馬來(lái)酸酐-甲基丙烯酸芐酯改性共聚物的合成與性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-10 16:11
在低溫環(huán)境下,柴油中高熔點(diǎn)的正構(gòu)烷烴組分容易結(jié)晶析出,引發(fā)柴油機(jī)的輸油管路和濾網(wǎng)等部件發(fā)生堵塞現(xiàn)象,導(dǎo)致柴油機(jī)熄火,嚴(yán)重影響其正常低溫作業(yè)。為了提高柴油的低溫流動(dòng)性能,本文以馬來(lái)酸酐和甲基丙烯酸芐酯作為單體,通過(guò)自由基聚合的方法制備馬來(lái)酸酐-甲基丙烯酸芐酯二元共聚物(MA-MB),并通過(guò)不同鏈長(zhǎng)的長(zhǎng)鏈脂肪胺(十四胺、十六胺和十八胺)和長(zhǎng)鏈脂肪醇(十四醇、十六醇和十八醇)進(jìn)行側(cè)鏈修飾,得到一系列不同結(jié)構(gòu)的胺解改性共聚物R1MA-MB(R1=N14,N16,N18)和醇解改性共聚物R2MA-MB(R2=C14,C16,C18)。通過(guò)凝膠滲透色譜、傅里葉變換紅外光譜、質(zhì)子核磁共振等方法對(duì)所得聚合物結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,并利用靜態(tài)接觸角研究了聚合物的親油性和油溶性。本論文進(jìn)一步以樣品柴油作為目標(biāo)油,以冷凝點(diǎn)(SP)和冷濾點(diǎn)(CFPP)作為上述聚合物作為柴油降凝劑(PPDs)的性能評(píng)價(jià)指標(biāo),系統(tǒng)研究了馬來(lái)酸酐-甲基丙烯酸芐酯二元共聚物及其改性聚合物對(duì)柴油低溫流動(dòng)性能的影響,最后利用差示掃描量熱法、流變學(xué)分析和偏光顯微鏡等方法探討了這些降凝劑的抑制作用機(jī)理。結(jié)果表明:(1)酯解改性共聚物對(duì)冷凝點(diǎn)(SP)和...
【文章來(lái)源】:上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)上海市
【文章頁(yè)數(shù)】:57 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
柴油中正構(gòu)烷烴的碳數(shù)分布
敝敝?分水器內(nèi)液層基本不變?yōu)橹埂#?)產(chǎn)物凈化:反應(yīng)結(jié)束冷卻至室溫后,將反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行堿洗水洗和真空減壓蒸餾進(jìn)行純化。向產(chǎn)物內(nèi)加入等體積的石油醚以防止酯的乳化,用質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的NaOH溶液進(jìn)行多次堿洗以除去多余的催化劑、阻聚劑和酸,之后加入蒸餾水多次水洗直至PH值調(diào)至中性即可得到粗酯。將蒸餾裝置抽至負(fù)壓狀態(tài),在常溫下蒸餾以除去體系內(nèi)的石油醚,水浴鍋升溫至50℃將溶液內(nèi)的甲苯。將余下的物質(zhì)放入真空干燥箱內(nèi)12小時(shí),得到清澈透明,淡黃色至黃色的液體最終產(chǎn)物即為甲基丙烯酸。甲基丙烯酸芐酯的合成過(guò)程如下圖3.1所示。圖3.1甲基丙烯酸芐酯的合成路線Fig.3.1Thesyntheticrouteofmethylbenzylacrylate.
上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文第18頁(yè)3.3.2甲基丙烯酸芐酯合成條件優(yōu)化本章節(jié)在制備甲基丙烯酸芐酯時(shí),采用單因素實(shí)驗(yàn)分析考察了酸醇摩爾比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、催化劑添加量、阻聚劑添加量五種影響因素,根據(jù)酯的產(chǎn)率得出制備甲基丙烯酸芐酯的最優(yōu)化反應(yīng)條件。考慮純化處理過(guò)程中酸是相對(duì)容易去除的,所以以苯甲醇完全反應(yīng)所得酯的質(zhì)量為理論的酯生成質(zhì)量,酯化產(chǎn)率的計(jì)算按照公式(3-1)所示:%100*21mm..............................(3-1)上式中:表示甲基丙烯酸芐酯的產(chǎn)率;1m表示實(shí)際得到酯的質(zhì)量;2m表示理論所得酯的質(zhì)量。(1)酸醇摩爾比本實(shí)驗(yàn)保持酯化過(guò)程中的溫度(該溫度為溫度計(jì)實(shí)測(cè)所得反應(yīng)溫度,以下同上)為110℃,酯化反應(yīng)的時(shí)間(該時(shí)間為實(shí)際高溫下實(shí)際反應(yīng)時(shí)間,以下同上)為6小時(shí),催化劑添加量和阻聚劑添加量的分別1.3%和0.6%(添加量是各添加的物質(zhì)所占反應(yīng)物總質(zhì)量的質(zhì)量分?jǐn)?shù),以下同上),在此實(shí)驗(yàn)條件下逐漸在增大酸和醇的摩爾比值以探究酯的產(chǎn)率變化。酯化產(chǎn)率如圖3.2所示。圖3.2酸醇摩爾比對(duì)產(chǎn)物產(chǎn)率的影響Fig.3.2Effectofmolarratioofacidtoalcoholonproductyield由上圖3.2所得到的信息可知,產(chǎn)物的酯化產(chǎn)率受酸醇摩爾比的影響很大。甲基丙烯酸芐酯的產(chǎn)率先隨著酸醇摩爾比的增加而增加,比值在1.2時(shí)產(chǎn)率達(dá)到最大值,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]16種生物柴油的液體燃料特性試驗(yàn)研究[J]. 王霜,翟玉玲,李法社,羅會(huì)龍,陳勇. 中國(guó)油脂. 2019(12)
[2]柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 李智博,劉一博. 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2019(18)
[3]淺談我國(guó)現(xiàn)有生物柴油生產(chǎn)工藝及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 孟令虎,蘇海燕,斯慶蘇都,王亞娟,李敏. 化學(xué)工程與裝備. 2019(07)
[4]燃用生物柴油對(duì)柴油機(jī)顆粒生成和排放特性研究進(jìn)展[J]. 吳剛,江國(guó)和,楊智遠(yuǎn),王忠誠(chéng),周偉健. 環(huán)境科學(xué)研究. 2019(11)
[5]混合劣質(zhì)柴油加氫改質(zhì)試驗(yàn)研究[J]. 范思強(qiáng),吳子明,孫學(xué)峰,王仲義,曹正凱. 煉油技術(shù)與工程. 2019(04)
[6]柴油降凝劑的選擇與降凝效果研究[J]. 尹艷麗,于鶴龍,王文宇,周克兵,王紅美,常青. 當(dāng)代化工研究. 2018(12)
[7]利用異構(gòu)脫蠟柴油分離重質(zhì)無(wú)芳溶劑油的模擬研究[J]. 李衛(wèi)東,李紅慶,任玲兵. 煤化工. 2018(04)
[8]直餾柴油催化裂化生產(chǎn)輕質(zhì)芳烴的研究[J]. 侯亞洲,魏曉麗,毛安國(guó). 石油煉制與化工. 2017(10)
[9]原油降凝劑的降凝機(jī)理及其分子設(shè)計(jì)研究進(jìn)展[J]. 鄭斌茹,毛國(guó)梁,劉振華,吳韋,馬志. 石油化工. 2017(06)
[10]淺談柴油發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法起動(dòng)的相關(guān)因素[J]. 木贊·阿布多熱斯里. 農(nóng)業(yè)裝備技術(shù). 2017(03)
博士論文
[1]EVA型聚合物分子設(shè)計(jì)、合成與應(yīng)用研究[D]. 張金利.天津大學(xué) 2003
碩士論文
[1]柴油發(fā)動(dòng)機(jī)缸墊密封可靠性技術(shù)研究[D]. 孫嵩楠.遼寧工業(yè)大學(xué) 2014
[2]柴油降凝劑和蠟晶分散劑的制備及降凝降濾性能研究[D]. 許國(guó)平.武漢工業(yè)學(xué)院 2009
本文編號(hào):3487547
【文章來(lái)源】:上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)上海市
【文章頁(yè)數(shù)】:57 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
柴油中正構(gòu)烷烴的碳數(shù)分布
敝敝?分水器內(nèi)液層基本不變?yōu)橹埂#?)產(chǎn)物凈化:反應(yīng)結(jié)束冷卻至室溫后,將反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行堿洗水洗和真空減壓蒸餾進(jìn)行純化。向產(chǎn)物內(nèi)加入等體積的石油醚以防止酯的乳化,用質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的NaOH溶液進(jìn)行多次堿洗以除去多余的催化劑、阻聚劑和酸,之后加入蒸餾水多次水洗直至PH值調(diào)至中性即可得到粗酯。將蒸餾裝置抽至負(fù)壓狀態(tài),在常溫下蒸餾以除去體系內(nèi)的石油醚,水浴鍋升溫至50℃將溶液內(nèi)的甲苯。將余下的物質(zhì)放入真空干燥箱內(nèi)12小時(shí),得到清澈透明,淡黃色至黃色的液體最終產(chǎn)物即為甲基丙烯酸。甲基丙烯酸芐酯的合成過(guò)程如下圖3.1所示。圖3.1甲基丙烯酸芐酯的合成路線Fig.3.1Thesyntheticrouteofmethylbenzylacrylate.
上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文第18頁(yè)3.3.2甲基丙烯酸芐酯合成條件優(yōu)化本章節(jié)在制備甲基丙烯酸芐酯時(shí),采用單因素實(shí)驗(yàn)分析考察了酸醇摩爾比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、催化劑添加量、阻聚劑添加量五種影響因素,根據(jù)酯的產(chǎn)率得出制備甲基丙烯酸芐酯的最優(yōu)化反應(yīng)條件。考慮純化處理過(guò)程中酸是相對(duì)容易去除的,所以以苯甲醇完全反應(yīng)所得酯的質(zhì)量為理論的酯生成質(zhì)量,酯化產(chǎn)率的計(jì)算按照公式(3-1)所示:%100*21mm..............................(3-1)上式中:表示甲基丙烯酸芐酯的產(chǎn)率;1m表示實(shí)際得到酯的質(zhì)量;2m表示理論所得酯的質(zhì)量。(1)酸醇摩爾比本實(shí)驗(yàn)保持酯化過(guò)程中的溫度(該溫度為溫度計(jì)實(shí)測(cè)所得反應(yīng)溫度,以下同上)為110℃,酯化反應(yīng)的時(shí)間(該時(shí)間為實(shí)際高溫下實(shí)際反應(yīng)時(shí)間,以下同上)為6小時(shí),催化劑添加量和阻聚劑添加量的分別1.3%和0.6%(添加量是各添加的物質(zhì)所占反應(yīng)物總質(zhì)量的質(zhì)量分?jǐn)?shù),以下同上),在此實(shí)驗(yàn)條件下逐漸在增大酸和醇的摩爾比值以探究酯的產(chǎn)率變化。酯化產(chǎn)率如圖3.2所示。圖3.2酸醇摩爾比對(duì)產(chǎn)物產(chǎn)率的影響Fig.3.2Effectofmolarratioofacidtoalcoholonproductyield由上圖3.2所得到的信息可知,產(chǎn)物的酯化產(chǎn)率受酸醇摩爾比的影響很大。甲基丙烯酸芐酯的產(chǎn)率先隨著酸醇摩爾比的增加而增加,比值在1.2時(shí)產(chǎn)率達(dá)到最大值,
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[5]混合劣質(zhì)柴油加氫改質(zhì)試驗(yàn)研究[J]. 范思強(qiáng),吳子明,孫學(xué)峰,王仲義,曹正凱. 煉油技術(shù)與工程. 2019(04)
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[8]直餾柴油催化裂化生產(chǎn)輕質(zhì)芳烴的研究[J]. 侯亞洲,魏曉麗,毛安國(guó). 石油煉制與化工. 2017(10)
[9]原油降凝劑的降凝機(jī)理及其分子設(shè)計(jì)研究進(jìn)展[J]. 鄭斌茹,毛國(guó)梁,劉振華,吳韋,馬志. 石油化工. 2017(06)
[10]淺談柴油發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法起動(dòng)的相關(guān)因素[J]. 木贊·阿布多熱斯里. 農(nóng)業(yè)裝備技術(shù). 2017(03)
博士論文
[1]EVA型聚合物分子設(shè)計(jì)、合成與應(yīng)用研究[D]. 張金利.天津大學(xué) 2003
碩士論文
[1]柴油發(fā)動(dòng)機(jī)缸墊密封可靠性技術(shù)研究[D]. 孫嵩楠.遼寧工業(yè)大學(xué) 2014
[2]柴油降凝劑和蠟晶分散劑的制備及降凝降濾性能研究[D]. 許國(guó)平.武漢工業(yè)學(xué)院 2009
本文編號(hào):3487547
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