重质环烷酸咪唑啉硼酸酯添加剂的制备及摩擦学性能研究

发布时间：2020-06-12 02:43

【摘要】：新疆克拉玛依原油属于环烷基原油,是制取低凝润滑油基础油的优质原料。在蜡油通过溶剂精制的过程中必然副产一定量的重质环烷酸油,该重质环烷酸每年的产量接近1万吨,而且随着蜡油加工量的增加呈现出逐年递增的趋势。相比于煤柴油馏分中的轻质环烷酸,重质环烷酸酸值较低,相对分子质量较大,粘度和色度较大,目前这一环烷酸资源未被充分开发利用。通过新的化学改质的方法提升重质环烷酸的利用价值具有重要的现实意义。本论文正是基于上述背景,提出由新疆克拉玛依重质环烷酸合成咪唑啉硼酸酯添加剂,并对添加剂的摩擦学性能进行了详细的研究。对原料重质环烷酸的密度、粘度、酸值、化学结构(红外光谱)等基本物化性质进行了测定。以重质环烷酸、β-羟乙基乙二胺为原料,采用溶剂法制备了重质环烷酸咪唑啉中间体。将中间体与硼酸在溶剂中反应制备了重质环烷酸咪唑啉硼酸单酯,然后以化学计量关系分别加入伯醇(共五种,分子结构不同),反应得到咪唑啉硼酸复酯。同时以油酸、硬脂酸、轻质环烷酸作为对比羧酸原料,按上述方式制备了不同羧酸来源的咪唑啉硼酸复酯。采用红外光谱仪对咪唑啉硼酸酯的化学结构进行了表征。对不同来源的多种咪唑啉硼酸酯添加剂的油溶性、水解稳定性进行了系统评价,然后在四球摩擦磨损试验仪上系统考察了各种咪唑啉硼酸酯添加剂对混合基础油(150BS-500 SN)摩擦学性能的影响,着重考察了添加剂含量、载荷对基础油摩擦学性能的影响。结果表明:咪唑啉硼酸单酯与正构脂肪醇反应得到的咪唑啉硼酸复酯添加剂具有较好的油溶性及水解稳定性。在基础油中加入了咪唑啉硼酸酯添加剂后,磨斑直径明显减小,承载能力有所提高,但与硫、磷剂相比,极压性能尚不明显。本论文中制备出具有良好油溶性和较好抗磨性的咪唑啉硼酸复酯润滑油添加剂H-BN5。对以重质环烷酸为原料制备的咪唑啉硼酸复酯添加剂(H-BN5)与传统的极压剂硫化异丁烯(T321)的复配摩擦学性能研究结果表明:T321单独使用时的抗磨性能较差,通过与H-BN5添加剂复配后,其抗磨性能显著提高。两种添加剂的复配效应不但提高了H-BN5的极压性能,而且明显避免了T321单独使用时抗磨性能较差的问题。
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四球试验机

因此本文中采用敞口观察法评价添加剂，记录溶液开始变浑浊的时间，该方法操作简磨损试验在 FALEX 四球试验机上进行。FA：FALEX 四球试验机包括温度控制装置、变：用于测定润滑油脂极压抗磨性能的四球试验、ASTM D2783(GB/T12583)、ASTM D226CEC L-45-A-99、SH/T0577 等标准的要求。数：转速为 0~2000 rpm；负荷为 1~1000 kg；温

磨痕,油杯,试油,拧紧

图 4-2 磨痕测试及图像记录系统-2 The system for testing wear scar and recording 验：具、油杯放入石油醚中浸泡，，与试油接触的各泡时间大于 24 h）的实验用钢球用绸布擦干球三个，吹干后置于油杯中，拧紧。好的试油倒入油杯中，试油需没过钢球顶端约球吹干，压入，放好。于油杯座上，将油杯拧紧。定球连接好，插入温度传感器。条件，按下启动按钮。
【学位授予单位】：中国石油大学(华东)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE624.82

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