大豆油基润滑油添加剂的合成及其降凝性能研究

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目前,市场上常见的润滑油添加剂大多是石油基润滑油添加剂,难以生物降解,其泄漏、溢出或处理不当会对生态环境有不利影响。因此,由生物降解性能良好的植物油制备的润滑油添加剂替代传统石油基润滑油添加剂成为发展趋势。
  我国大豆油资源丰富,产量较大,价格低廉,本研究以大豆油为原料,以不对称双Schiff碱H2L-Cu-水杨醛为催化剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,在甲苯溶剂中进行了大豆油和第二单体的可控共聚反应,对大豆油进行改性,考察了大豆油与不同单体的比例、引发剂的质量分数、催化剂与引发剂的摩尔比、反应时间、反应温度等对催化剂活性、聚合物相对分子质量及其分布的影响,并利用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1HNMR)、热重分析(TGA)等对聚合物进行了表征,并对聚合物的降凝性能进行了评价,利用显微照片研究了聚合物作为降凝剂的作用机理。
  大豆油和甲基丙烯酸甲酯共聚的较佳工艺条件为:反应温度90℃,反应时间8h,大豆油质量为甲基丙烯酸甲酯质量的10%(w),引发剂质量为总单体量的0.1%(w),催化剂与引发剂的摩尔比为4:5,此时催化活性较高(1.054×104g·mol-1·h-1),聚合物相对分子质量较大(6.014×104),反应可控性较好(PDI=1.92)。合成的聚合物P(MMA-SBO)对不同馏程的润滑油均有一定的降凝效果,聚合物的加入改变了润滑油的蜡晶形貌,凝点降低值最大为19℃。大豆油和甲基丙烯酸十二酯共聚的较佳工艺条件为:反应温度80℃,反应时间6h,甲基丙烯酸十二酯和大豆油的质量比为90∶10,引发剂质量为总单体量的0.2%(w),引发剂与催化剂的摩尔比为30∶1,此时催化活性较高(22.884×104g·mol-1·h-1),聚合物相对分子质量较大(8.713×104),反应可控性较好(PDI=1.37)。合成的聚合物P(LMA-SBO)加剂量为1%时,可将润滑油的凝点降低13℃。大豆油和苯乙烯共聚的较佳工艺条件为:反应温度90℃,反应时间8h,大豆油的质量为总单体质量10%(w),引发剂质量为总单体量的1.0%(w),引发剂与催化剂的摩尔比为10∶1,此时催化活性较高(4.539?104g·mol-1·h-1),聚合物相对分子质量较大(1.693×104),反应可控性较好(PDI=1.78)。合成的聚合物P(ST-SBO)加剂量为1%时,可将润滑油馏分的凝点降低12℃。
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