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本文围绕生物柴油低温流动性差不满足使用条件这一现状,借助柴油降凝剂作用机理,针对生物柴油特点,开发了马来酸酯类改进剂以及助剂,进行了制备工艺条件的优化及生物柴油低温流动性能评价。
根据气相色谱所得数据对大豆油生物柴油和菜籽油生物柴油的饱和脂肪酸酯相对含量进行了计算,分别为16.74%、8.14%。选择马来酸酐(MA)与丙烯酰胺(AM)为单体,制备了二元共聚物,再与脂肪醇醇解生成衍生物改进剂(AA)。最佳合成条件为:n(MA):n(AM)=2:1.5,引发剂BPO用量1.5%(占单体质量百分数),共聚时间4h,共聚温度75℃,催化剂用量1%(占脂肪醇的质量百分数),n(酐):n(醇)=7:10,醇解时间4h。当AA添加量0.3%时,分别使大豆油生物柴油和菜籽油生物柴油冷滤点(coldfilterpluggingpoint,CFPP)降低5℃、4℃。引入苯乙烯单体对二元共聚醇解衍生物进行改性,通过正交实验,得到了三元共聚醇解衍生物(AAS),的最佳制备工艺条件。AAS添加量为0.3%时,使大豆油生物柴油的冷滤点降低4℃。合成了助剂环己醇脂肪酸酯(CF),考察了环己醇用量,催化剂加量,酯化时间对酯转化率的影响,得到了最佳合成条件。采用红外光谱对AA、AAS、CF分别进行了红外表征,均得到预期产物。考察了自制改进剂AA与AAS分别与四种国内外商用降凝剂、德国蜡晶分散剂的复配效果,均表现出了一定协同作用,与自制助剂CF复配效果不明显。通过光学显微镜观察到添加复配物的菜籽油生物柴油的结晶体形态变化与CFPP变化相一致。