探究聚甲基丙烯酸酯類潤滑油降凝劑的合成及降凝機理的研究

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1、西北大學(xué)碩士學(xué)位論文聚甲基丙烯酸酯類潤滑油降凝劑的合成及降凝機理的研究姓名：楊妮申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：化學(xué)工程指導(dǎo)教師：賀建勛20100601摘要潤滑油是由基礎(chǔ)油和各種石油添加劑調(diào)和而成，添加劑的選擇直接關(guān)系到潤滑油的使用性能，降凝劑是改變潤滑油低溫流動性能的最主要添加劑之一。開發(fā)研究高效潤滑油降凝劑不但可提高潤滑油的使用性能，有效降低潤滑油的凝點，提高潤滑油的低溫流動性，同時也可增加潤滑油產(chǎn)量。降凝劑對油品的使用、儲運和生產(chǎn)有著重要的作用。本文主要研究了甲基丙烯酸酯類降凝劑的合成及應(yīng)用，通過直接酯化法合成了甲基丙烯酸十六酯，以酯化產(chǎn)率為指標，通過單因素和正交實驗分析得出甲基丙

2、烯酸十六酯的最佳合成工藝：以甲苯為溶劑，甲基丙烯酸和十六醇摩爾比為1．4：l，催化劑用量為1．2％，阻聚劑用量為0．4％，反應(yīng)溫度為120℃，反應(yīng)時間為5h，在此條件下合成甲基丙烯酸十六酯的產(chǎn)率可以達到95％以上。通過純化處理后，對所合成的酯進行紅外表征，結(jié)果表明產(chǎn)物為甲基丙烯酸十六酯。為了使甲基丙烯酸酯聚合物對油品有更好的感受性，我們選擇了苯乙烯和馬來酸酐兩種單體與不同碳數(shù)的甲基丙烯酸烷基酯進行自由基共聚合，分別合成了SMA、A1、A2、A3、A4和B1、B2、B3共八種降凝劑，通過FTIR和HNMR譜圖分析，表明所合成的是目標產(chǎn)物，并測定了幾種降凝劑的密度、特性粘度，計算其相

3、對分子質(zhì)量。將所合成的降凝劑應(yīng)用于加氫基礎(chǔ)油和石蠟基基礎(chǔ)油中，考察其降凝效果。經(jīng)比較側(cè)鏈碳數(shù)較大的降凝劑對石蠟基基礎(chǔ)油的降凝效果優(yōu)于碳數(shù)低的降凝劑，而對于加氫基礎(chǔ)油則相反。將幾種降凝劑應(yīng)用于長慶油田的高蠟原油中，發(fā)現(xiàn)混合醇的聚合物降凝效果比單一醇的降凝效果好，降凝度最大達到13℃。最后通過顯微鏡觀察法研究此種降凝劑對潤滑油基礎(chǔ)油的降凝機理，經(jīng)比較得出降凝劑在基礎(chǔ)油中是作為蠟晶的晶核，將溶液中的小蠟晶分散并吸附到降凝劑的大分子結(jié)構(gòu)上，從而降低了油品的凝點。關(guān)鍵詞：甲基丙烯酸，降凝劑，聚合，潤滑油，降凝機理AbstractLubricantismadebybaseoilandvari

4、ousadditives．Theadditivesaredirectlyrelatedtotheuseoflubricantperformance．Pourpointdepressantisoneofadditiveswhichistoimprovetheflowpropertiesoflubricantatlow-temperature．Developmentofhigh-performancepourpointdepressantoflubricantwillnotonlyenhancetheuseofperformance，andeffectivelylowersthepo

5、urpointoflubricantoiltoimprovelow-temperaturefluidity，butalsoincreaseoilproduction．Pourpointdepressantplaysanimportantroleonoiluse，storage，transportationandproduction．Thispapermainlystudiedthesynthesisofmethylacrylateandapplicationofpourpointdepressant．Hexadecylmethacrylatewassynthesizedbydir

6、ectesterification．Thebestsynthesisprocesswasgainedbyasinglefactorandorthogonalexperimentalanalysiswithesterificationyieldasindicators．Theoptimalexperimentconditionswereasfollows：whenthemolarratioofmethylacrylicacidandhexadecanolWas1．4：1；theamountofcatalystWas1．2％，inhibitorwasO．4％，reactiontemp

7、eratureWas120。Candtimewas5h,tolueneasthesolvent．TheyieldofhexadecylmethacrylateWasover95％undertheseconditions．TheproductWastestedbyIRspectroscopyafterthepurificationtreatment．FTIRresultsshowsthattheproductismethylhexadecylmethacrylate．Wechose