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随着工业化进程的发展,环境问题越来越受到人们的重视,发展环境友好润滑剂对保护环境和生态具有重要的意义。目前常用的环境友好润滑剂主要有植物油,植物油是是可再生资源,但由于植物油的低温流动性差而被限制了其实际应用。本文采用油酸异构化原理合成了油酸聚内酯,大大改善了低温流动性;并且油酸聚内酯继续与醇酯化得到低温流动性更好的聚油酸醇酯。同时考察了离子液体作溶剂和非离子表面活性剂微乳体系对反应的影响。
离子液体作为溶剂合成油酸聚内酯时,油酸聚内酯的性能参数为:倾点-17℃,40℃的黏度为75mPa.s,100℃的黏度为11.5mPa.s,黏度指数145,酸值88 KOH/g,碘值16.5。非离子表面活性剂微乳体系合成油酸聚内酯时,实验结果为:倾点-16℃,40℃的黏度为75mPa.s,100℃的黏度为11.5mPa.s,黏度指数145,酸值87 KOH/g,碘值16.5。实验对比发现:两个不同的反应体系合成油酸聚内酯时,得到的产品性能相当,但离子液体的制备耗时耗能,非离子表面活性剂的获得清洁、方便。
为了工业化生产需要,本论文的重点是采用非离子表面活性剂微乳体系进行研究。当催化剂使用量相同,反应体系仅高氯酸催化,油酸聚内酯经酯化后得到的聚油酸异辛酯的倾点-30℃,40℃的黏度17.5 mPa.S,100℃的黏度4.2mPa.s,黏度指数为150,收率80%,酸值0.5 KOH/g。反应体系有非离子表面活性剂存在时,通过优化试验条件得到的聚油酸异辛酯的倾点-35℃,40℃的黏度21.0mPa.S,100℃的黏度5.2mPa.s,黏度指数达到204,收率87%,酸值0.5 KOH/g。实验数据说明:非离子表面活性剂的存在增加了两相间的反应界面,提高了催化剂的利用率。要使得到性能相仿的聚油酸醇酯,无非离子表面活性剂的反应体系要增加催化剂高氯酸的用量40%。
综上所述,非离子表面活性剂微乳体系合成绿色润滑剂基础油的工艺适合工业化生产,操作简单、成本低、低污染,可改善绿色润滑剂生产过程中环境污染的现状。此工艺在代替传统工艺、促进绿色润滑剂行业实现绿色生产方面,具有广阔的应用前景。