CN101184476A - 使用高剪切材料加工设备的本体聚合物聚合的聚α-烯烃的粒度、百分比阻力效率和分子量控制 - Google Patents

使用高剪切材料加工设备的本体聚合物聚合的聚α-烯烃的粒度、百分比阻力效率和分子量控制 Download PDF

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Abstract

在不需要低温或常规研磨的情况下，高剪切材料加工制得了聚合物减阻剂(DRA)浆料。通过在高剪切材料加工设备例如均化器中使用预先研磨的聚合物和用于聚合物DRA的至少一种液体－非溶剂而实现了聚合物例如聚(α－烯烃)的均化或尺寸减小以及受控的分子量减小。在本发明的一个非限定实施方案中，均化在环境温度下进行。合适的非溶剂的例子包括水和非水的非溶剂，其包括但不一定限于，具有2－6个碳原子的醇、二醇、二醇醚、酮和酯，及其结合物。该聚合物DRA可被均化至300微米或更小的平均粒度。

Description

使用高剪切材料加工设备的本体聚合物聚合的聚α-烯烃的粒度、百分比阻力效率和分子量控制
技术领域
本发明涉及通过采用“高剪切材料加工设备”通过使用均化技术直接制备细碎的聚合物减阻剂的浆料的方法。最特别地，本发明涉及制备聚合物减阻剂细粒的浆料的方法，该方法不需要常规的研磨固体聚合物减阻剂、低温或者其它，并且不仅减小了粒度而且减小了分子量。
技术背景
使用聚α-烯烃或其共聚物以减小流过导管的烃的阻力和因此这种流体烃运输的能量要求是公知的。在过去这些减阻剂或DRA采用各种形式，包括磨碎的聚合物的浆料或分散液以在液体介质中形成自由流动并且可泵送的混合物。简单地将聚α-烯烃(PAO)研磨所通常经历的问题是在经历一段时间之后颗粒将“冷流”或者粘结在一起，由此使得不可能将采取以下形式的PAO放置在待减小阻力的烃液体中：具有合适的表面积，和因此合适的粒度，其将溶解或另外以有效方式与烃混合。另外，用于尺寸减小的研磨工艺或机械操作可能有时不希望地和不可预期地使聚合物降解，由此降低了聚合物的减阻效率。
更常规研磨方法的其中一种在锤式研磨机研磨中需要低温条件以将干燥固体聚合物减阻剂减小至细粒的尺寸。低温条件通常被定义为在聚合物的玻璃化转变温度或者更低温度操作研磨工艺。
在过去还尝试了凝胶或溶液DRA(那些聚合物基本上处于含有烃溶剂的粘性溶液中)。然而，这些减阻凝胶需要专门的注射设备以及加压的输送系统。凝胶或溶液DRA是稳定的并且具有规定的必须由机械设备加以满足以泵送它们的一组条件，包括但不一定限于粘度、蒸汽压、由于剪切的不希望和/或不可控制的降解等。由于这些DRA的高溶液粘度，凝胶或溶液DRA还限于聚合物的约10％活度作为载体流体中的最大浓度。因此，现有的DRA的运输成本是显著的，因为被运输和处理的体积的多至约90％是惰性材料。
加拿大专利675,522涉及一种将弹性体材料细碎以制备小颗粒的方法，其包括：将大片弹性体材料送入细碎设备、将粉末状树脂质聚烯烃送入该设备、在粉末状聚烯烃的存在下将弹性体材料细碎并且回收基本上自由流动的细碎的弹性体材料。
美国专利No.4,177,177中描述了一种聚合物乳化方法，其包括：在选自作为惰性、非挥发性、水不溶性液体并且含有至少约8个碳原子的末端脂族烃基的那些烃和烃基醇、醚、醇酯、胺、卤化物和羧酸酯及其混合物的化合物存在下，将液化的水不溶性聚合物溶液相均匀分散在包含至少一种非离子、阴离子或阳离子水包油功能乳化剂的含水液体介质相中。将所得的粗制乳液经受足以能够制得含有尺寸平均小于约0.5微米的聚合物溶液颗粒的含水乳液的细碎力的作用。没有确定或暗示该专利的聚合物是减阻聚合物。
用于某些聚合物材料在相容性液体载体中基本上以分子水平快速溶解或分散的技术描述于美国专利No.4,340,076中。将该聚合物材料在低温下细碎，并且然后优选仍然在低温下或低温附近将其引入到液体载体中。在低浓度下，所得的共混物或体系对于流动表现出减小的摩擦，而高浓度可用于固定液体载体和/或减小它的蒸汽压。
回顾前述现有专利可以理解，显著的资源被花费在用于容易地并且有效地将减阻剂输送入将使其摩擦或湍流减小的流体中的化学和物理技术上。这些现有方法仍然没有任何一个被证明是完全令人满意的。因此，如果可以开发出如下的减阻剂则将是所希望的：该减阻剂可迅速地溶于流动的烃(或其它流体)中、其可以将对用于制备和引入烃中的特殊设备的需求最小化或者消除、并且其可以被配制以含有远远大于10％的聚合物。如果DRA产品仅含有10％聚合物，则在基本上惰性(即，不充当减阻剂)的该材料的另外90％的运输、储存和传输中涉及到显著的成本。还将希望的是拥有一种在浆料配制之前不需要固体聚合物的低温研磨的制备颗粒状减阻剂的浆料的方法。
在多种材料的科学文献中已知使用高剪切材料加工设备例如均化器，但并不知道在粒度减小、阻力减少和分子量减小的上下文中将这些设备和工艺用于减阻材料例如聚合物。然而，Motier等的美国专利No.6,894,088涉及一种不需要低温或者常规研磨通过均化制备DRA浆料的方法。
发明概述
在一种非限制性形式中，提供了一种制备聚合物减阻剂(DRA)浆料的方法，其包括：将包含预先研磨的聚合物DRA和用于该聚合物DRA的至少一种液体-非溶剂的组分进料到高剪切材料加工设备中；并且然后在高压下将组分剪切以同时减小聚合物DRA的粒度、聚合物DRA的百分比阻力效率(percent drag efficiency)和分子量，以得到聚合物DRA浆料。
在本发明的另一个非限定实施方案中，提供了一种制备颗粒状聚合物减阻剂的浆料的方法，其包括：将例如通过使用Motier等的美国专利No.6,894,088的转子/定子技术粗磨至约500微米平均粒度的预先研磨的聚合物进料到高剪切均化器中，同时使其悬浮于聚合物的非溶剂中。之前可以使用固体或液体防结块剂或其结合物将聚合物预先研磨。然后通过“高剪切材料加工设备”将组分均化以在聚合物的非溶剂中制得细碎的颗粒状聚合物减阻剂的浆料。颗粒的尺寸和颗粒的分子量同时减小。在本发明的一个非限定实施方案中，在本方法中不使用低温。在本发明的另一个方面中，本发明包括通过这些方法制得的颗粒状聚合物减阻浆料。
在本方法中非常难以或者不可能通过任何绝对方法测量这些聚合物的分子量。所述的百分比阻力效率间接地与分子量相关。百分比阻力效率是一种还直接与溶液中的聚合物尺寸(聚合物的粘度)相关的聚合物DRA的溶液性能。这些关系在现有文献中被充分论述并且是已知的。
附图简述
图1是对于四种聚烯烃DRA产品而言，聚合物分子量对DRA聚合物的溶解的影响的图示；
图2是均化压力对聚合物DRA颗粒的平均粒度的影响的图示；和
图3是均化压力对聚合物DRA颗粒的分子量的影响的图示。
详细描述
已经发现了一种使用高剪切材料加工设备，例如高压均化器或设备比如可从MFIC Corporation得到的MICROFLUIDIZER流体加工设备，有效并且可控地减小本体聚合物的粒度以及它的分子量的方法。正如先前观察的那样，粒度的减小还可以导致聚合物受控的、预定的和可预期的减小的分子量或尺寸以及提高的溶解速率。因此，通过本方法产生的减小的尺寸(分子量和粒度两者)得到了以前在DRA工业中未能实现的快速溶解的聚合物。
由于由高剪切材料加工设备产生的高剪切，同时聚合物在高压均化器中穿过孔口和气蚀腔(cavitation chamber)并且在高剪切材料加工设备例如MICROFLUIDIZER中穿过窄的腔，因此出现了聚合物粒度减小。预期粒度减小至50-200微米范围可导致阻力减小。通过控制使用的压力以及将被论述的其它参数，提供了可预期性和控制。因此，通过在高剪切材料加工设备上设置压力可以采用已知阻力效率的初始样品来制备设计的、可预期的减阻材料。
使用转子-定子的环境研磨(ambient grinding)有效地将聚合物尺寸降至约300微米。使用常规的转子-定子难以将聚合物尺寸减小至低于300微米。均化器和其它高剪切材料加工设备在较低的粒度范围内是有效的。使用这些均化器设备，可以将本体聚合物粒度减小至低于约300微米，并且在另一个非限定实施方案中低于约200微米，并且在另一个非限定实施方案中低于约100微米。“本体聚合物”是指通过本体聚合制备的聚合物。
均化器或“高剪切材料加工设备”对材料产生了高压，从而随后将混合物传输通过大约0.13mm-0.25mm的非常细的孔口。取决于被加工的材料，穿过腔的流动可以是反向流动或者平行流动。可以增加腔的数目以实现更好的性能。还可以改变孔口尺寸以使产生的粒度最优化。由于由均化器产生的高剪切，同时聚合物穿过孔口和腔，因此出现了聚合物粒度减小。MICROFLUIDIZER型设备也对待加工的材料产生了高压，并且使材料穿过腔，在其中赋予给聚合物颗粒的高剪切减小了其尺寸。预期粒度减小至低于200微米可导致阻力减小。因此，从已知百分比阻力效率的聚合物样品起始，采用本方法通过简单地设置或改变高剪切材料加工设备上的压力而不需要聚合物化学方法(或制备聚合物的方法)的任何改变，可以制备所需的DRA材料。换句话说，通过物理或机械方法而不是化学方法减小了DRA聚合物的分子量。通过高剪切材料加工设备，可以加工并且制备具有不同分子量、粘度、固体浓度和初始粒度的聚合物浆料产品。此外，通过增加通过的次数可以实现更好的粒度控制。
在一个非限定实施方案中，本发明涉及采用多级高剪切材料加工设备制备高分子量聚合物颗粒的减阻浆料产品。在本发明的一段非限定上下文中，这些机器被定义为“均化器”。在另一个非限定实施方案中，均化器包括至少一组转子-定子的组合，并且被均化的材料在多次通过中循环通过均化器直到达到所希望的平均粒度。合适的均化器包括，但不一定限于可从Ross Mixers，Inc.得到的Ross QUAD-X系列混合器和MEGASHEAR均化器；等等。在本发明的一个重要的非限定实施方案中，在不存在常规研磨的情况下，特别地在不存在低温研磨的情况下进行浆料的形成。
均化是一种不同于研磨的物理、机械的尺寸减小方法。如本文中所述，均化借助于受控的并且可预期的聚合物链的降解或者所希望的断裂而减小聚合物粒度，并且生成了稳定的胶体体系。在一个非限定实施方案中，通过使聚合物在例如2000-2500psi(约14,000-17,000kPa)的压力下在约700ft/sec(约210m/sec)的速度下通过均化器例如胶体磨(一种具有小的槽道的机器)而实现尺寸减小。涉及的力包括剪切、撞击、膨胀和气蚀。相反，在尺寸减小期间常规的研磨有时会将聚合物链破坏以及不希望地断裂和降解。在两个硬表面之间将小块或颗粒压碎也是一种物理或机械方法。
可选择地，在另一个非限定实施方案中高剪切材料加工设备中的压力可以为约1000psig-约50,000psig(约6.9MPa-约345MPa)，在一个不同的非限定变型中压力从约15,000的下限独立地到约40,000psig的上限(约103MPa-约276MPa)。
待剪切或研磨的初始聚合物DRA在一些情形中采取预先研磨的聚合物DRA的形式，该聚合物在0.28ppm聚合物浓度下具有约66％DR-约50％DR的平均％DR，并且在高剪切材料加工后所得的经剪切的聚合物DRA的平均％DR等于或小于约55％DR。该聚合物链断裂、切断或降解直接取决于高剪切加工设备中使用的压力。一般而言，压力越高，剪切力越大并且出现更多聚合物链断裂。在另一个非限定实施方案中，初始聚合物在0.28ppm聚合物浓度下具有约60％DR-约55％DR的平均％DR，并且在高剪切材料加工后所得的经剪切的聚合物DRA的平均％DR等于或小于约55％DR。高剪切加工可被理解为稍微类似于将橡皮圈切碎。橡皮圈或弹性体带作为单一的单元具有总的最终粘弹性。当将圈切碎成片段时，这些单独的片段仍然保持粘弹性，然而单个片段将不能保持作为整体的圈的总强度特性。
在本发明的高剪切加工之前，聚合物已经被预先研磨，即断裂或者另外碎裂成约300-1000微米，在一个选择性非限定实施方案中从约500的下限独立地到约700微米的上限的颗粒，其中经剪切的均化的聚合物DRA的平均粒度等于或小于约300微米，可选地小于约200微米，并且在一个不同实施方案中小于约100微米。该尺寸减小直接取决于高剪切材料加工设备中使用的压力。一般而言，压力越高，剪切力越大并且颗粒越小。然而，如所述的那样，穿过高剪切材料加工设备的通过的次数也对最终粒度具有直接影响，其中较高次数的通过或者增加的停留时间制得了较小的颗粒。
将理解的是在本文中的方法和组合物的上下文中，在所述的一个非限定实施方案中，与造粒不同，将聚合物DRA预先研磨。在美国专利No.6,894,088中，在均化之前将聚合物DRA造粒。这与本文中定义的预先研磨不同。
在本发明的一个非限定实施方案中，用于制备颗粒状聚合物减阻剂的高剪切加工在非低温的温度下进行。出于本发明的目的，低温被定义为使其尺寸减小或者被均化的颗粒状聚合物的玻璃化转变温度(Tg)或者低于该温度。将理解的是Tg将随着被研磨的特定聚合物而变化。一般而言，在一个非限定实施方案中Tg为约-10℃至约-100℃(约14至约-148)，并且可选地为约-10℃至约-80℃(约14至约-112)。在本发明的另一个非限定实施方案中，用于制备颗粒状聚合物减阻剂的浆料的高剪切加工在环境温度下进行。出于本发明的目的，环境温度条件被定义为约20-25℃(约68-77)。在本发明的另一个非限定实施方案中，环境温度被定义为在其下不需要任何加入的冷却而进行高剪切的温度。由于在剪切工艺中产生热，因此“环境温度”在一些上下文中可以是指大于约20-25℃(约68-77)，在一个非限定例子中约25-约80℃的温度。在本发明的仍然另一个非限定实施方案中，制备颗粒状聚合物减阻剂的均化在小于环境温度但大于被均化的特定聚合物的玻璃化转变温度的冷却温度下进行。在本发明的一个非限定实施方案中，优选的冷却温度可以为约-7℃至约2℃(约20-约35)。
一般而言，在本发明的方法中被加工的聚合物可以是任何常规或公知的聚合物减阻剂(DRA)，包括但不一定限于，聚(α-烯烃)、聚氯丁二烯、乙酸乙烯酯聚合物和共聚物、聚(环氧烷烃)及其混合物等。为了使本发明的方法成功，聚合物DRA将必须具有足够的结构(分子量)以作为纯固体存在，所述纯固体将使得其自身经受均化和其它高剪切加工，即被机械力剪切成较小颗粒。
在本发明的一个非限定实施方案中，聚(α-烯烃)是优选的聚合物。聚(α-烯烃)(PAO)可用于减小流动烃的管道和导管中的阻力。如所提及的那样，在本发明的方法之前聚合物已经被预先研磨，即断裂或者另外碎裂成颗粒。可允许预先研磨的聚合物在其上具有防结块剂。这类防结块剂包括，但不一定限于，滑石、氧化铝、亚乙基双硬脂酰胺、聚乙烯蜡、较低分子量PAO等、和其混合物。
在本文中的方法和浆料的上下文中，术语“预先研磨”是指制备以下产品的任何尺寸减小方法：所述产品比通过高剪切加工制备的产品相对更大。另外在本文中的方法和浆料的上下文中，“均化”和“高剪切加工”是指得到以下产品的尺寸减小方法：所述产品比通过“预先研磨”制备的产品相对更小(或更小粒度)。高剪切材料加工的优点在于与一些其它的尺寸减小方法相比，在加工期间可控地并且可预期地发生聚合物降解。反过来，“研磨”在这里被理解为制备的颗粒或产品比通过“造粒”制备的产品相对更小。
任选的固体有机防结块剂(也已知为加工助剂)可以是任何细碎的颗粒或粉末，其在均化期间抑制、阻碍或防止颗粒聚集和/或凝胶球形成。该固体有机加工助剂还可以起到提供在尺寸减小步骤中所需的剪切作用以获得所希望尺寸的聚合物颗粒的功能。该固体有机加工助剂本身具有一定的粒度，其在本发明的一个非限定实施方案中为约1-约50微米，优选约10-约50微米。合适的固体有机加工助剂包括，但不一定限于，乙烯/丁烯共聚物(例如可从Equistar，Houston得到的Microthene)、聚乙烯蜡(例如由Baker Petrolite生产的那些)、固体高分子量醇(例如可从Baker Petrolite得到的Unilin醇)、和任何的由C和H以及任选的N和/或S构成的非金属固体化合物(可以被制成适合于本发明方法的1-50微米或者可选的10-50微米的粒度)、及其混合物。
在高剪切分子量和粒度减小期间，非溶剂给体系提供润滑性。非溶剂的特定例子包括，但不一定限于，二醇与水和/或醇的共混物。合适的二醇包括，但不一定限于，乙二醇、丙二醇、二甘醇、二丙二醇、这些二醇的甲基醚等、和其混合物。合适的醇类液体包括，但不一定限于，甲醇、乙醇、异丙醇(IPA)、丁醇、己醇等和其混合物。在本发明的另一个非限定实施方案中，非溶剂包括，但不一定限于，醇、二醇、二醇醚和酯，其中该非溶剂具有2-6个碳原子；以及水和它们的结合物。在本发明的一个非限定实施方案中，非溶剂是醚和醇以约75/25-约25/75的重量比，并且在另一个非限定实施方案中从约60/40的下限独立地到约40/60的上限的共混物。
在本发明的一个非限定实施方案中，在高剪切加工之前，基于总的结合物，预先研磨的聚合物DRA与非溶剂的比例为约5-约40wt％。在另一个非限定实施方案中，预先研磨的聚合物DRA与非溶剂的比例从约20的下限独立地到约50wt％的上限。
在本发明的一个非限定变型中，预期本文中描述的方法将制得这样的颗粒状聚合物减阻剂产品：在进料到均化器或高剪切材料加工设备中之前，平均粒度小于约600微米，优选其中至少90wt％的颗粒具有小于约600微米或更小的尺寸，100wt％的颗粒具有500微米或更小的尺寸，在非限定实施方案中最优选61.2wt％的颗粒具有297微米或更小的尺寸。一种可实现的分布示于表I中，其中平均粒度小于300微米，但另一些分布无疑是可能的，并且本发明并不一定限于该特定实施方案：
表I
保留的微米     筛网尺寸   百分比
    500297210178150pan     35507080100pan     38.855.74.10.40.40.6
浆料产品的其它组分可以包括，但不一定限于，乳化剂、表面活性剂和其它表面张力减小剂。用于本发明的合适乳化剂包括，但不一定限于，醇乙氧基化物、烷基芳族磺酸盐等。浆料的其它任选的添加剂包括可溶于载体流体中的聚合物或纤维素衍生物或者活性粘土。然而，在本发明的一个非限定实施方案中，浆料不存在乳化剂。在不使用乳化剂的实施方案中，高剪切材料加工设备仍然可以在不存在加入的乳化剂的情况下制得稳定的乳液或浆料。在另一个非限定实施方案中，浆料不是乳液。在本发明的仍然另一个非限定实施方案中，浆料不存在水。在该后一个实施方案中，液体-非溶剂不包括水。
现在将参照特定实施例进一步描述本发明，这些实施例仅仅被提供用于进一步解释本发明并且决不限制本发明。
实施例
通过反应温度、催化剂浓度、助催化剂浓度和相对单体比例的组合，可以根据化学方法或者根据机理控制减阻剂(DRA)聚合物的分子量。所得的超高分子量聚合物不能通过传统的溶液分子量测量技术例如凝胶渗透色谱或者光散射准确地分析，这归因于这两种技术中涉及的降解性的剪切力。分子量的一种间接测量通过与百分比阻力效率相关(即溶液中粘度或分子尺寸的相关函数)而进行。因此，百分比阻力效率测量开始于首先将超高分子量聚合物DRA溶解于溶剂例如己烷中。通过将溶剂例如己烷在恒定的流量下泵送通过已知直径的管子并且测量横穿管子的固定截面的压降，获得溶剂在使用中的基准压降。随后，将溶于己烷中的聚合物DRA在与基准己烷相当的流量下泵送通过相同的校准管并且再次测量压降。将在有和没有溶解的DRA聚合物情况下的压降的比值乘以100得到了固有百分比(％)阻力减小(％DR)值，其被看作是聚合物分子量的间接测量。通过该测量得到的％DR越高，聚合物的分子量越高。
不同分子量的超高分子量DRA聚合物通过如美国专利No.7,015,290中所述的本体聚合技术制备，并且所得的聚合物通过在美国专利No.6,894,088中请求专利保护的研磨技术减小尺寸。下表II示出了各种产品的平均粒度和它们相应的在己烷溶剂中0.28ppm(每百万份的份数)的聚合物浓度下测量的固有％DR。
表II
通过化学操控制备的不同分子量的DRA聚合物
实施例     产品 平均粒度，微米 0.28ppm聚合物下的固有％DR
    1234     产品A产品B产品C产品D     240240240240     20354355
在实际的管道运输的烃流体例如原油、柴油或汽油等中，聚合物DRA必须溶解并且与所述烃流体混合以有效地减小阻力或者显著地减少湍流(通过超高分子量聚合物在流体中的粘弹性效应)。迅速溶解的超高分子量聚合物在其中溶解和有效作为DRA的机会受到溶解时间的限制的短管道中是尤其有效的。使用实验室溶解技术测量各种超高分子量聚合物在给定溶剂中的溶解速率。在典型的实验室溶解试验中，在10分钟、30分钟和60分钟下分析样品以测量百分比阻力，该百分比阻力与溶于溶液中的聚合物数量(溶解速率，聚合物溶解/根据时间的性能)直接相关。分析表II中的样品的溶解，并且结果示于图1中。清楚地看出具有最低固有％DR(或分子量)的产品产生最快的溶解，并且具有最高固有％DR(或分子量)的产品表现出最慢的溶解。
高压均化器通常用于使广泛种类的材料例如蛋白质、粘土和聚合物解聚集(再分散)并且减小其粒度。对于产生用于烃运输管道中的迅速溶解的聚合物DRA制剂而言，使用高压均化器控制DRA聚合物的分子量和粒度将是极其有利的。
压力对平均粒度和分子量(通过固有％DR测量)的影响示于图2和3中。在每一压力下，聚合物DRA制剂通过均化器多至5次并且在每次通过时收集样品用于分析。看出平均粒度与变化的压力的强的依赖性。对于相同的聚合物DRA分子量(固有％DR)而言，预期的是较低平均粒度聚合物DRA制剂将比较高平均粒度聚合物DRA制剂溶解更快。
压力和通过次数对聚合物分子量(在己烷中0.28ppm聚合物下测量固有％DR)的影响示于图3中。在用于均化的压力和聚合物所得的较低分子量之间有强的相关性。使用压力作为控制变量，可以通过均化生成可与通过操控机理变量(mechanistic variable)(参见表II)制备的那些DRA聚合物相比的DRA聚合物。例如通过采用20,000psi(138MPa)均化聚合物DRA制剂，可以使聚合物DRA的分子量紧密地匹配表II中的产品C。同样，通过采用30,000psi(207MPa)均化聚合物DRA制剂，可以使聚合物DRA的分子量与表II中的产品B类似。因此，可以使用例如参见图2和3中的那些曲线预计在通过本文中所述方法形成的浆料中的聚合物DRA的粒度和/或百分比阻力效率。
因此已经证实了本文中描述的方法可以制备具有合适的小粒度和充足表面积的颗粒状聚合物减阻剂的浆料，该减阻剂将容易溶解和散布(分散或者混合～散布)在流动的烃物流中，该方法还减小其分子量。另外，本文中的方法可以提供可容易制备并且不需要产生低温的浆料形式的颗粒状聚合物DRA。另外，本文中描述的方法和工艺可以同时控制聚合物DRA的分子量、阻力减小(百分比阻力效率～阻力减小)和粒度。并且，本文中的步骤和方法可以提供一旦将其制备当静置时不会发生冷流的浆料形式的颗粒状聚合物DRA。
可以在本发明的组合物和方法中作出许多改进，只要不偏离仅仅在附属的权利要求中定义的本发明的精神和范围。例如，预先研磨的聚合物DRA的确切性质、尺寸和比例以及非溶剂的性质和比例可以与这里使用的那些不同。可以开发特殊的加工技术以使得组分能够均匀共混并且在一起有效地发挥作用，这仍然处于本发明的范围内。另外，对于使用的每种类型的高剪切材料加工设备和组分的每一种组合，各个组分的进料流量被预期最优化。还预期美国专利Nos.6,894,088B1；6,649,670B1；6,946,500和美国专利申请No.2004/013288A1的环境研磨技术可用于形成可被掺入浆料例如本发明的那些中的颗粒状聚合物DRA。

Claims (19)

1.一种制备聚合物减阻剂(DRA)浆料的方法，其包括：
将包含以下物质的组分进料到高剪切材料加工设备中：
预先研磨的聚合物DRA；和
用于聚合物DRA的至少一种液体-非溶剂；和
在高压下将所述组分剪切以同时减小聚合物DRA的粒度、聚合物DRA的百分比阻力效率和分子量，得到聚合物DRA浆料。
2.权利要求1的方法，其中该聚合物DRA浆料具有与未经剪切的相同聚合物DRA浆料相比通过剪切减小的百分比阻力效率。
3.权利要求1或2的方法，其中控制压力以得到预定的粒度和分子量。
4.以上权利要求任一项的方法，其中该预先研磨的聚合物DRA具有300微米-1000微米的平均粒度，和经剪切的聚合物DRA的平均粒度小于300微米。
5.以上权利要求任一项的方法，其中该预先研磨的聚合物DRA在0.28ppm聚合物浓度下具有66％DR-50％DR的平均％DR，和经剪切的聚合物DRA的平均％DR等于或小于55％DR。
6.以上权利要求任一项的方法，其中该高压为1000psi(6.9MPa)-50,000psi(345MPa)。
7.以上权利要求任一项的方法，其中该预先研磨的聚合物DRA是聚(α-烯烃)。
8.以上权利要求任一项的方法，其中该剪切在不存在低温的情况下进行。
9.以上权利要求任一项的方法，其中该进料和剪切在环境温度下进行。
10.以上权利要求任一项的方法，其中该液体-非溶剂选自由醇、二醇、二醇醚、酮和酯组成的化合物组，以及水和它们的结合物，其中所述化合物具有2-6个碳原子。
11.一种通过包括以下步骤的方法制备的聚合物减阻剂(DRA)浆料：
将包含以下物质的组分进料到高剪切材料加工设备中：
预先研磨的聚合物DRA；和
用于聚合物DRA的至少一种液体-非溶剂；和
在高压下将所述组分剪切以同时减小聚合物DRA的粒度和聚合物DRA的分子量以得到聚合物DRA浆料，其中经剪切的聚合物DRA的平均粒度小于300微米并且其中经剪切的聚合物DRA的平均％DR等于或小于55％DR。
12.权利要求11的聚合物DRA浆料，其中控制高压以得到预定的粒度和分子量。
13.权利要求11或12的聚合物DRA浆料，其中该预先研磨的聚合物DRA具有300微米-1000微米的平均粒度。
14.权利要求11-13任一项的聚合物DRA浆料，其中该预先研磨的聚合物DRA在0.28ppm聚合物浓度下具有66％DR-50％DR的平均％DR。
15.权利要求11-14任一项的聚合物DRA浆料，其中该高压为1000-50,000psi。
16.权利要求11-15任一项的聚合物DRA浆料，其中该预先研磨的聚合物DRA是聚(α-烯烃)。
17.权利要求11-16任一项的聚合物DRA浆料，其中该剪切在不存在低温的情况下进行。
18.权利要求11-17任一项的聚合物DRA浆料，其中该进料和剪切在环境温度下进行。
19.权利要求11-18任一项的聚合物DRA浆料，其中该液体-非溶剂选自由醇、二醇、二醇醚和酯组成的化合物组，以及水和它们的结合物，其中所述化合物具有2-6个碳原子。
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