【摘要】：天然植物油脂具有原料可再生、生物可降解、潤(rùn)滑性能好等優(yōu)點(diǎn);以其為原料合成生物潤(rùn)滑油可在一定程度上替代傳統(tǒng)的潤(rùn)滑油產(chǎn)品,是目前世界范圍內(nèi)研究的熱點(diǎn)之一。天然植物油脂的主要組分是甘油三酯,其中的脂肪酸主要包含16個(gè)碳的棕櫚酸(Palmitic acid,PA)和18個(gè)碳的油酸(Oleic acid,OA)。天然油脂的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)并不利于其直接作為潤(rùn)滑劑應(yīng)用;因而,對(duì)植物油化學(xué)結(jié)構(gòu)的改造是一項(xiàng)十分重要的工作。針對(duì)植物油中主要脂肪酸類型,對(duì)其進(jìn)行化學(xué)改性研究,可使天然油脂水解穩(wěn)定性、氧化穩(wěn)定性、低溫流動(dòng)性及粘溫性能得到改善。首先利用三羥甲基丙烷(TMP)替代丙三醇合成多元醇酯基礎(chǔ)油;由于三羥甲基丙烷不含有β-H,其熱穩(wěn)定性要遠(yuǎn)優(yōu)于植物油脂天然結(jié)構(gòu)。在催化劑用量2.0%,反應(yīng)時(shí)間3h,反應(yīng)溫度140℃,OA與TMP的摩爾比3.6:1的反應(yīng)條件下,三羥甲基丙烷油酸三酯的產(chǎn)率達(dá)到最大,92.43%。該多元醇酯基礎(chǔ)油的傾點(diǎn)為-27℃,黏度指數(shù)為156,熱分解溫度為335℃。然后利用碳碳雙鍵環(huán)氧化-開(kāi)環(huán)反應(yīng)的特性,以飽和脂肪酸為親核試劑進(jìn)行開(kāi)環(huán)反應(yīng),異構(gòu)化改造不飽和脂肪酸;生成的支鏈化結(jié)構(gòu)的氧化穩(wěn)定性和低溫性能均在一定程度上得到改善。在反應(yīng)時(shí)間25 h、反應(yīng)溫度100℃、催化劑用量2.0%、酸醇摩爾比2.0:1,環(huán)氧-開(kāi)環(huán)反應(yīng)達(dá)到最優(yōu)。同時(shí),采用三種不同鏈長(zhǎng)的脂肪酸對(duì)得到的游離羥基進(jìn)行修飾,并對(duì)三種支鏈脂肪酸酯潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油產(chǎn)品進(jìn)行了性能比較。研究結(jié)果表明,以十六碳脂肪酸修飾的支鏈酯具有最優(yōu)的潤(rùn)滑性能,粘度指數(shù)為168、閃點(diǎn)為283℃、傾點(diǎn)為-39℃、摩擦系數(shù)和磨斑直徑最小,分別為0.12和0.25 mm。最后基于環(huán)氧開(kāi)環(huán)反應(yīng)的特性,提出以支鏈醇作為環(huán)氧-開(kāi)環(huán)反應(yīng)的親核試劑,在產(chǎn)物分子中引入醚鍵,降低產(chǎn)品傾點(diǎn)的同時(shí)增強(qiáng)水解穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,研究了異丙醇對(duì)環(huán)氧基團(tuán)的醚異構(gòu)化反應(yīng),得到的合成酯傾點(diǎn)為-31℃,閃點(diǎn)為254℃,粘度指數(shù)為137。同時(shí)將合成酯分別按0%、5%、10%、100%的比例加入到礦物基潤(rùn)滑油中進(jìn)行高頻往復(fù)摩擦測(cè)試,結(jié)果表明合成酯的加入增強(qiáng)了潤(rùn)滑油的抗摩擦性能,降低了磨斑直徑和摩擦系數(shù)。
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TE666
【圖文】：

因?yàn)獒尫诺亩趸剂康扔谥参镒畛鯊拇髿庵形盏亩趸剂�，�?duì)于大氣逡逑中的二氧化碳平衡沒(méi)有影響。另一方面，礦物基產(chǎn)品會(huì)增加大氣中的二氧化碳，而二逡逑氧化碳可以使全球溫度升高，破壞生態(tài)平衡。圖１－２顯示了生物基潤(rùn)滑油的生命周期。逡逑＾邋ＱＢ、逡逑ｔ邋＇逡逑ｌｉｌＨＩｉ逡逑Ｐｈｏｔａｓｙｎｔｈ＾ｓｈ逡逑Ｄｉｓｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ邋／邐＼邋Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ逡逑ｆ邐ｌ邋ｋ』邐、逡逑Ａ邋Ａ邋！一逡逑Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ邋＆逡逑％邋匕－…NB，：邋ｊ邋Ｆｏｒｍｉｆｌａｔｉｏｎ逡逑圖１－２生物潤(rùn)滑油生命周期逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｌｉｆｅ邋ｃｙｃｌｅ邋ｏｆ邋ｂｉｏ－ｂａｓｅｄ邋ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ．逡逑４逡逑＼逡逑

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本文編號(hào)：2729789