Введение к работе
Актуальность работы. Известно, что транспортировка нефти и нефтепродуктов по трубопроводам требует значительных затрат энергии для преодоления сопротивления внутреннего трения жидкости. Введение небольших количеств полимеров с высокой молекулярной массой в нефть и нефтепродукты, перекачиваемые по трубопроводам, в существенной степени снижает гидродинамическое сопротивление потока при турбулентном режиме течения. При этом появляется возможность либо значительно снизить энергозатраты при сохранении производительности трубопровода, либо увеличить пропускную способность при сохранении постоянства рабочего давления в трубопроводе. В качестве такого полимера весьма перспективно использование m/ганс-полипентенилена с величиной молекулярной массы не меьее 1-Ю6.
При полимеризации циклопентена существенное влияние на свойства полимера оказывают линейные олефины и диены, являющиеся агентами передачи цепи, поэтому для получения транс-полипентенилена с высокой молекулярной массой необходимо использовать высокочистые мономер и растворитель с минимальным содержанием этих примесей. Исследование особенностей синтеза транс-полипентенилена в условиях низкого содержания агентов передачи цепи в полимеризационной системе является малоизученной и актуальной задачей.
Работа выполнена в соответствии с Грантом Министерства образования РФ "Фундаментальные исследования в области технических наук" 2002 Т02-9.2.-1415 (раздел "Химическая технология", подраздел "Композиты и полимеры", единым заказ-нарядом Госкомвуза
РФ на 2001-2005 гг. по направлению «Синтез и модификация ненасыщенных высокомолекулярных соединений, исследование их структуры, свойств и межмолекулярных взаимодействий», (код 01.2.00 102404 фундаментальные исследования).
Цель работы. Исследование особенностей регулирования молекулярной массы трдас-полипентенилена в условиях низкого содержания агентов передачи цепи в полимеризационной системе и изучение эффективности действия m/ганс-полипентенилена в снижении гидродинамического сопротивления углеводородных жидкостей при перекачивании их по трубопроводам.
Научная новизна работы. Изучено влияние условий полимеризации (концентрации мономера и катализатора, степени превращения мономера) на молекулярную массу от^акс-полипентенилена в условиях низкого содержания агентов передачи цепи в полимеризационной системе. Показано, что влияние как концентрации агентов передачи цепи, так и концентрации катализатора на молекулярную массу транс-полипентенилена соизмеримо.
Установлен экстремальный характер зависимости молекулярной массы полимера от конверсии мономера.
Доказан факт протекания реакции циклоолигомеризации отрянс-полипентенилена при метатезисной полимеризации циклопен-тена. Показан термодинамический контроль процесса.
Установлено, что присадка на основе высокомолекулярного то/>оис-полипентенилена проявляет высокую эффективность в снижении гидродинамического сопротивления при перекачивании углеводородных жидкостей по трубопроводам и высокую стабильность к деструкции при прохождении местных сопротивлений.
Практическое значение работы. Разработаны методы регулирования молекулярной массы транс-полипетснилена в диапазоне значений 1-Ю6... 6,5-106.
Разработана технология получения противотурбулентной присадки на основе высокомолекулярного /ираяс-полипентенилена, предназначенной для снижения гидродинамического сопротивления углеводородных жидкостей при их перекачивании по трубопроводам. Опытная партия присадки прошла испытания в научно-инженерном центре НК «ЛУКОЙЛ» (г. Москва) с положительными результатами.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на I Международной конференции "Полимерные композиционные материалы и покрытия" (г. Ярославль, 2002 г.), конференции "Наукоемкие технологии - 2002" (г. Уфа, 2002 г.) и на VI Российской конференции "Механизмы каталитических реакций" (г. Москва, 2002 г.).
Публикации. По результатам диссертации опубликовано статей - 3 (в том числе 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК), тезисов конференций - 2.
Вклад автора состоит в определении целей, теоретическом обосновании, планировании и проведении экспериментов, обсуждении полученных результатов.
Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 4 глав, выводов и приложения, изложена на 123 страницах машинописного текста, содержит 22 рисунка и 15 таблиц. Список литературы содержит 140 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.