水可分散大分子润滑添加剂的合成与研究

发布时间：2017-04-23 21:02

  本文关键词：水可分散大分子润滑添加剂的合成与研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：润滑剂作为金属加工和机械设备运转不可或缺的一部分，与我们的生活息息相关。但全世界每年都有将近500~1000万吨废弃润滑油产品被排放至大自然中，由于其对动植物的生理毒性及其本身生物难降解性对环境造成了严重的污染。为了解决这一现实问题，，在研究了现在各种润滑添加剂的基础上，本文既立足于绿色环保，又结合润滑剂的基本性能，研究开发出一类水可分散大分子润滑添加剂，对他们进行性能产率分析，得出其生产的最佳条件以及最佳成效结论。 以二聚酸、油酸、乙二胺和聚乙二醇为原料，采用两步合成方法，第一步是乙二胺两端胺基与二聚酸一端羧基和油酸的羧基分别酰胺化，形成一个桥状结构，将二聚酸和油酸良好的的润滑性、防锈性以及一定的抗挤压性糅合在一种产品内。第二步则是使这种产品产生良好的水溶性，利用聚乙二醇酯化二聚酸剩下一段的羧基，利用聚乙二醇的亲水性使整个大分子产生良好水分散性能。其中聚乙二醇平均分子量分别选用了300、400、600、800和1000的进行合成。对酰胺化产率和目标产物产率通过单因素变量试验进行分析，筛除最小影响因子，再用正交试验来确定目标产物最佳合成工艺路线：二聚酸与油酸、乙二胺和聚乙二醇物料配比为1:1.2:1.2:1.15，酰胺化反应温度为100℃，反应时间为1h；酯化反应温度为160℃，反应时间为4h。 对目标产物的评价主要以实际产物结构分析，即红外光谱表征目标产物官能团，得到了在分子设计之初设想的目标产物官能团特征吸收峰，以证明目标产物EDOP的合成。在应用性能方面，主要以观测水分散效果、产物1%水溶液在单点400N压力下长磨1分钟的磨斑直径大小并结合产率共同评价以及在SEM下对比观测同样条件下最佳配方产物与液体石蜡基础油磨痕和磨斑直径大小共同分析。并通过几种最佳产物复配进行复配效果分析。 通过红外光谱分析，证明了目标产物EDOP的合成，并通过正交试验筛选出最佳配方，合成产率可达到78.2%，所得到的EDOP1000最佳产物1%水溶液水分散效果相当好，并且在400N压力下长磨1分钟磨斑直径大小为0.449mm，相同条件下液体石蜡基础油磨斑直径则为0.523mm，在SEM下也证明了这一点。通过复配，说明了不同的复配比产生不同的润滑性能和水分散效果，但是整体来说，在共同体系水分散效果越好的情况下，润滑性能也越好。
【关键词】：二聚酸 聚乙二醇 水分散润滑添加剂 结构 产率 性能分析 复配
【学位授予单位】：武汉纺织大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH117.22;TE624.82
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 绪论9-16
• 1.1 引言9
• 1.2 润滑剂的作用与成膜机制9-10
• 1.3 润滑剂分类与讨论10-13
• 1.3.1 水基润滑剂10-11
• 1.3.2 薄膜润滑11
• 1.3.3 绿色润滑剂11-12
• 1.3.4 纳米润滑12
• 1.3.5 固体润滑12
• 1.3.6 油气润滑12-13
• 1.3.7 金属磨损表面再生技术13
• 1.4 国内外水溶性润滑添加剂的研究现状13-14
• 1.5 水可分散大分子润滑添加剂分子设计14-15
• 1.6 本课题的研究内容15
• 1.7 本课题的意义15-16
• 2 实验部分16-24
• 2.1 实验仪器和设备16
• 2.2 实验药品16-17
• 2.3 水分散润滑添加剂的合成17-18
• 2.3.1 二聚酸中间产物的合成方法17
• 2.3.2 以EDO为中间体合成目标产物的方法17-18
• 2.4 EDOP添加剂的提纯18
• 2.5 水分散润滑添加剂产率的测定18-21
• 2.5.1 EDO（酰胺中间体）产率的测定19-20
• 2.5.2 EDOP（目标产物）产率的测定20-21
• 2.6 EDOP的结构表征21
• 2.7 EDOP水溶性性能测试21-22
• 2.8 EDOP润滑性能评价22-23
• 2.9 EDOP润滑添加剂复配性能测试23-24
• 3 EDOP水可分散大分子润滑添加剂的合成24-43
• 3.1 二聚酸参数24-25
• 3.2 酰胺化中间体EDO的合成路线25-27
• 3.3 目标产物EDOP的合成路线27-29
• 3.4 酰胺化中间体EDO的合成工艺探索29-34
• 3.4.1 反应投料比对于EDO生成率的影响29-31
• 3.4.2 反应温度对于EDO生成率的影响31-32
• 3.4.3 反应时间对EDO生成率的影响32
• 3.4.4 EDO的合成工艺探讨和影响因子的分析32-34
• 3.5 目标产物EDOP合成工艺探索34-39
• 3.5.1 聚乙二醇添加量对EDOP产率的影响34-35
• 3.5.2 反应温度对EDOP产率的影响35-36
• 3.5.3 反应时间对于EDOP产率的影响36-37
• 3.5.4 水可分散润滑添加剂EDOP的合成工艺探讨37-39
• 3.6 水可分散润滑添加剂的结构表征39-41
• 3.7 本章小结41-43
• 4 水分散润滑添加剂的性能评价43-52
• 4.1 不同分子量水分散润滑添加剂的合成43
• 4.2 EDOP1000产率与性能的评价43-46
• 4.3 EDOP800产率与性能的评价46-47
• 4.4 EDOP600的产率与性能评价47-49
• 4.5 EDOP400与EDOP300产率与性能评价49-51
• 4.6 本章小结51-52
• 5 水分散润滑添加剂的复配和钢球磨损表面分析52-54
• 5.1 水溶性润滑添加剂的复配52
• 5.2 水分散大分子润滑添加剂作用于钢球表面分析52-54
• 6 结论与展望54-56
• 致谢56-57
• 参考文献57-61
• 附录61

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：322979