聚甲基丙烯酸酯類潤(rùn)滑油降凝劑復(fù)配研究

李黔蜀，華燕青，袁向輝，陳淑茗

(楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西　楊凌　712100)

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聚甲基丙烯酸酯類潤(rùn)滑油降凝劑復(fù)配研究

李黔蜀，華燕青，袁向輝，陳淑茗

(楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西楊凌712100)

以甲基丙烯酸十四酯-馬來酸二異辛酯-苯乙烯三元共聚物降凝劑為主劑，分別與表面活性劑和極性化合物進(jìn)行復(fù)配，研究了不同配比下復(fù)配物的降凝效果。結(jié)果表明：在相同質(zhì)量比的情況下，降凝劑與表面活性劑復(fù)配后的降凝效果優(yōu)于與極性含氮化合物復(fù)配后的降凝效果，其中，降凝劑與司盤40的復(fù)配物降凝效果最好，當(dāng)復(fù)配質(zhì)量比為4:1時(shí)，可使150SN基礎(chǔ)油凝點(diǎn)降低26 ℃。

降凝劑；潤(rùn)滑油；復(fù)配

潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油絕大部分是由原油提煉而成的礦物油基礎(chǔ)油，原油類型不一樣，則其含蠟量和蠟分子中碳數(shù)分布也不一樣，因此，只有一個(gè)組成成分的降凝劑不可能有很好的普適性及降凝效果也有一定局限性。如果將降凝劑與一些助劑進(jìn)行復(fù)配，則可以在不增加降凝劑用量的情況下改善降凝效果，而且經(jīng)過篩選得到的復(fù)配產(chǎn)品的效果通常比單一降凝劑的效果要好的多，還降低了降凝劑開發(fā)成本，拓寬了降凝劑的應(yīng)用范圍[1]。降凝劑的復(fù)配通常有三種類型，即降凝劑之間的復(fù)配、降凝劑與表面活性劑的復(fù)配以及降凝劑與極性物質(zhì)的復(fù)配[2]。本課題以自制聚甲基丙烯酸三元共聚物降凝劑為主劑，與表面活性劑和極性物質(zhì)進(jìn)行復(fù)配，考察了復(fù)配物的降凝效果。

1　實(shí)　驗(yàn)

1.1試劑與儀器

三乙醇胺、椰油脂肪酰二乙醇胺(6501)(化學(xué)純)，廣東光華化學(xué)廠；司盤20、司盤40、司盤85、吐溫20、吐溫40(化學(xué)純)，天津市福晨化學(xué)試劑廠；三乙烯四胺(分析純)，天津百事化工；N,N-二甲基甲酰胺(分析純)，天津博迪化工股份有限公司；150SN基礎(chǔ)油，凝點(diǎn)-14 ℃，取自延安煉油廠。

石油產(chǎn)品低溫測(cè)定儀(DRT-1119)，慶陽戴瑞特石油儀器有限公司；集熱式恒溫磁力攪拌器(DF-101S)，鞏義市予華儀器有限公司。

1.2聚甲基丙烯酸三元共聚物降凝劑的合成

此共聚物降凝劑是實(shí)驗(yàn)室自制，其合成方法見參考文獻(xiàn)[3]，本文選用降凝效果較好的甲基丙烯酸十四酯-馬來酸二異辛酯-苯乙烯三元共聚物降凝劑(M14)進(jìn)行復(fù)配試驗(yàn)。

1.3凝點(diǎn)測(cè)定

將150SN基礎(chǔ)油加熱至70 ℃，然后添加降凝劑復(fù)配物，恒溫?cái)嚢?.5 h后取出冷卻至室溫，按照GB/T510-1983《石油產(chǎn)品凝點(diǎn)測(cè)定法》測(cè)定油品的凝點(diǎn)(SP)，以加劑前后凝點(diǎn)降低值(ΔSP)為主要考察指標(biāo)，評(píng)價(jià)復(fù)配效果。

2　結(jié)果與討論

2.1降凝劑與表面活性劑的復(fù)配

將自制降凝劑M14分別與吐溫20、40和85，司盤20和40，6501等三類六種表面活性劑按不同的比例進(jìn)行復(fù)配，以1%的添加量加入到到150SN基礎(chǔ)油中，測(cè)定其凝固點(diǎn)，結(jié)果見表1。

表1　降凝劑與表面活性劑復(fù)配效果

注：不加助劑情況下，自制降凝劑可使150SN基礎(chǔ)油凝點(diǎn)降低22 ℃[3]。

從表1可見，所選表面活性劑與M14復(fù)配后，都能起到一定的降凝作用。其中，M14與司盤40的復(fù)配物降凝效果最好，隨著司盤40復(fù)配比例的提高，其降凝效果逐漸增加，當(dāng)復(fù)配比為4:1時(shí)，降凝效果較單獨(dú)使用M14更好，ΔSP達(dá)26 ℃，這可能是由于司盤40具有一般降凝劑的特征結(jié)構(gòu)，能起到降凝劑的作用，并且其非極性的尾部碳鏈長(zhǎng)度與M14的側(cè)鏈碳數(shù)非常接近，因而能夠與M14產(chǎn)生更好的協(xié)同作用，降凝效果自然較好[4]。另外，從表1還可以看到，當(dāng)M14的質(zhì)量大于表面活性劑的質(zhì)量時(shí)，降凝效果相對(duì)較好，此時(shí)可以起到很好的協(xié)同作用，但是表面活性劑配比配比繼續(xù)增大時(shí)，復(fù)配物加入到基礎(chǔ)油中會(huì)出現(xiàn)渾濁、變得不透明的現(xiàn)象，而表面活性劑的協(xié)同作用也要通過與基礎(chǔ)油有良好的接觸狀態(tài)才能很好的實(shí)現(xiàn)功能，其油溶性下降，自然影響了降凝效果[5]。從幾種表面活性劑復(fù)配結(jié)果比較看，司盤的復(fù)配效果比吐溫和6501的復(fù)配效果都好，這可能是由于吐溫和6501易溶于水，而幾乎不溶于礦物油，這在一定程度上影響了表面活性劑在150SN基礎(chǔ)油中對(duì)降凝劑和蠟晶的分散和增容作用。

2.2降凝劑與極性含氮化合物的復(fù)配

極性含氮化合物可以通過分散作用削弱油品中蠟晶的相互作用，還可以減小膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的粘附作用，促進(jìn)降凝劑與蠟晶的共晶作用，提高油品的低溫流動(dòng)性[6]。將M14分別與三乙醇胺、三乙烯四胺、N,N-二甲基甲酰胺三種極性分散劑進(jìn)行復(fù)配，研究不同復(fù)配比對(duì)降凝效果的影響，結(jié)果見表2。

表2　降凝劑與極性物質(zhì)復(fù)配效果

從表2可見，幾種極性含氮化合物與降凝劑復(fù)配后，都表現(xiàn)出較好的復(fù)配效果，當(dāng)復(fù)配比為4:1或3:1時(shí)，降凝劑復(fù)配物表現(xiàn)出與M14單劑相同的降凝效果，這可以減少降凝劑的用量。另外，比較表1和表2可以看出，M14與含氮化合物的復(fù)配效果總體上不如與司盤類表面活性劑的復(fù)配效果，這可能是因?yàn)闃O性含氮化合物主要是增加對(duì)蠟晶的分散作用來增強(qiáng)降凝效果，而司盤類表面活性劑同時(shí)具有分散蠟晶和降凝的雙重作用，表現(xiàn)自然更好。

3　結(jié)　論

降凝劑與表面活性劑或極性含氮物質(zhì)進(jìn)行復(fù)配能夠提高降凝效果?？傮w看來，在相同質(zhì)量比的情況下，降凝劑與表面活性劑復(fù)配后的降凝效果優(yōu)于與極性含氮化合物復(fù)配后的降凝效果。幾種表面活性劑中，M14與司盤40的復(fù)配物降凝效果最好，當(dāng)復(fù)配質(zhì)量比為4:1時(shí)，降凝效果較單獨(dú)使用M14更好，ΔSP達(dá)26 ℃。

[1]高樹剛,董巍. 聚丙烯酸醋類降凝劑的應(yīng)用研究[J].化工時(shí)刊，2001(2):34-36.

[2]李立,高艷清,劉青林,等.一種新的降凝劑復(fù)配工藝[J].油氣儲(chǔ)運(yùn)，2003,22(3):48-50.

[3]李黔蜀,賀建勛. 聚甲基丙烯酸酯類潤(rùn)滑油降凝劑的研究[J].石油煉制與化工，2015,46(6):84-88.

[4]曾葵,韓生,彭波,等.柴油降凝劑與分散劑的復(fù)配[J].化工進(jìn)展，2009,28(S1):245-248.

[5]趙榮祥,李丹東,岳坤霞,等.柴油低溫流動(dòng)改進(jìn)劑復(fù)配研究[J].天津化工,2004,18(3):34-36.

[6]黨彩宏.聚甲基丙烯酸酯降凝劑的合成與復(fù)配[D].西安:西北大學(xué),2012.

Study on Combination of Polymethacrylate Pour Point Depressant for Lubricating Oil

LIQian-shu,HUAYan-qing,YUANXiang-hui,CHENShu-ming

(Yangling Vocational and Technical College, Shaanxi Yangling 712100, China)

In the experiment, the depressant of tetradecyl methacrylate-diisooctyl maleate-styrene polymer was used as main agent of compound, and the surfactant or polar substance was used as assistant. The pour point depressing performance of the compound was studied and the results showed that the effect of surfactant was better than polar substance and when the ratio of depressant and span 40 was 4:1, the effect was best and the solidifying point of the 150SN base oil decreased 26 ℃.

depressant; lubricating oil; combination

李黔蜀(1983-)，男，講師，主要從事化工工藝方面研究。

TE624.82

A

1001-9677(2016)07-0105-02