專利名稱：一種新型潤(rùn)滑劑降凝劑的合成工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工合成領(lǐng)域，具體涉及了ー種新型潤(rùn)滑劑降凝劑的合成エ藝。
背景技術(shù)：
油品正構(gòu)烷烴的分布是影響降凝效果的主要因素，且正構(gòu)烷烴分布與降凝劑酯鏈的長(zhǎng)度有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。単一種類降凝劑的酯基側(cè)鏈碳數(shù)存在ー個(gè)最佳值，同時(shí)對(duì)不同油品具有降凝選擇性，限制了單ー組成降凝劑的適用范圍。將不同化學(xué)組成的降凝劑進(jìn)行復(fù)配，通過(guò)協(xié)調(diào)效應(yīng)提高降凝效果，可以拓展降凝劑的使用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供ー種新型潤(rùn)滑劑降凝劑的合成エ藝，制得的降凝劑可在市售降凝劑單 獨(dú)使用效果不佳時(shí)，起協(xié)助降凝作用。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是ー種新型潤(rùn)滑劑降凝劑的合成エ藝，具體步驟如下I)丙烯酸高碳醇酯的合成在裝有回流冷凝管、溫度計(jì)和攪拌器的三ロ燒瓶中，加入計(jì)量的高碳醇和阻聚劑，加熱至一定溫度使高碳醇完全熔化，再依次加入丙烯酸和催化劑；然后在110 120°c下加熱回流約2. 5h，逐步升溫至135 145°C，其中，升溫至140°C為最佳，約需6h，得產(chǎn)品粗酯；經(jīng)減壓蒸餾除去粗酯中未反應(yīng)完的不飽和酸及殘余水，用溫度為40 60°C的摩爾分?jǐn)?shù)為O. 2%的弱堿液洗滌酸性催化劑和阻聚劑，再用蒸餾水洗滌直至酯呈中性，將所得產(chǎn)物真空下低溫干燥8h，得到白色蠟狀固體丙烯酸高碳醇酷；2)丙烯酸高碳醇酯與十六烯的ニ元共聚物的合成在250mL的四ロ燒瓶中加入一定量的丙烯酸高碳醇酯、十六烯以及甲苯溶劑，在N2的保護(hù)下，加熱至反應(yīng)溫度，緩慢滴加引發(fā)劑ΒΡ0，連續(xù)攪拌下恒溫反應(yīng)數(shù)小時(shí)后停止；減壓蒸餾除去甲苯，用無(wú)水こ醇洗滌，冷卻，待產(chǎn)物在低溫下凝固后抽濾，得到降凝劑丙烯酸高碳醇酯與十六烯的ニ元共聚物。優(yōu)選的，所述丙烯酸和高碳醇的反應(yīng)摩爾量比為I. 25 I;以加入的總物料量計(jì)，所述催化劑用量為I. 0%，阻聚劑的用量為O. 5%，丙烯酸高碳醇酯與十六烯的ニ元共聚物用量為O. 5%,引發(fā)劑的用量為I %。優(yōu)選的，所述丙烯酸高碳醇酯與十六烯的ニ元共聚物的合成，恒溫反應(yīng)4 6h，其中反應(yīng)5h為最佳。本發(fā)明方法的優(yōu)勢(shì)在于本發(fā)明的合成エ藝合成率高，經(jīng)此エ藝合成的丙烯酸高碳醇酯與十六烯的ニ元共聚物，作為潤(rùn)滑劑及降凝劑降凝劑，純度高，且可在市售降凝劑單獨(dú)使用效果不佳吋，起協(xié)助降凝作用，有較好的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施例方式ー種新型潤(rùn)滑劑降凝劑的合成エ藝，
I.丙烯酸高碳醇酯的合成試劑及規(guī)格高碳醇，無(wú)水氯化鈣，分析醇；丙烯酸，化學(xué)純；甲醇，分析純。具體步驟在裝有回流冷凝管、溫度計(jì)和攪拌器的三ロ燒瓶中，加入計(jì)量的高碳醇和阻聚劑，加熱至一定溫度使高碳醇完全熔化，再依次加入丙烯酸和催化劑。混合物先在110 120°C下加熱回流約2. 5h，然后逐步升溫至140°C，約需6h，得產(chǎn)品粗酷。經(jīng)減壓蒸餾除去粗酯中未反應(yīng)完的不飽和酸及殘余水，用溫度為40 60°C的摩爾分?jǐn)?shù)為O. 2%的弱堿液洗滌酸性催化劑和阻聚劑，再用蒸餾水洗滌直至酯呈中性。將所得產(chǎn)物真空下低溫干燥8h，得到白色蠟狀固體丙烯酸高碳醇酷。測(cè)試與表征FT_IR采用美國(guó)Perkin Elmer公司Nicolet460型傅立葉變換紅外光譜儀，波數(shù)范圍11000 400cm-l，最高分辨率O. 4cm-l ;色譜-質(zhì)譜聯(lián)用采用日本島津GCMS-QP2010型氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)行分析。結(jié)果分析I)合成反應(yīng)影響因素影響產(chǎn)品收率和質(zhì)量的因素較多，主要考察丙烯酸與高碳醇的物質(zhì)的量比、反應(yīng)溫度、催化劑用量和阻聚劑用量對(duì)反應(yīng)的影響，列表進(jìn)行分析。2)反應(yīng)物配比反應(yīng)物配比對(duì)酯化度的影響，由作圖并分析可知反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，酷化度隨著丙烯酸用量的增加而快速上升，當(dāng)η(酸)η(醇)為1.25 I時(shí)，酷化度為93. 8%;再提高丙烯酸用量，酷化度的變化趨于平緩。η (酸)η (醇)是影響酯化反應(yīng)的主要因素，理論配比是I : 1，為保證體系在微酸性條件下進(jìn)行，一般采用丙烯酸過(guò)量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論相符。3)反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度對(duì)酯化度的影響，由作圖并分析可知反應(yīng)溫度低于110°C時(shí)，分子難以激活，幾乎不發(fā)生反應(yīng)。當(dāng)溫度高于110°c時(shí)，酷化度提高很快，反應(yīng)溫度為140°C時(shí)酯化度達(dá)93. 8%，再提高溫度，増幅趨于平緩，說(shuō)明最佳反應(yīng)溫度為140°C。4)催化劑用量催化劑用量對(duì)反應(yīng)收率的影響，由作圖并分析可知催化劑用量較低吋，反應(yīng)速度隨著催化劑用量的加大而加快。催化劑用量超過(guò)1.0% (以加入的總物料量計(jì))后，再増加催化劑的用量，對(duì)酯化度的影響不明顯，因此確定催化劑最佳用量為1.0%。5)阻聚劑用量酷化反應(yīng)中的丙烯酸為不飽和羧酸，在反應(yīng)過(guò)程中丙烯酸單體之間易發(fā)生熱聚合，所以反應(yīng)過(guò)程中需用阻聚劑。阻聚劑用量對(duì)酯化反應(yīng)的影響，由作圖并分析可知當(dāng)阻聚劑用量較少時(shí)，増加其用量有利于提高酯化度，而當(dāng)其用量過(guò)多時(shí)，它又有可能與丙烯酸生成酷，造成酯化度降低，實(shí)驗(yàn)確定阻聚劑最佳用量為O. 5% (已加入總物料記)。6)反應(yīng)時(shí)間除上述主要因素外，還考察了反應(yīng)時(shí)間對(duì)酯化度的影響，由作圖并分析可知反應(yīng)開(kāi)始吋，酯化度隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)而快速提高，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間超過(guò)8h后，酷化反應(yīng)基本完成，反應(yīng)收率不再增加。產(chǎn)物表征高碳醇的紅外光譜，由作圖并分析可知波數(shù)在3328. Ocm-I附近的為 O-H伸縮振動(dòng)峰。丙烯酸的紅外光譜中，其波數(shù)在1701. 3cm附近的為COO-的伸縮振動(dòng)峰。
丙烯酸高碳醇酯的紅外光譜，由作圖并分析可知在1728cm-l左右處都有表征Cl I O鍵的強(qiáng)吸收峰，且在1260 1275cm-l處有表征C-O-C的吸收峰，說(shuō)明產(chǎn)物為酯類，同時(shí)在1635 11-1左右處有(| |(鍵的振動(dòng)峰存在，2916011-1左右處為012| | CH-COOR的烯氫伸縮振動(dòng)，此外，在721.7cm-l處出現(xiàn)了 CH2n鏈節(jié)(η彡4)的吸收峰，證明所得產(chǎn)物為丙烯酸高碳醇酷。在3400cm-l及3600 3300cm-l處無(wú)強(qiáng)吸收峰，表明產(chǎn)物中沒(méi)有殘留的長(zhǎng)鏈醇及酸?？梢?jiàn)用此法可制得純度較高的丙烯酸高碳醇酷。產(chǎn)品的色譜和質(zhì)譜，由作圖并分析可知高質(zhì)量端顯示出質(zhì)量數(shù)(m/z)為324的分子離子峰，而且在該分子離子峰附近，確定了產(chǎn)品的分子量就是324，這與合成的目標(biāo)產(chǎn)品的分子量相同，說(shuō)明合成的產(chǎn)品確實(shí)是丙烯酸高碳醇酯。2.丙烯酸高碳醇酯與十六烯的ニ元共聚物的合成在250mL的四ロ燒瓶中加入一定量的單體丙烯酸高碳醇酯和十六烯以及一定量 的甲苯溶劑，在N2保護(hù)下，加熱至反應(yīng)溫度，緩慢滴加引發(fā)劑B PO，連續(xù)攪拌下恒溫反應(yīng)數(shù)小時(shí)后停止。減壓蒸餾除去甲苯，用無(wú)水こ醇洗滌，冷卻，待產(chǎn)物在低溫下凝固后抽濾，得到降凝劑丙烯酸高碳醇酯與十六烯的ニ元共聚物。結(jié)果分析聚合條件對(duì)丙烯酸高碳醇酯與十六烯的ニ元共聚物降凝效果的影響1)B PO用量對(duì)降凝效果的影響B(tài) PO用量對(duì)降凝效果的影響，由作圖并分析可知隨B PO用量的增加，Λ SP先增大后減小，當(dāng)B PO用量(相對(duì)于單體TDMA和HE的質(zhì)量分?jǐn)?shù))為I. 0%吋，Λ SP達(dá)到最大，降凝效果最佳。這是因?yàn)楫?dāng)B PO用量過(guò)低時(shí)，単體的轉(zhuǎn)化率很低；増加B PO用量，自由基增長(zhǎng)速率加快，反應(yīng)速率加快，有利于十六烯參與共聚反應(yīng)；但B PO用量過(guò)多會(huì)造成反應(yīng)體系中瞬時(shí)蠟晶顆粒過(guò)于集中，從而引起集聚，穩(wěn)定性變差，終止速率亦加快，使得十六烯不能有效地參與共聚。因此，選擇引發(fā)劑用量為1%較為合適。2)聚合時(shí)間的影響聚合時(shí)間對(duì)降凝效果的影響，由作圖并分析可知當(dāng)聚合時(shí)間在2 3h時(shí)，聚合程度不高，因此降凝效果較差；當(dāng)聚合時(shí)間延長(zhǎng)到4 6h吋，降凝效果明顯提高；繼續(xù)延長(zhǎng)聚合時(shí)間，降凝效果幾乎沒(méi)有變化，說(shuō)明聚合反應(yīng)已經(jīng)完成。因此，選擇聚合時(shí)間為5h較適宜。3)降凝劑用量的影響丙烯酸高碳醇酯與十六烯的ニ元共聚物用量對(duì)降凝效果的影響，由作圖并分析可 知當(dāng)丙烯酸高碳醇酯與十六烯的ニ元共聚物用量較少吋，降凝效果隨丙烯酸高碳醇酯與十六烯的ニ元共聚物用量的増加而提高；當(dāng)丙烯酸高碳醇酷與十六烯的ニ元共聚物用量(相對(duì)于基礎(chǔ)油的質(zhì)量分?jǐn)?shù))達(dá)到O. 5%吋，降凝效果達(dá)到最佳，Λ SP為29°C ;繼續(xù)增加丙烯酸高碳醇酯與十六烯的ニ元共聚物用量，降凝效果不再發(fā)生明顯變化，甚至有所下降。這是由于加入一定量的丙烯酸高碳醇酯與十六烯的ニ元共聚物后，丙烯酸高碳醇酯與十六烯的ニ元共聚物分子在蠟析出時(shí)，與大部分蠟分子生成共晶晶體或吸附于蠟晶表面，形成相對(duì)穩(wěn)定的晶體結(jié)構(gòu)，隨丙烯酸高碳醇酯與十六烯的ニ元共聚物用量的増加，降凝效果提高。但當(dāng)丙烯酸高碳醇酯與十六烯的ニ元共聚物用量達(dá)到一定值時(shí)，降凝效果不再提高，同時(shí)由于丙烯酸高碳醇酯與十六烯的ニ元共聚物的成本較高，過(guò)量添加丙烯酸高碳醇酯與十六烯的ニ元共聚物在經(jīng)濟(jì)上不合理。因此，選擇丙烯酸高碳醇酯與十六烯的ニ元共聚物用量為O. 5%較適宜。本發(fā)明的丙烯酸高碳醇酯與十六烯的ニ元共聚物與市售降凝劑的性能比較將自制的丙烯酸高碳醇酯與十六烯的ニ元共聚物分別與兩種市售降凝劑T8088和T602按質(zhì)量比I : I混合，得到復(fù)配物I和II，考察不同降凝劑的降凝效果，作表井分析可知對(duì)于燕山500SN、燕山200SN和湖南基礎(chǔ)油，復(fù)配物I的降凝效果比降凝劑T8088好，復(fù)配物II的降凝效果比降凝劑T602好；對(duì)于河南基礎(chǔ)油，復(fù)配物I的降凝效果比降凝劑T8088好；對(duì)于大慶基礎(chǔ)油，復(fù)配物II的降凝效果比降凝劑T602好。這說(shuō)明不論是復(fù)配物I還是復(fù)配物II，兩種降凝劑之間均發(fā)生了一定的協(xié)同效應(yīng)，因此本丙烯酸高碳醇酯與十六烯的ニ元共聚物可作為某些市售降凝劑的助劑，在市售降凝劑單獨(dú)使用效果不佳吋，起協(xié)助降凝作用。由此可見(jiàn)，本丙烯酸高碳醇酯與十六烯的ニ元共聚物有一定的エ業(yè)應(yīng)用前景。
上述實(shí)施例只是為了說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的是在于讓本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡是根據(jù)本發(fā)明內(nèi)容的實(shí)質(zhì)所作出的等效的變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種新型潤(rùn)滑劑降凝劑的合成エ藝，其特征在于，具體步驟如下 .1)丙烯酸高碳醇酯的合成在裝有回流冷凝管、溫度計(jì)和攪拌器的三ロ燒瓶中，加入計(jì)量的高碳醇和阻聚劑，加熱至一定溫度使高碳醇完全熔化，再依次加入丙烯酸和催化劑；然后在Iio 120°C下加熱回流約2. 5h，逐步升溫至135 145°C，約需6h，得產(chǎn)品粗酯；經(jīng)減壓蒸餾除去粗酯中未反應(yīng)完的不飽和酸及殘余水，用溫度為40 60°C的摩爾分?jǐn)?shù)為O.2%的弱堿液洗滌酸性催化劑和阻聚劑，再用蒸餾水洗滌直至酯呈中性，將所得產(chǎn)物真空下低溫干燥8h，得到白色蠟狀固體丙烯酸高碳醇酯； .2)丙烯酸高碳醇酯與十六烯的ニ元共聚物的合成在250mL的四ロ燒瓶中加入一定量的丙烯酸高碳醇酯、十六烯以及甲苯溶劑，在N2的保護(hù)下，加熱至反應(yīng)溫度，緩慢滴加引發(fā)劑B PO，連續(xù)攪拌下恒溫反應(yīng)數(shù)小時(shí)后停止；減壓蒸餾除去甲苯，用無(wú)水こ醇洗滌，冷卻，待產(chǎn)物在低溫下凝固后抽濾，得到丙烯酸高碳醇酯與十六烯的ニ元共聚物。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型潤(rùn)滑劑降凝劑的合成エ藝，其特征在于，所述丙烯酸和高碳醇的反應(yīng)摩爾量比為1.25 I。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型潤(rùn)滑劑降凝劑的合成エ藝，其特征在干，以加入的總物料量計(jì)，所述催化劑的用量為I. O%，阻聚劑的用量為O. 5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型潤(rùn)滑劑降凝劑的合成エ藝，其特征在于，所述丙烯酸高碳醇酯的合成步驟中，是在110 120°C下加熱回流約2. 5h，然后逐步升溫至140°C為最佳。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型潤(rùn)滑劑降凝劑的合成エ藝，其特征在干，以加入的總物料量計(jì)，所述丙烯酸高碳醇酯與十六烯的ニ元共聚物用量為O. 5%，引發(fā)劑的用量為1%。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型潤(rùn)滑劑降凝劑的合成エ藝，其特征在于，所述丙烯酸高碳醇酯與十六烯的ニ元共聚物的合成，恒溫反應(yīng)4 6h,其中反應(yīng)5h為最佳。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種新型潤(rùn)滑劑降凝劑的合成工藝，具體步驟如下先以高碳醇、阻聚劑、丙烯酸和催化劑合成得白色蠟狀固體丙烯酸高碳醇酯，再將丙烯酸高碳醇酯與十六烯的二元共聚物的合成得到丙烯酸高碳醇酯與十六烯的二元共聚物。本發(fā)明的合成工藝合成率高，經(jīng)此工藝合成的丙烯酸高碳醇酯與十六烯的二元共聚物，作為潤(rùn)滑劑及降凝劑降凝劑，純度高，且可在市售降凝劑單獨(dú)使用效果不佳時(shí)，起協(xié)助降凝作用，有較好的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C08F210/14GK102690705SQ20121012291
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月25日
發(fā)明者馮志強(qiáng), 葉原豐, 吳愛(ài)民, 薛從亞 申請(qǐng)人:金陵科技學(xué)院