水可分散大分子潤滑添加劑的合成與研究
發(fā)布時間:2017-04-23 21:02
本文關鍵詞:水可分散大分子潤滑添加劑的合成與研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:潤滑劑作為金屬加工和機械設備運轉不可或缺的一部分,與我們的生活息息相關。但全世界每年都有將近500~1000萬噸廢棄潤滑油產品被排放至大自然中,由于其對動植物的生理毒性及其本身生物難降解性對環(huán)境造成了嚴重的污染。為了解決這一現(xiàn)實問題,,在研究了現(xiàn)在各種潤滑添加劑的基礎上,本文既立足于綠色環(huán)保,又結合潤滑劑的基本性能,研究開發(fā)出一類水可分散大分子潤滑添加劑,對他們進行性能產率分析,得出其生產的最佳條件以及最佳成效結論。 以二聚酸、油酸、乙二胺和聚乙二醇為原料,采用兩步合成方法,第一步是乙二胺兩端胺基與二聚酸一端羧基和油酸的羧基分別酰胺化,形成一個橋狀結構,將二聚酸和油酸良好的的潤滑性、防銹性以及一定的抗擠壓性糅合在一種產品內。第二步則是使這種產品產生良好的水溶性,利用聚乙二醇酯化二聚酸剩下一段的羧基,利用聚乙二醇的親水性使整個大分子產生良好水分散性能。其中聚乙二醇平均分子量分別選用了300、400、600、800和1000的進行合成。對酰胺化產率和目標產物產率通過單因素變量試驗進行分析,篩除最小影響因子,再用正交試驗來確定目標產物最佳合成工藝路線:二聚酸與油酸、乙二胺和聚乙二醇物料配比為1:1.2:1.2:1.15,酰胺化反應溫度為100℃,反應時間為1h;酯化反應溫度為160℃,反應時間為4h。 對目標產物的評價主要以實際產物結構分析,即紅外光譜表征目標產物官能團,得到了在分子設計之初設想的目標產物官能團特征吸收峰,以證明目標產物EDOP的合成。在應用性能方面,主要以觀測水分散效果、產物1%水溶液在單點400N壓力下長磨1分鐘的磨斑直徑大小并結合產率共同評價以及在SEM下對比觀測同樣條件下最佳配方產物與液體石蠟基礎油磨痕和磨斑直徑大小共同分析。并通過幾種最佳產物復配進行復配效果分析。 通過紅外光譜分析,證明了目標產物EDOP的合成,并通過正交試驗篩選出最佳配方,合成產率可達到78.2%,所得到的EDOP1000最佳產物1%水溶液水分散效果相當好,并且在400N壓力下長磨1分鐘磨斑直徑大小為0.449mm,相同條件下液體石蠟基礎油磨斑直徑則為0.523mm,在SEM下也證明了這一點。通過復配,說明了不同的復配比產生不同的潤滑性能和水分散效果,但是整體來說,在共同體系水分散效果越好的情況下,潤滑性能也越好。
【關鍵詞】:二聚酸 聚乙二醇 水分散潤滑添加劑 結構 產率 性能分析 復配
【學位授予單位】:武漢紡織大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2013
【分類號】:TH117.22;TE624.82
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-9
- 1 緒論9-16
- 1.1 引言9
- 1.2 潤滑劑的作用與成膜機制9-10
- 1.3 潤滑劑分類與討論10-13
- 1.3.1 水基潤滑劑10-11
- 1.3.2 薄膜潤滑11
- 1.3.3 綠色潤滑劑11-12
- 1.3.4 納米潤滑12
- 1.3.5 固體潤滑12
- 1.3.6 油氣潤滑12-13
- 1.3.7 金屬磨損表面再生技術13
- 1.4 國內外水溶性潤滑添加劑的研究現(xiàn)狀13-14
- 1.5 水可分散大分子潤滑添加劑分子設計14-15
- 1.6 本課題的研究內容15
- 1.7 本課題的意義15-16
- 2 實驗部分16-24
- 2.1 實驗儀器和設備16
- 2.2 實驗藥品16-17
- 2.3 水分散潤滑添加劑的合成17-18
- 2.3.1 二聚酸中間產物的合成方法17
- 2.3.2 以EDO為中間體合成目標產物的方法17-18
- 2.4 EDOP添加劑的提純18
- 2.5 水分散潤滑添加劑產率的測定18-21
- 2.5.1 EDO(酰胺中間體)產率的測定19-20
- 2.5.2 EDOP(目標產物)產率的測定20-21
- 2.6 EDOP的結構表征21
- 2.7 EDOP水溶性性能測試21-22
- 2.8 EDOP潤滑性能評價22-23
- 2.9 EDOP潤滑添加劑復配性能測試23-24
- 3 EDOP水可分散大分子潤滑添加劑的合成24-43
- 3.1 二聚酸參數(shù)24-25
- 3.2 酰胺化中間體EDO的合成路線25-27
- 3.3 目標產物EDOP的合成路線27-29
- 3.4 酰胺化中間體EDO的合成工藝探索29-34
- 3.4.1 反應投料比對于EDO生成率的影響29-31
- 3.4.2 反應溫度對于EDO生成率的影響31-32
- 3.4.3 反應時間對EDO生成率的影響32
- 3.4.4 EDO的合成工藝探討和影響因子的分析32-34
- 3.5 目標產物EDOP合成工藝探索34-39
- 3.5.1 聚乙二醇添加量對EDOP產率的影響34-35
- 3.5.2 反應溫度對EDOP產率的影響35-36
- 3.5.3 反應時間對于EDOP產率的影響36-37
- 3.5.4 水可分散潤滑添加劑EDOP的合成工藝探討37-39
- 3.6 水可分散潤滑添加劑的結構表征39-41
- 3.7 本章小結41-43
- 4 水分散潤滑添加劑的性能評價43-52
- 4.1 不同分子量水分散潤滑添加劑的合成43
- 4.2 EDOP1000產率與性能的評價43-46
- 4.3 EDOP800產率與性能的評價46-47
- 4.4 EDOP600的產率與性能評價47-49
- 4.5 EDOP400與EDOP300產率與性能評價49-51
- 4.6 本章小結51-52
- 5 水分散潤滑添加劑的復配和鋼球磨損表面分析52-54
- 5.1 水溶性潤滑添加劑的復配52
- 5.2 水分散大分子潤滑添加劑作用于鋼球表面分析52-54
- 6 結論與展望54-56
- 致謝56-57
- 參考文獻57-61
- 附錄61
【參考文獻】
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本文編號:322979
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