胺类燃油抗氧剂的合成与性能研究

发布时间：2020-07-14 00:43

【摘要】：燃油的抗氧剂,指的是加入到燃油中,可以有效抑制燃油在贮存及使用过程中的氧化过程的一种添加剂。胺类抗氧剂最常用的抗氧剂之一。胺类抗氧剂具有比酚类抗氧剂更好的热稳定性,抗氧化性能与抗氧化耐久性,能在更高的温度上发挥抗氧化作用。苯二胺类抗氧剂是胺类燃油抗氧剂中最常用的一类抗氧剂,尤其在烯烃含量高的汽油中能起到优异的抗氧化作用。但该类抗氧剂通常采用加氢还原的合成工艺,该工艺反应条件苛刻,需要使用高温、高压的反应条件,因而危险性高,能耗大,并且对设备的要求也较高;同时在该反应工艺中,原料对苯二胺容易升华而导致反应产率下降,反应工艺控制困难。该类产品来源目前主要依赖进口,并且价格昂贵。因此,对该类物质新工艺的开发和研究,具有很大的意义。胺类抗氧剂与酚类抗氧剂通过物理混合复配,已被证实具有很好的抗氧化协同作用,此类抗氧化协同作用已经广泛用于指导实际配方设计。而通过化学方法将酚类抗氧剂与胺类抗氧剂的主要官能团结合到一个分子中,期望借此得到更好的抗氧化性能,是近年来的研究热点。因此,本论文的主要用一种温和的合成工艺一步合成两种苯二胺类抗氧剂,并研究其热稳定性能与抗氧化性能。同时合成了两种酚胺类的抗氧剂,并对其结构与性能进行了研究。本论文的工作主要从以下两个方面展开:1、以对苯二胺与酮为原料,醋酸为促进剂,Na(OAC)3BH为还原剂,在常温常压条件下即可快速高效地合成苯二胺类抗氧剂180与182。同时采用高效液相色谱仪(HPLC)、红外光谱仪(FTIR)、核磁共振谱仪(NMR)、热重分析仪(TGA),旋转氧弹仪(RBOT)与高压示差扫描量热仪(PDSC)分别对产物的纯度、结构、热稳定性与抗氧化性能进行了测试与分析,结果表明,该方法合成的180/182纯度高达98%,并且具有较好的热稳定性与优异的抗氧化性能。同时对180与两种酚类抗氧剂的复配性能进行了研究。2、快速高效的合成了181,并对其合成工艺进行了较系统的探索和研究。同时以181为出发点,设计并合成了新型酚胺类油品抗氧剂--(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯胺。采用高效液相色谱仪(hplc)、红外光谱仪(ftir)、核磁共振谱仪(nmr)、热重分析仪(tga),旋转氧弹仪(rbot)与高压示差扫描量热仪(pdsc)分别对181与(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯胺的纯度、结构、热稳定性与抗氧化性能进行了测试与分析,得出,在酚胺类抗氧剂中将苯环引入,并保留氮原子上的氢原子,有助于提高酚胺类抗氧剂的热稳定性与抗氧化性能。
【学位授予单位】：中国科学院宁波材料技术与工程研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE624.81

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