润滑材料1-癸烯齐聚物的合成与性能研究.pdf

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1、2015年第35卷航空材料学报2015，Vo1．35第1期第45—5O页JOURNALOFAERONAUTICALMATERIALSNo．1PP．45—50润滑材料1·癸烯齐聚物的合成与性能研究王成欢，毕玉琦，杨明，姜仁龙，于萍，张长桥(1．山东大学化学与化工学院，济南250061；2．山东质量认证中心，济南250014；3．山东省标准化研究院，济南250014)摘要：对不同温度时1一癸烯齐聚物与钢铁表面的相互作用进行了分子动力学模拟，以EtNHC1和A1C1为原料合成了离子液体催化剂，考察了不同反应条件对1一癸烯齐

2、聚产物运动粘度、粘度指数、凝点等性质的影响；采用红外光谱和气相色谱对齐聚产物进行了的表征。研究结果表明：在较宽的温度范围内1．癸烯齐聚物三聚体和四聚体与钢铁表面相互作用后的表面总能量变化趋向于恒定；齐聚合成的工艺条件为A1C1／EtNHCI摩尔比为3，离子液体质量分数为5％，反应温度为100℃，反应时间为7h时，齐聚产物在4O℃和100~C时的运动粘度分别为57．49mm·s和9．94mm·s～，粘度指数为160，凝点为一63~C，具有很好的粘温性能和低温流动性；1一癸烯齐聚产物表征的结果表明，齐聚反应进行得比较彻底

3、，产物具有较长线性侧链，1一癸烯齐聚产物中三聚体与四聚体总含量为84．57％，与前期研究工作的积累和分子动力学模拟结果基本吻合。关键词：润滑材料；分子动力学模拟；离子液体；1-癸烯doi：10．11868／j．issn．1005—5053．2015．1．008中图分类号：TE666文献标识码：A文章编号：1005．5053(2015)01-oO45-06润滑油是一种重要的润滑材料，基础油对润滑考察了不同反应条件对PAO运动粘度、粘度指数、油的性能有十分重要的影响，润滑油基础油主要分凝点等性质的影响；采用红外光谱和气相

4、色谱对齐为矿物油和合成油。聚-烯烃合成基础油(poly一一聚产物进行了的表征，讨论了产物的结构和各组分olefins)是结构比较规则的长链烷烃。粘度和粘度含量。指数是通用润滑油基础油分类中十分重要的指标，与矿物油相比，聚仅一烯烃合成基础油(下简称PAO)1实验材料及方法具有粘度指数高、凝点低等优点。高碳数直线型0【烯烃齐聚合成PAO所用的催1．1实验材料与齐聚合成装置化剂¨’，主要有BF，催化剂，A1C1催化剂与固载所用实验材料有无水三氯化铝A1C1、盐酸三乙A1C13催化剂，TiC14／A1Et3催化剂与TiC1／

5、A1C1催胺Et，NHC1、1-癸烯、正庚烷(AR)、硅藻土、5A分子化剂，齐格勒纳塔催化剂，茂金属催化剂等，但是均筛，齐聚合成装置如图1所示。存在催化剂单程寿命较短、产品后期分离处理复杂、1．2AIC13-Et。NHCI离子液体催化剂的制备严重污染环境和腐蚀设备等缺陷等的类似缺陷。离分别称取一定质量比例的A1C1和EtNHC1加子液体具有液态温度范围宽、蒸汽压低不易挥发、对入到干燥的单口烧瓶中，加入一定量的正庚烷做溶环境污染小、极性可调、可以和反应体系形成两相系剂；转移至恒温磁力搅拌器中，在不断搅拌下缓慢升统便于分

6、离等特点，因此离子液体用于烯烃齐温至80℃，反应3—4h；转移至旋转蒸发仪减压蒸馏聚的研究逐渐成为国际上研究的热点。。’m。出正庚烷，得到A1C1，和Et，NHC1不同摩尔比例的本研究对不同温度时1-癸烯齐聚物与钢铁表离子液体催化剂。面的相互作用进行了分子模拟，从理论上分析了1．1．3癸烯齐聚反应癸烯齐聚物应具有较好的润滑稳定性的原因。以在通人氮气保护的齐聚反应装置中，顺次加入EtNHC1和A1C1为原料合成离子液体催化剂，主要1-癸烯和离子液体催化剂，控制转速和反应温度，特定时间后停止反应。收稿日期：2014~2—

7、11；修订日期：2014．10—13反应产物混合物转移至梨形分液漏斗中静置分通讯作者：于萍(1963一)，女，副教授，从事应用化学研究，层，催化剂由于密度较大在下层，可直接从产物中分(E-mail)yupping@sdu．edu．Cn。离出去。对反应产物分别进行碱洗(5％的NaOH溶50航空材料学报第35卷plicationofionicliquidsinolefinsoligomerizationreaction[9]ZHAOD，wuM，KOUY，eta1．Ionicliquids：applica—[J]．Chem

8、icaltechnologymarket，2009，32(2)，25—28．)tionsincatalysis[J]．CatalysisToday，2002，74(1)：157[8]高聪聪，张大伟，王艳，等．烷基咪唑类离子液体催化齐—189．聚一OL烯烃反应的研究与齐聚物性能评价[J]．山东大学[10]ALLENMP，TILDESLEYDJ．C