新型润滑油降凝剂的合成Word文件下载.docx

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1.1.3国内外润滑油添加剂的发展进程3

1.2降凝剂4

1.2.1综述4

1.2.2国内外降凝剂的发展进程4

1.2.3降凝剂的主要类型5

1.2.4润滑油降凝剂的机理7

1.3影响降凝效果的因素9

1.3.1基础油性质的影响9

1.3.2降凝剂结构性质对降凝效果的影响10

1.3.3降凝剂在原油中形态的影响11

第二章实验部分12

2.1引言12

2.1.1实验试剂及实验设备12

2.2酯化反应-甲基丙烯酸十四酯的制备13

2.2.1实验原理13

2.2.2实验步骤及装置13

2.2.3酯化产率的计算14

2.2.4酯化产物的表征14

2.3酯化反应条件分析15

2.3.1酸醇摩尔比对产率的影响15

2.3.2催化剂用量对产率的影响16

2.3.3阻聚剂用量对产率的影响17

2.3.4反应时间对产率的影响17

2.4聚合反应—AMV三元共聚物的合成18

2.4.1实验原理18

2.4.2聚合方法的选择19

2.4.3实验步骤及实验装置19

2.4.4聚合物的表征20

2.4.5降凝效果实验20

2.4.6聚合条件的选择21

2.5聚合反应条件对AMV三元共聚物效果的影响21

2.5.1单体配比对降凝效果的影响21

2.5.2聚合温度对降凝效果的影响22

2.5.3聚合时间对降凝效果的影响22

2.5.4引发剂用量对降凝效果的影响22

2.6AMV降凝剂的加入量和加入温度对降凝效果的影响24

2.6.1加剂量对降凝效果的影响24

2.6.2加剂温度对降凝效果的影响25

第三章实验结论26

参考文献27

致谢29

摘要

润滑油是由基础油和各种石油添加剂调和而成，添加剂的选择直接关系到润滑油的使用性能，降凝剂是改变润滑油低温流动性能的最主要添加剂之一。

开发研究高效润滑油降凝剂不但可提高润滑油的使用性能，有效降低润滑油的凝点，提高润滑油的低温流动性，同时也可增加润滑油产量。

降凝剂对油品的使用、储运和生产有着重要的作用。

本文以甲基丙烯酸、十四醇为原料，通过直接酯化法合成了甲基丙烯酸十四酯，以酯化产率为指标，通过单因素实验得出甲基丙烯酸十四酯的最佳合成工艺：

n（甲基丙烯酸）：

n（十四醇）=1.2:

1，对甲苯磺酸质量分数（以酸醇总质量计）为1.4％，反应温度为125℃，反应时间4h，对苯二酚质量分数（以酸醇总质量计）为0.9％，在此条件下合成甲基丙烯酸十四酯的产率可以达到95%以上。

通过纯化处理后，对所合成的酯进行红外表征，结果表明产物为甲基丙烯酸十四酯。

再以甲基丙烯酸十四酯、马来酸酐与醋酸乙烯酯为原料聚合生成甲基丙烯酸十四酯-马来酸酐-醋酸乙烯酯三元共聚物（AMV）降凝剂，以降凝效果为指标，通过单因素实验得出AMV的最佳合成工艺：

n（甲基丙烯酸十四酯）：

n（马来酸酐）：

n（醋酸乙烯酯）=4.0:

2.0:

1.0，聚合温度80℃，聚合时间5h，引发剂BPO用量5.0g/mol。

当加剂温度70℃，加剂量为石蜡基基础油质量的0.4％时，石蜡基基础油的降凝度可以达到10℃。

关键词：

降凝剂；

甲基丙烯酸十四酯；

聚合；

马来酸酐；

醋酸乙烯酯

ABSTRACT

Lubricantismadebybaseoilandvariousadditives.Theadditivesaredirectlyrelatedtotheuseoflubricantperformance.Pourpointdepressantisoneofadditiveswhichistoimprovetheflowpropertiesoflubricantatlow-temperature.Developmentofhigh-performancepourpointdepressantoflubricantwillnotonlyenhancethetheuseofperformance,andeffectivelylowersthepourpointoflubricantoiltoimprovelow-temperaturefluidity,butalsoincreaseoilproduction.Pourpointdepressantplaysanimportantroleonoiluse,storage,transportationandproduction.

Thispapermainlystudiedthesynthesisofmethylacrylateandapplicationofpourpointdepressant.Tetradecylmethacylatewassynthesizedbydirectesterification.Thebestsynthesisprocesswasgainedbyasinglefactorwithesterficationyieldasindicators.Theoptimalexperimentconditionswereasfollows:

whenthemolarratioofmethylacrylicacidandtetradecylalcoholwas1.2:

1;

theamountofcatalystwas1.4%,inhibitorwas0.9%;

reactiontemperaturewas125℃andtimewas4h,tolueneasthesolvent.Theyieldoftetradecylmethacrylatewasover95%undertheseconditiongs.TheproductwastestedbyIRspecteroscopyafterthepurificationtreatment.FTIRresultsshowsthattheproductismethyltetradecylmethacrylate.Methacrylateester（A）-maleicanhydride-vinylacetate（V）（AMV）terpolymersusedaspourpointdepressantsweresynthesized.TheterpolymerswerecharacteredbymeansofIR.Thebestsynthesisprocesswasgainedbyasinglefactorwith△SPasindicator.Theoptimalexperimentconditionswereasfollows:

whenthemolarratiooftetradecylmethacrylate,maleicanhydrideandvinylacetatewas4.0:

1.0;

theamoutofinitiatorwas5.0g/mol;

reactiontemperaturewas80℃andtimewas5h.

Toexaminetheirdepressiveeffect,thesePPDswereusedinparaffinbaseoil.whenthepourpointdepressantdosageis0.4%andheatingcrudeoilof70℃,thegreatestsolidpointdepressionis10℃.

Keywords:

tetradecylmethacrylate;

maleicanhydride;

vinylacetate;

pourpointdepressant;

lubricatingoil

第一章引言

1.1润滑油

1.1.1润滑油简介

在当今社会高速发展的工业进程中，润滑剂已经成为了减少工件损耗，降低成本的有力武器。

润滑剂按其物理状态可分为润滑脂（固态）和润滑油（液态），而在其中润滑油占全部润滑材料的85%。

润滑油是在各类机械生产中用以减少摩擦，保护机械及加工件的液体润滑剂。

具有减少摩擦，防止磨损，冷却机械，防锈防腐，增加缓冲，清洁密封等作用。

随着石油能源的减少与枯竭，新开采石油的凝固点（SolidificationPoint/SP）越来越高，从而导致了从石油中炼制的润滑油基础油的低温流动性越来越差，这给润滑油的使用，储存，运输和贮藏带来诸多不便。

如何提高润滑油的低温流动性成为了全世界范围内对润滑油性能研究的主要课题。

润滑油由基础油和添加剂调和组成，典型润滑油通常由75%-85%的基础油和15%-25%的添加剂组成[1]。

虽然润滑油的品种很多，但都是一基础油为主体并加入适宜的各种添加剂而制成的。

基础油又可分为矿物油和合成油两大类，矿物油就是以原油减压馏分或减压渣油为原料，根据需要经过脱沥青质、脱蜡和精制等过程而制得的润滑油基础油；

矿物油是目前生产各种润滑油的主要原料，但因其性质受限，还不具备航空航天与国防等特殊场合所需要的耐高温、耐低温、高真空、抗燃、抗辐射等性能。

因此仍需通过合成的方法制取一些具有特殊性能的合成润滑油。

1.1.2润滑油添加剂

润滑油添加剂是润滑油的重要组成部分，随着对润滑油性能的要求增加，继续再发展新的组分添加剂以及适应新油品的复合添加剂已经成为润滑油研究领域的主要课题。

添加剂的种类主要有清洁剂、分散剂、抗氧抗腐剂、粘度指数改进剂、摸彩改进剂、降凝剂、抗泡剂、倾点下降剂、摩擦缓和剂、乳化剂、油性剂、金属钝化剂等。

下面简单介绍几种常用添加剂。

（1）清洁剂

清洁剂是主要添加剂之一[2]，占油品总量的46.7%。

基本结构是由亲油基、极性剂和亲水基组成，具有酸中和、洗涤、分散和增溶的作用。

清洁剂和分散剂还可统称为清洁分散剂，将还有金属的称为有灰清洁分散剂，把不含金属的称为无灰清洁分散剂[3]。

常用的品种有磺酸盐、烷基酚盐、硫化烷基酚盐、烷基水杨酸盐、硫磷化聚异丁烯盐、环烷酸。

（2）分散剂

分散剂是由亲油基、极性基和连接部分组成，在润滑油中极易形成胶团，保证了他对液态的初期氧化产物具有极强的增溶作用，并对积炭烟灰等固态微粒具有很好的胶溶分散作用。

分散剂在油品中其主要作用是分散和增溶作用。

常用的分散剂有丁二酰亚胺、丁二酸酯、无灰磷酸酯等，其中以多胺为基础的丁二酰亚胺是分散剂的主流产品，其实用量占分散剂总量的80％以上[4]。

（3）摩擦改进剂

摩擦改进剂[5]又称油性剂。

主要作用是可在摩擦表面形成物理吸附膜或化学吸附膜，从而降低摩擦系数，起到润滑作用。

用作油性剂的是某些表面活性物质，如动植物油脂、脂肪酸、脂、胺等。

主要包括硫化烯烃植物油、磷酸酯、有机硼摩擦改进剂、复合型摩擦改进剂。

（4）抗氧抗腐剂

油品的氧化是造成其质量变化和消耗增大的重要原因之一，因为氧化过程可产生过氧化物、醛、酮、有机酸，这些化合物进一步缩合成为不溶于油品的大分子化合物，产生油泥和漆膜附着于机械上。

抗氧抗腐剂能抑制油品氧化及保护