油脂基低溫生物潤滑油的合成及性能研究.pdf

1、天然植物油脂具有原料可再生、生物可降解、潤滑性能好等優(yōu)點;以其為原料合成生物潤滑油可在一定程度上替代傳統(tǒng)的潤滑油產(chǎn)品，是目前世界范圍內(nèi)研究的熱點之一。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個碳的棕櫚酸(Palmitic acid，PA)和18個碳的油酸(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滑劑應(yīng)用;因而，對植物油化學(xué)結(jié)構(gòu)的改造是一項十分重要的工作。針對植物油中主要脂肪酸類型，對其進(jìn)行化

2、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)油的傾點為-27℃，黏度指數(shù)為156，熱分解溫度為335℃。<

3、br>　　然后利用碳碳雙鍵環(huán)氧化-開環(huán)反應(yīng)的特性，以飽和脂肪酸為親核試劑進(jìn)行開環(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)時間25h、反應(yīng)溫度100℃、催化劑用量2.0％、酸醇摩爾比2.0∶1，環(huán)氧-開環(huán)反應(yīng)達(dá)到最優(yōu)。同時，采用三種不同鏈長的脂肪酸對得到的游離羥基進(jìn)行修飾，并對三種支鏈脂肪酸酯潤滑油基礎(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)的潤滑性能

4、，粘度指數(shù)為168、閃點為283℃、傾點為-39℃、摩擦系數(shù)和磨斑直徑最小，分別為0.12和0.25mm。
　　最后基于環(huán)氧開環(huán)反應(yīng)的特性，提出以支鏈醇作為環(huán)氧-開環(huán)反應(yīng)的親核試劑，在產(chǎn)物分子中引入醚鍵，降低產(chǎn)品傾點的同時增強水解穩(wěn)定性。實驗過程中，研究了異丙醇對環(huán)氧基團(tuán)的醚異構(gòu)化反應(yīng)，得到的合成酯傾點為-31℃，閃點為254℃，粘度指數(shù)為137。同時將合成酯分別按0％、5％、10％、100％的比例加入到礦物基潤滑油中進(jìn)行高頻往復(fù)