發(fā)布時間：2023-01-26 05:39

　　植物油具有綠色可再生、環(huán)境兼容性好、難揮發(fā)、易降解、高潤滑等優(yōu)點,常被用于合成生物基潤滑油。但由于植物油中含有大量的C=C,極易氧化變質(zhì);且植物油特有的甘油三酯結(jié)構(gòu),其含有的β-H不穩(wěn)定,高溫易分解,大大限制了天然植物油脂直接作為潤滑劑使用。因此,對植物油的化學(xué)結(jié)構(gòu)進行改性,可使其氧化安定性、低溫流動性及熱穩(wěn)定性等得到不同程度的改善。目前,植物油的主要改性手段是保留支鏈脂肪酸碳鏈長度不變,簡單地對其結(jié)構(gòu)進行修飾（如:酯交換、環(huán)氧化、支鏈化、異構(gòu)化等）,這些方法雖能在一定程度上改善其低溫流動性和氧化安定性,但若想通過此方法得到超低傾點的潤滑油基礎(chǔ)油（傾點低于-40℃）依舊較為困難。為此,本論文提出了一個全新的解決方案,即兩步法合成多元醇酯潤滑油基礎(chǔ)油:（1）以游離的脂肪酸甲酯為原料,氧化裂解制備中鏈脂肪酸壬酸（PA）和壬二酸氫甲酯（AA）;（2）以生物酶為催化劑,催化PA與三羥甲基丙烷（TMP）酯化制備TMP三壬酸酯。在此基礎(chǔ)上,通過調(diào)配壬酸與油酸的比例,制備不同比例的TMP壬/油酸酯,并測定各混合酯的性能參數(shù)。 

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 潤滑油簡介
        1.2.1 潤滑油的組成
        1.2.2 潤滑油的分類
        1.2.3 潤滑油的發(fā)展方向
    1.3 植物油的化學(xué)改性方法
        1.3.1 環(huán)氧化及開環(huán)
        1.3.2 選擇性氫化
        1.3.3 氧化裂解
    1.4 多元醇酯基礎(chǔ)油的制備方法
        1.4.1 化學(xué)法催化合成多元醇酯
        1.4.2 生物酶法催化合成多元醇酯
    1.5 選題依據(jù)及研究內(nèi)容
        1.5.1 選題依據(jù)
        1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 實驗材料與方法
    2.1 實驗試劑及儀器
        2.1.1 實驗試劑
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 游離脂肪酸甲酯的制備和測定方法
        2.2.1 游離脂肪酸甲酯的制備方法
        2.2.2 脂肪酸甲酯含量的測定方法
    2.3 裂解產(chǎn)物的測量方法
        2.3.1 裂解產(chǎn)物的定性
        2.3.2 裂解產(chǎn)物的定量
        2.3.3 傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)
    2.4 酶活及酶催化產(chǎn)物的測定方法
        2.4.1 脂肪酶酶活的測定方法
        2.4.2 GC分析基礎(chǔ)油組成
    2.5 多元醇酯基礎(chǔ)油的性能測試
        2.5.1 酸值
        2.5.2 運動粘度
        2.5.3 傾點
        2.5.4 閃點
        2.5.5 熱重分析
        2.5.6 氧化安定性
        2.5.7 差式掃描熱分析(DSC)
        2.5.8 摩擦性能測試
第三章 植物油氧化裂解制備壬酸和壬二酸氫甲酯
    3.1 引言
    3.2 酯交換制備游離脂肪酸甲酯及成分測定
        3.2.1 酯交換制備游離脂肪酸甲酯
        3.2.2 游離脂肪酸甲酯含量測定
    3.3 脂肪酸甲酯氧化裂解條件優(yōu)化
        3.3.1 不同溶劑對反應(yīng)的影響
        3.3.2 催化劑種類對反應(yīng)的影響
        3.3.3 反應(yīng)溫度對反應(yīng)的影響
        3.3.4 底物配比對反應(yīng)的影響
        3.3.5 磷鎢酸用量對反應(yīng)的影響
        3.3.6 攪拌速度對反應(yīng)的影響
        3.3.7 反應(yīng)時間對反應(yīng)的影響
    3.4 裂解產(chǎn)物的分離純化
        3.4.1 裂解產(chǎn)物的預(yù)分離
        3.4.2 Aspen精餾模擬分離裂解產(chǎn)物
    3.5 裂解產(chǎn)物的表征
        3.5.1 GC-MS表征
        3.5.2 FT-IR表征
    3.6 本章小結(jié)
第四章 酶催化合成三羥甲基丙烷三壬酸酯
    4.1 引言
    4.2 酶催化合成TMP壬酸酯
        4.2.1 脂肪酶用量對反應(yīng)影響
        4.2.2 底物配比對反應(yīng)的影響
        4.2.3 反應(yīng)溫度對反應(yīng)影響
        4.2.4 水含量對反應(yīng)的影響
        4.2.5 攪拌速度對反應(yīng)的影響
        4.2.6 酶催化批次反應(yīng)
        4.2.7 5L級酶催化放大
    4.3 三羥甲基丙烷三壬酸酯的分離純化
        4.3.1 分子蒸餾純化
        4.3.2 堿洗分離純化
    4.4 三羥甲基丙烷三壬酸酯的表征及理化性能分析
        4.4.1 TMP壬酸酯的表征
        4.4.2 TMP壬酸酯理化性質(zhì)
        4.4.3 TMP壬酸酯摩擦性質(zhì)
    4.5 本章小結(jié)
第五章 酶催化合成混合脂肪酸多元醇酯
    5.1 引言
    5.2 TMP三油酸酯的合成及表征
    5.3 TMP壬/油酸酯的合成及理化性能分析
    5.4 高頻往復(fù)摩擦實驗
        5.4.1 摩擦系數(shù)
        5.4.2 磨斑直徑及油膜覆蓋率
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)
參考文獻
致謝
研究成果及已發(fā)表的文章
作者和導(dǎo)師簡介
附件


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Lubricant Biodegradation Enhancers: Designed Chemistry and Engineered Technology[J]. Chen Boshui,Gao Lingyue,Fang Jianhua,Zhang Nan,Wu Jiang,Wang Jiu.  China Petroleum Processing ＆ Petrochemical Technology. 2015(03)
[2]可生物降解潤滑油的研究進展[J]. 韋友亮,陳波水,王九,方建華,張楠,吳江.  石油商技. 2014(06)
[3]潤滑油基礎(chǔ)油結(jié)構(gòu)組成與性能關(guān)系研究進展[J]. 王秀文,陳文藝,鄒愷.  應(yīng)用化工. 2014(03)
[4]棕櫚油甲酯制備生物潤滑油三羥甲基丙烷脂肪酸三酯的工藝研究[J]. 汪勇,王爾佩,唐書澤,張震,Martin J T Reaney.  中國糧油學(xué)報. 2013(02)
[5]生物降解型潤滑脂的研究進展[J]. 康健,趙玉貞,宗明.  石油學(xué)報(石油加工). 2011(S1)
[6]環(huán)境友好潤滑劑的研究與應(yīng)用[J]. 曲建俊,陳繼國,李強.  潤滑油. 2008(05)
[7]綠色潤滑油（SG10W/30）可生物降解性研究[J]. 李英勃,徐妙俠.  潤滑油. 2004(02)
[8]不同加工工藝基礎(chǔ)油的結(jié)構(gòu)特征對其性能的影響（Ⅰ）——飽和烴結(jié)構(gòu)對其性能的影響[J]. 張崢,翁惠新,張鳴,許惠,俞巧珍.  潤滑與密封. 2002(06)
[9]可生物降解的潤滑劑[J]. 馮克權(quán).  合成潤滑材料. 1996(02)

碩士論文
[1]棕櫚油制備潤滑劑的研究[D]. 郭瑞華.河南工業(yè)大學(xué) 2010



本文編號：3732233