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航空燃料及成品油在运输、储存、装运和卸载的过程中,由于摩擦会产生大量的静电荷。当静电荷积累至一定量后会产生电火花,从而引起火灾爆炸等事故。预防和控制成品油静电灾害的措施就是要减少静电荷的积累,加入油品抗静电剂提高油品电导率是消除油品静电的主要方法之一。 本研究依据高分子共聚原理,采用链段改性技术,在水溶性季铵盐单体分子中引入较大的疏水改性基团,得到了既保持季铵盐基团的抗静电性能又能够与油品相溶的疏水性聚合物。依据GB/T12582-90进行评价,达到了GB6950-2001、GB13348-2009以及中石化集团Q/SHCG58-2013的规定,初步确证制备的聚合物具有成品油抗静电剂的性能。主要的工作内容如下: (1)选用甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)和丙烯酸十四酯(TA)为单体,采用混合溶剂聚合法制备了新型聚季铵盐型油品抗静电剂。探讨研究了溶剂的组成、单体配比、引发剂用量、反应温度、反应时间对聚合产物抗静电性能的影响。通过响应面分析法确定实验的最佳工艺条件,结果表明,以重芳烃为反应溶剂,单体配比nDMC:nTA=1:6,引发剂用量0.8%,反应温度为75℃,反应时间6h。在此条件下得到的产物添加量为2mg/L时,标准基础油的电导率上升至498ps/m,并且稳定储存7天,标准基础油的电导率增长至631ps/m。凝胶渗透色谱测试聚合物的分子量约为11000;红外光谱表明分子中没有明显的碳碳双键伸缩振动。 (2)采用表面活性剂色谱柱AcclaimTM Surfactant Plus(4.6 mm×250 mm×5μm)和紫外检测器对DMC进行分析,以0.1 mol/L的乙酸铵溶液-乙腈(50:50,V/V用乙酸调至pH至5.00)为流动相,检测波长为210nm,柱温为30℃。结果表明,DMC标准曲线的范围是50~250mg/L,相关系数为0.9994,平均加标回收率为91.3%~108.4%,RSD为0.25%~0.34%,LOD为0.0505mg/L。该方法快速分离、准确高、重现性好,可应用于科研及工业生产中DMC及其他季铵盐的定性定量分析。 (3)采用AcclaimTM PolarAdvantage C18(4.6 mm×250 mm×5μm)和紫外检测器对TA进行分析,以甲醇-乙腈(90:10,V/V)为流动相,检测波长208nm,柱温30℃。结果表明,TA标准曲线的范围是100~500mg/L,相关系数为0.9996,平均加标回收率为93.3%~102.6%,RSD为0.21%~0.36%,LOD为0.1045mg/L。该方法快速分离、准确高、重现性好,可用于科研及工业生产领中丙烯酸十四酯及其他丙烯酸高碳酯的定性定量分析。