探究聚甲基丙烯酸酯类润滑油降凝剂的合成及降凝机理的研究

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1、西北大学硕士学位论文聚甲基丙烯酸酯类润滑油降凝剂的合成及降凝机理的研究姓名：杨妮申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：贺建勋20100601摘要润滑油是由基础油和各种石油添加剂调和而成，添加剂的选择直接关系到润滑油的使用性能，降凝剂是改变润滑油低温流动性能的最主要添加剂之一。开发研究高效润滑油降凝剂不但可提高润滑油的使用性能，有效降低润滑油的凝点，提高润滑油的低温流动性，同时也可增加润滑油产量。降凝剂对油品的使用、储运和生产有着重要的作用。本文主要研究了甲基丙烯酸酯类降凝剂的合成及应用，通过直接酯化法合成了甲基丙烯酸十六酯，以酯化产率为指标，通过单因素和正交实验分析得出甲基丙

2、烯酸十六酯的最佳合成工艺：以甲苯为溶剂，甲基丙烯酸和十六醇摩尔比为1．4：l，催化剂用量为1．2％，阻聚剂用量为0．4％，反应温度为120℃，反应时间为5h，在此条件下合成甲基丙烯酸十六酯的产率可以达到95％以上。通过纯化处理后，对所合成的酯进行红外表征，结果表明产物为甲基丙烯酸十六酯。为了使甲基丙烯酸酯聚合物对油品有更好的感受性，我们选择了苯乙烯和马来酸酐两种单体与不同碳数的甲基丙烯酸烷基酯进行自由基共聚合，分别合成了SMA、A1、A2、A3、A4和B1、B2、B3共八种降凝剂，通过FTIR和HNMR谱图分析，表明所合成的是目标产物，并测定了几种降凝剂的密度、特性粘度，计算其相

3、对分子质量。将所合成的降凝剂应用于加氢基础油和石蜡基基础油中，考察其降凝效果。经比较侧链碳数较大的降凝剂对石蜡基基础油的降凝效果优于碳数低的降凝剂，而对于加氢基础油则相反。将几种降凝剂应用于长庆油田的高蜡原油中，发现混合醇的聚合物降凝效果比单一醇的降凝效果好，降凝度最大达到13℃。最后通过显微镜观察法研究此种降凝剂对润滑油基础油的降凝机理，经比较得出降凝剂在基础油中是作为蜡晶的晶核，将溶液中的小蜡晶分散并吸附到降凝剂的大分子结构上，从而降低了油品的凝点。关键词：甲基丙烯酸，降凝剂，聚合，润滑油，降凝机理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