【摘 要】
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在“碳中和,碳达峰”的政策下,由可再生植物油合成的可生物降解且性能优良的新型润滑油添加剂成为了研究热点。中国的桐油产量位居世界第一,油酸作为广泛存在于植物油中的脂肪酸,在一定程度上可代表典型植物油特性。以桐油及油酸为原料,甲苯为溶剂、偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,合成桐油与甲基丙烯酸甲酯的共聚物(PTOMMA)、桐油与苯乙烯的共聚物(PTOST)及油酸与苯乙烯的共聚物(PAOST)。采用单因素
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在“碳中和,碳达峰”的政策下,由可再生植物油合成的可生物降解且性能优良的新型润滑油添加剂成为了研究热点。中国的桐油产量位居世界第一,油酸作为广泛存在于植物油中的脂肪酸,在一定程度上可代表典型植物油特性。以桐油及油酸为原料,甲苯为溶剂、偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,合成桐油与甲基丙烯酸甲酯的共聚物(PTOMMA)、桐油与苯乙烯的共聚物(PTOST)及油酸与苯乙烯的共聚物(PAOST)。采用单因素实验法,对引发剂用量、单体质量比、反应温度及反应时间四种工艺条件优化。利用凝胶渗透色谱仪(GPC)、红外光谱(FT-IR)、核磁共振(~1H NMR)及热重分析(TGA)对共聚物进行结构表征及性能测定,并从降凝、增黏及抗磨三个方面评价共聚物的应用效果。桐油与甲基丙烯酸甲酯共聚的较优工艺条件:单体质量比为TO:MMA=1.5:8.5,引发剂AIBN用量(以单体总质量为基准,下同)为1.0%,反应温度80℃,反应时间6 h时,共聚物(PTOMMA-8)的收率为44.99%,数均分子量为0.785×10~4及分子量分布(PDI=3.62);桐油与苯乙烯共聚的较优工艺条件:单体质量比为TO:ST=1:9,引发剂AIBN用量为1.3%,反应温度80℃,反应时间6 h时,共聚物(PTOST-11)的收率为50.68%,数均分子量为0.755×10~4及分子量分布(PDI=3.10);油酸与苯乙烯共聚的较优工艺条件:单体质量比为OA:ST=3:7,引发剂AIBN用量为0.8%,反应温度80℃,反应时间10 h时,共聚物(POAST-16)的收率为47.52%,数均分子量为1.203×10~4及分子量分布(PDI=1.63)。降凝、增黏及抗磨性能测试结果:作为降凝剂PTOMMA-8、PTOST-11及POAST-16在加剂量分别为0.8%、0.5%、0.5%时,最大降凝幅度分别为6℃、8℃、10℃;作为润滑油黏度指数改进剂PTOMMA-8、PTOST-11及POAST-16在加剂量分别为0.5%、0.5%和0.8%时,黏度指数最大增幅分别为69、52、52;作为润滑油抗磨剂PTOMMA-8、PTOST-11及POAST-16在加剂量分别为0.8%、1.0%和0.8%时,磨斑直径的最大降幅分别为0.314 mm、0.283 mm、0.334 mm。可见,所合成的植物油基聚合物可作为一种兼具降凝、增黏和抗磨性能的多功能润滑油添加剂。
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