环氧脂肪酸丁酯的合成及其摩擦学性能研究.pdf

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1、2011年4月润滑与密封Apr．2011第36卷第4期LUBRICATIONENGINEERINGVo1．36No．4DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2011．04．011环氧脂肪酸丁酯的合成及其摩擦学性能研究徐玉玲高新蕾王婷婷张泉水张红(武汉工业学院湖北武汉430023)摘要：以菜籽油和正丁醇为原料，采用酯交换法合成了脂肪酸丁酯，再通过环氧化合成了环氧脂肪酸丁酯；测定了合成的环氧脂肪酸丁酯的流变学性能和摩擦学性能。结果表明，脂肪酸丁酯的最佳反应条件为：丁醇与菜籽油比为3：1，反应温度为115—120℃，反应时间为4h，

2、催化剂用量为油重的0．15％；环氧脂肪酸丁酯的流变学性能、抗氧化能力和摩擦学性能均优于菜籽油，可作为润滑基础油。关键词：环氧脂肪酸丁酯；酯交换；环氧化；摩擦学性能中图分类号：TH117文献标识码：A文章编号：0254—0150(2011)4—044—4StudyontheSynthesis0fButylEsterofEpoxyFattyAcidandItsTribologicalPropertiesXuYulingGaoXinleiWangTingtingZhangQuanshuiZhangHong(SchoolofChemicalandEnvi

3、ronmentalEngineering，WuhanPolytechnicUniversity，WuhanHubei430023，China)Abstract：Butylesteroffattyacid(FABE)wassynthesizedbythetransesterificationofrapeseedoil(RO)andbutanol，andthenthebutylesterofepoxyfattyacid(EFABE)wasobtainedbyepoxidationwithsulfuricacidascatalyst．Therheo-l

4、ogicalpropertiesandtribologicalpropertiesofsynthesizedEFABEwerestudied．Theoptimumreactionconditionsoftrans—esterificationweredeterminedthattheratioofbutanolandROis3，thetemperatureis115～120℃，thetimeis4h，thecatalystis0．15％weightofRO．Theresultsofwearandfrictiontestindicatethatth

5、esynthesizedEFABEhasbetterrheo-logicalproperties，higherresistanceofoxidationandbettertribologicalpropertiescomparedwithRO．Keywords：butylesterofepoxyfattyacid；transesterification；epoxidation；tribologicalproperties由于石化资源的有限性和需求的日益增长，利用色的使用性能(如低挥发、高闪点、良好的热氧稳可再生环保的天然资源来替代石化资源成为世界

6、范围定性、低温流动性及润滑性能等)被广泛应用在航的研究热点。环保型润滑油越来越为人们所重空发动机油、汽车机油、压缩机油和液压油等领域。视，和普通润滑油一样，环保型润滑油既具有润滑油酯类油。的润滑性能取决于分子中极性功能团(酯的基本性能和特点，如润滑、减摩抗磨和一定的承载基在摩擦表面的强吸附作用)和脂肪酸的长碳链对能力等，同时又具有环保的基本条件和特点，如可摩擦表面的覆盖，在摩擦表面上形成界油膜，使摩擦再生、可降解、无毒、高闪点、高烷值等特点，近几表面受到保护，因而酯类油的润滑性能一般优于同黏年已引起全世界的普遍关注。植物油本身具有优良的度的矿物油

7、。通过酯交换法，以醇替代植物油分子中润滑性能，但其分子中含有大量不饱和双键和脂肪的甘油得到脂肪酸酯，可以提高其热稳定性，再通过酸，容易发生氧化，生成极性化合物对金属造成腐环氧化反应，可进一步提高其抗磨性能、承载能力和蚀，并严重影响润滑性能-53。目前，酯类油因其出低温流动性。本文作者以菜籽油、正丁醇为原料，采用酯交换$基金项目：国家自然科学基金项目(50775164)；中德科学合法合成了脂肪酸丁酯，然后再对其环氧化，合成了环作基金GZ408(303／6)．氧脂肪酸丁酯，以提高其抗磨性能、承载能力和低温收稿日期：2010—09—30流动性等，最后，

8、对经过合成的脂肪酸丁酯和环氧脂作者简介：徐玉玲(1978一)，女，硕士，讲师，从事植物油改肪酸丁酯进行红外表征和摩擦学性能测试。摩擦磨损