论文部分内容阅读
随着石油资源的日益枯竭，新开采石油的凝固点越来越高，导致由其所得的润滑油基础油低温流动性越来越差，高效降凝剂的开发应用也变得日益紧迫。聚醋酸乙烯富马酸酯(Polymeric Fumaric ester and Vinyl Acetate／PFVA)和聚甲基丙烯酸酯(Polymeric Methylic Acrylate／PMA)是目前用量较大的两种高效降凝剂(Pour Point Depressent／PPD)，但其合成路线复杂，成本高，尤其是应用范围狭窄。因此，急需改进这两种降凝剂的合成工艺和产物组成，以合成出成本低、适用于不同类型润滑油基础油的高效降凝剂。首先，用不同碳数或不同碳数复配的高碳醇分别与富马酸和甲基丙烯酸在以甲苯为溶剂兼携水剂，以对甲苯磺酸为催化剂的条件下进行酯化反应，制得富马酸酯(Fumaric Ester／FE)和甲基丙烯酸酯(Methylic Acrylate／MA)。然后，将精制后的不同碳数FE复配后在过氧化苯甲酰做引发剂条件下，与醋酸乙烯聚合，制得T818的聚合物PFVA；将上面反应完的MA混合物降温后直接加入过氧化苯甲酰引发剂，连续进行聚合反应，制得T602的聚合物PMA。用红外光谱仪对FE、PFVA和PMA进行表征；按照国标GB510测试制得的PFVA和PMA的降凝效果；用气相色谱—质谱联用仪对基础油进行了结构表征，探讨了降凝机理和影响降凝效果的因素。在大量实验和分析的基础上，可得出主要结论如下：(1)富马酸酯的碳数决定其聚合产物PFVA的适用范围，PFVA／C8对石蜡基基础油和环烷基基础油都没有降凝效果，但可以大大降低聚合物本身的凝固温度；PFVA／C12和PFVA／C14对石蜡基基础油降凝效果较好，但对环烷基基础油降凝效果很差；PFVA／C16和PFVA／C18对环烷基降凝效果很好，但对石蜡基基础油基本没有效果。通过调整富马酸酯的碳数比，可以合成出对环烷基基础油和石蜡基基础油均有显著降凝效果的PFVA降凝剂。(2)连续法制备PMA的新工艺能大大降低生产成本和时间，且其降凝效果与分步法没有区别；PMA的聚合度对PMA的适用范围影响很大，通过改变聚合温度可以控制产物的聚合度，使其对环烷基基础油和石蜡基基础油均有显著降凝效果；单体的碳数对PMA的适用范围影响不大；混合碳数的单体合成出的PMA其降凝效果比单一碳数的略好。(3)两种降凝剂的降凝机理都是通过长链烷基与蜡共晶，成为后续晶体的晶核，使析出的蜡晶无法形成网状链接，从而改善油品的低温流动性；基础油含蜡量、蜡的碳数分布、基础油粘度、蜡分子量、支化度和聚合物分子中烷基链长度及碳数分布、极性基团的含量及其极性大小、支化度、分子量大小等都对其降凝效果有影响。