分，粘合剂可分为层压、自粘、包装和纸张处理等对 LAO 的应用来说，层压粘合剂领域是最重要的 层压粘合剂最典型的应用是把铝片和纸或把纸和纸粘起来由于在自粘方面需要不多的 LAO，所以它的应用是很少的用于包装方面的粘合剂主要是为精制的包装纸和纸板使用 LAO C30+的粘合剂，其性能好于或等同于用石蜡的粘合剂应用 LAO C30+的粘合剂已经发展出很多种，它们中的多数可以同进口的顶级的粘合剂相比美与石蜡相比，LAO C30+的应用效果和它的于健康和保健的无害性，加上 LAO 持久的效果和可颗粒状供货的特点 , 相当程度地增加了它的应用可能性。

LAO C20～24 可以作为高质量的合成原材料，用于皮革生产的润滑剂半合成及合成的润滑剂是由亚硫酸盐、硫酸盐及非离化型物生产的，它们可形成具有期望的稳定性并带有水特性的乳状液加工非常柔软的皮革需要使用这些制剂它们也可以用于对矾鞣革的脂肪液化以生产指定要求的耐晒产品C20～24 可以首先进行加氯反应，得到含氯的物质后再对其进行加硫酸反应，从而得到期望的产品由 C30+可以生产出蜡质乳状液, 它用于制革时的表面处理C30+可成功地替代硬脂酸用于对研磨微化过的石灰石进行疏水处理，这些 7 / 7石灰石作为填料,特别是在塑料（聚烯烃，PVC ，ABC 等） ，橡胶混合物，清漆和胶中用于塑料时，热稳定性得到了提高，弹性系数增加，并且易于进行表面印字和染色C20～24 、30+ 是生产蜡烛的极好的成份与传统的石蜡相比，这些长碳链的 LAO 有很多优点：1、不含油（即不含致癌。