聚甲基丙烯酸酯类润滑油降凝剂复配研究

李黔蜀，华燕青，袁向辉，陈淑茗

(杨凌职业技术学院，陕西　杨凌　712100)



聚甲基丙烯酸酯类润滑油降凝剂复配研究

李黔蜀，华燕青，袁向辉，陈淑茗

(杨凌职业技术学院，陕西杨凌712100)

以甲基丙烯酸十四酯-马来酸二异辛酯-苯乙烯三元共聚物降凝剂为主剂，分别与表面活性剂和极性化合物进行复配，研究了不同配比下复配物的降凝效果。结果表明：在相同质量比的情况下，降凝剂与表面活性剂复配后的降凝效果优于与极性含氮化合物复配后的降凝效果，其中，降凝剂与司盘40的复配物降凝效果最好，当复配质量比为4:1时，可使150SN基础油凝点降低26 ℃。

降凝剂；润滑油；复配

润滑油基础油绝大部分是由原油提炼而成的矿物油基础油，原油类型不一样，则其含蜡量和蜡分子中碳数分布也不一样，因此，只有一个组成成分的降凝剂不可能有很好的普适性及降凝效果也有一定局限性。如果将降凝剂与一些助剂进行复配，则可以在不增加降凝剂用量的情况下改善降凝效果，而且经过筛选得到的复配产品的效果通常比单一降凝剂的效果要好的多，还降低了降凝剂开发成本，拓宽了降凝剂的应用范围[1]。降凝剂的复配通常有三种类型，即降凝剂之间的复配、降凝剂与表面活性剂的复配以及降凝剂与极性物质的复配[2]。本课题以自制聚甲基丙烯酸三元共聚物降凝剂为主剂，与表面活性剂和极性物质进行复配，考察了复配物的降凝效果。

1　实　验

1.1试剂与仪器

三乙醇胺、椰油脂肪酰二乙醇胺(6501)(化学纯)，广东光华化学厂；司盘20、司盘40、司盘85、吐温20、吐温40(化学纯)，天津市福晨化学试剂厂；三乙烯四胺(分析纯)，天津百事化工；N,N-二甲基甲酰胺(分析纯)，天津博迪化工股份有限公司；150SN基础油，凝点-14 ℃，取自延安炼油厂。

石油产品低温测定仪(DRT-1119)，庆阳戴瑞特石油仪器有限公司；集热式恒温磁力搅拌器(DF-101S)，巩义市予华仪器有限公司。

1.2聚甲基丙烯酸三元共聚物降凝剂的合成

此共聚物降凝剂是实验室自制，其合成方法见参考文献[3]，本文选用降凝效果较好的甲基丙烯酸十四酯-马来酸二异辛酯-苯乙烯三元共聚物降凝剂(M14)进行复配试验。

1.3凝点测定

将150SN基础油加热至70 ℃，然后添加降凝剂复配物，恒温搅拌0.5 h后取出冷却至室温，按照GB/T510-1983《石油产品凝点测定法》测定油品的凝点(SP)，以加剂前后凝点降低值(ΔSP)为主要考察指标，评价复配效果。

2　结果与讨论

2.1降凝剂与表面活性剂的复配

将自制降凝剂M14分别与吐温20、40和85，司盘20和40，6501等三类六种表面活性剂按不同的比例进行复配，以1%的添加量加入到到150SN基础油中，测定其凝固点，结果见表1。

表1　降凝剂与表面活性剂复配效果

注：不加助剂情况下，自制降凝剂可使150SN基础油凝点降低22 ℃[3]。

从表1可见，所选表面活性剂与M14复配后，都能起到一定的降凝作用。其中，M14与司盘40的复配物降凝效果最好，随着司盘40复配比例的提高，其降凝效果逐渐增加，当复配比为4:1时，降凝效果较单独使用M14更好，ΔSP达26 ℃，这可能是由于司盘40具有一般降凝剂的特征结构，能起到降凝剂的作用，并且其非极性的尾部碳链长度与M14的侧链碳数非常接近，因而能够与M14产生更好的协同作用，降凝效果自然较好[4]。另外，从表1还可以看到，当M14的质量大于表面活性剂的质量时，降凝效果相对较好，此时可以起到很好的协同作用，但是表面活性剂配比配比继续增大时，复配物加入到基础油中会出现浑浊、变得不透明的现象，而表面活性剂的协同作用也要通过与基础油有良好的接触状态才能很好的实现功能，其油溶性下降，自然影响了降凝效果[5]。从几种表面活性剂复配结果比较看，司盘的复配效果比吐温和6501的复配效果都好，这可能是由于吐温和6501易溶于水，而几乎不溶于矿物油，这在一定程度上影响了表面活性剂在150SN基础油中对降凝剂和蜡晶的分散和增容作用。

2.2降凝剂与极性含氮化合物的复配

极性含氮化合物可以通过分散作用削弱油品中蜡晶的相互作用，还可以减小胶质和沥青质的粘附作用，促进降凝剂与蜡晶的共晶作用，提高油品的低温流动性[6]。将M14分别与三乙醇胺、三乙烯四胺、N,N-二甲基甲酰胺三种极性分散剂进行复配，研究不同复配比对降凝效果的影响，结果见表2。

表2　降凝剂与极性物质复配效果

从表2可见，几种极性含氮化合物与降凝剂复配后，都表现出较好的复配效果，当复配比为4:1或3:1时，降凝剂复配物表现出与M14单剂相同的降凝效果，这可以减少降凝剂的用量。另外，比较表1和表2可以看出，M14与含氮化合物的复配效果总体上不如与司盘类表面活性剂的复配效果，这可能是因为极性含氮化合物主要是增加对蜡晶的分散作用来增强降凝效果，而司盘类表面活性剂同时具有分散蜡晶和降凝的双重作用，表现自然更好。

3　结　论

降凝剂与表面活性剂或极性含氮物质进行复配能够提高降凝效果。总体看来，在相同质量比的情况下，降凝剂与表面活性剂复配后的降凝效果优于与极性含氮化合物复配后的降凝效果。几种表面活性剂中，M14与司盘40的复配物降凝效果最好，当复配质量比为4:1时，降凝效果较单独使用M14更好，ΔSP达26 ℃。

[1]高树刚,董巍. 聚丙烯酸醋类降凝剂的应用研究[J].化工时刊，2001(2):34-36.

[2]李立,高艳清,刘青林,等.一种新的降凝剂复配工艺[J].油气储运，2003,22(3):48-50.

[3]李黔蜀,贺建勋. 聚甲基丙烯酸酯类润滑油降凝剂的研究[J].石油炼制与化工，2015,46(6):84-88.

[4]曾葵,韩生,彭波,等.柴油降凝剂与分散剂的复配[J].化工进展，2009,28(S1):245-248.

[5]赵荣祥,李丹东,岳坤霞,等.柴油低温流动改进剂复配研究[J].天津化工,2004,18(3):34-36.

[6]党彩宏.聚甲基丙烯酸酯降凝剂的合成与复配[D].西安:西北大学,2012.

Study on Combination of Polymethacrylate Pour Point Depressant for Lubricating Oil

LIQian-shu,HUAYan-qing,YUANXiang-hui,CHENShu-ming

(Yangling Vocational and Technical College, Shaanxi Yangling 712100, China)

In the experiment, the depressant of tetradecyl methacrylate-diisooctyl maleate-styrene polymer was used as main agent of compound, and the surfactant or polar substance was used as assistant. The pour point depressing performance of the compound was studied and the results showed that the effect of surfactant was better than polar substance and when the ratio of depressant and span 40 was 4:1, the effect was best and the solidifying point of the 150SN base oil decreased 26 ℃.

depressant; lubricating oil; combination

李黔蜀(1983-)，男，讲师，主要从事化工工艺方面研究。

TE624.82

A

1001-9677(2016)07-0105-02