新型润滑油降凝剂的研发及降凝机理研究

摘要

石油是一种不可再生的能源，石油产品在当今国民经济中占有重要的地位。随着石油资源的日益枯竭，新开采石油的凝固点(Solidification Point/SP)越来越高，导致从石油中炼制的润滑油基础油的低温流动性越来越差，给使用、运输和贮藏带来不便。开发高效多功能的降凝剂变的日益紧迫。本文主要围绕新型润滑油基础油降凝剂(Pour Piont Depressent/PPD)的开发、合成进行了深入的研究，结合大量的实验数据，对加剂后润滑油与添加剂的相互作用机理进行讨论，并做了试验室适当性放大试验，取得了阶段性成功，达到了国内先进水平。总结上述工作，主要分为以下几个阶段：第一阶段主要合成了四种甲基丙烯酸长链烷基酯聚合单体，通过对目前多种合成方法和酸醇摩尔比、时间、催化剂、温度、溶剂等条件的探讨，确定了最佳合成工艺。经薄层色谱，红外光谱，核磁共振、毛细管气相色谱等仪器测定，确定各单体结构，酯化产率可达到90％以上，纯度满足后续聚合的要求；第二阶段为降凝剂合成阶段。通过查阅大量文献、专利、对当前合成方法的考察和考虑到低毒、经济效益、环境效益等因素，最终确定了聚合反应的最佳合成工艺，并选择以甲基丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十四酯、甲基丙烯酸十六酯、甲基丙烯酸十八酯、苯乙烯、马来酸酐、醋酸乙烯酯等为基本原料，按不同配比合成了八个系列的聚合产物，产率几乎可达100％。该方法具有线路短、产率高、成本低、经济效益高的特点。通过红外光谱(IR)、乌氏黏度、分子量等测试考察了聚合产物的结构和性质，在实验室小试成功之后进行了试验室放大实验并取得成功；第三阶段为测试阶段。根据国标法测试加剂前后基础油的凝点。通过对中石油大连石化分公司以大庆原油为原料生产的基础油测试，可使150SN基础油的凝点降低20-23℃，400SN基础油的凝点降低6-8℃。由测试结果推断和总结，得出降凝剂对基础油的降凝效果不仅与剂本身的结构组成有关，而且与基础油的型号、结构组成及加剂量多少有关。为了提高剂的降凝效果和对不型号基础油的感受性，我们选择了不同溶剂油、不同聚合物按不同比例进行复配，开发了多种有效降凝剂。达到了国内先进水平。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

§1、文献综述

1.1背景意义

1.2润滑油基础油的分类

1.3几种润滑油添加剂

1.4降凝剂历史概况

1.5降凝剂的主要种类

1.6降凝机理

§2本论文研究概况

2.1新型润滑油降凝剂的研究开发依据

2.2研究开发工作的主要内容

第二章 α-甲基丙烯酸高碳醇酯的合成

§1序言

§2主要实验设备仪器

2.1主要仪器设备

2.2主要反应原料

§3实验内容

3.1实验装置图

3.2实验原理

3.3甲基丙烯酸长链烷基酯的制备

3.4实验最佳条件

§4酯化产物的表征

4.1薄层色谱分析

4.2红外光谱分析(涂膜法)

4.3核磁谱图分析(CCl3为溶剂)1H-NMR

4.4气相色谱分析

§5结论

第三章 聚合物的合成及表征

§1序言

§2主要实验仪器及药品

2.1主要仪器设备

2.2药品

§3实验内容

3.1反应原理

3.2聚合方法的选择

3.3实验装置图

3.4聚合物的制备

§4结果与讨论

4.1聚合条件的选择

4.2聚合物红外光谱(涂膜法)分析

4.3黏度

4.4分子量的测定

4.5影响聚合物粘度与分子量的主要因素

§5结论

第四章 润滑油降凝剂对基础油的感受性及降凝机理探讨

§1序言

§2主要设备及药品

2.1设备

2.2药品

§3实验部分

3.1润滑油凝固点及倾点的测试

§4结果与讨论

4.1单剂对150SN的感受性

4.2各种复配剂对150SN基础油的感受性

4.3不同种类的基础油对于同类型的剂的感受性

§5影响降凝效果的因素及降凝机理探讨

5.1基础油的结构对降凝效果的影响

5.2降凝剂的结构性质对降凝效果的影响

§6结论

第五章 结论与展望

§1结论

§2展望

参考文献

附图

附录：药品理化性质及防护措施

致谢