一种含苯环与酮羰基聚合物柴油降凝剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种含苯环与酮羰基聚合物柴油降凝剂及其制备方法与应用，该柴油降凝剂采用以下制备方法制得：(1)取甲基丙烯酸、十四醇、阻聚剂、催化剂分散于甲苯中，先进行预反应，然后经反应、洗涤、旋蒸、干燥得到甲基丙烯酸十四酯；(2)取所得甲基丙烯酸十四酯、苄叉丙酮分散于甲苯中，然后滴加引发剂，经反应、旋蒸、洗涤、干燥得到目的产物。本发明专利技术柴油降凝剂分子中的十四烷基链可以提升聚合物的油溶性，苯环和羰基可改变蜡晶的生长习性与生长方向，从而有效抑制大蜡晶的形成。与现有技术相比，本发明专利技术降凝剂降凝效果较好，制备过程较简单，添加量较少，性能稳定。性能稳定。性能稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种含苯环与酮羰基聚合物柴油降凝剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于柴油降凝剂
，涉及一种含苯环与酮羰基聚合物柴油降凝剂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]在我国北方的一些寒冷地区，气温太低，导致柴油发动机无法正常使用，影响着寒冷地区人民的生产与生活。这是由于柴油中的正构烷烃在低温条件下以蜡状晶体的形状不断析出并不断生长，蜡晶之间相互吸附交联形成三维网状结构，因此柴油的低温流动性减弱，导致柴油机无法正常运转。
[0003]为了使柴油能够在低温条件下正常使用，需要采用一定的方法来改善柴油的低温性能，目前有掺混法、添加柴油降凝剂以及改进生产工艺法。添加柴油降凝剂是最经济高效的方法，柴油降凝剂的种类主要有：聚(甲基)丙烯酸酯类、EVA类、马来酸酐类、聚α
‑
烯烃类以及含氮类等。
[0004]添加柴油降凝剂后，在低温条件下，降凝剂分子可以延迟蜡晶的生成，改变蜡晶的生长方向和生长速度，从而提高柴油在低温条件下的流动性能。但现有技术中柴油降凝剂在柴油中溶解性较差，在使用时添加量较多，且制备过程较复杂。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是为了提供一种含苯环与酮羰基聚合物柴油降凝剂及其制备方法与应用，以克服现有技术中柴油降凝剂在柴油中溶解性较差、在使用时添加量较多或制备过程较复杂等缺陷。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007]本专利技术的技术方案之一提供了一种含苯环与酮羰基聚合物柴油降凝剂的制备方法，该方法包括以下步骤：
[0008](1)取甲基丙烯酸、十四醇、阻聚剂、催化剂分散于甲苯中，先进行预反应，然后经反应、洗涤、旋蒸、干燥得到甲基丙烯酸十四酯；
[0009](2)取所得甲基丙烯酸十四酯、苄叉丙酮分散于甲苯中，然后滴加引发剂，经反应、旋蒸、洗涤、干燥得到目的产物。
[0010]进一步的，步骤(1)中，所述甲基丙烯酸与十四醇的摩尔比为1.2：1。
[0011]进一步的，步骤(1)中，所述阻聚剂为对苯二酚，所述催化剂为对甲苯磺酸。
[0012]更进一步的，所述对苯二酚的添加量为甲基丙烯酸和十四醇总质量的0.5％
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0.7％，可选为0.65％。
[0013]更进一步的，所述对甲苯磺酸的添加量为甲基丙烯酸和十四醇总质量的1％
‑
1.4％，可选为1.2％。
[0014]进一步的，步骤(1)中，预反应温度为90℃，预反应时间为1h。
[0015]进一步的，步骤(1)中，反应温度为100
‑
115℃，反应时间为5
‑
7h。
[0016]进一步的，步骤(1)中，洗涤过程，使用NaOH溶液洗涤三次至弱碱性，然后用去离子水洗至中性，得到有机相。
[0017]进一步的，步骤(2)中，所述甲基丙烯酸十四酯、苄叉丙酮的摩尔比为1：(15～1)。
[0018]进一步的，步骤(2)中，所述引发剂为过氧化苯甲酰的甲苯溶液，过氧化苯甲酰的添加量为甲基丙烯酸十四酯和苄叉丙酮总质量的0.8％
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2％。
[0019]进一步的，步骤(2)中，反应温度为115
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130℃，反应时间为6
‑
9h。
[0020]进一步的，步骤(2)中，在氮气氛围下滴加引发剂，然后进行反应。
[0021]进一步的，步骤(2)中，旋蒸是为了除去甲苯。
[0022]进一步的，步骤(2)中，使用过量的无水乙醇进行洗涤，并得到沉淀物，将沉淀物干燥，即得目的产物。
[0023]进一步的，步骤(1)和步骤(2)中，干燥均为真空干燥，干燥温度为50℃，干燥时间为12h。
[0024]本专利技术的技术方案之二提供了一种含苯环与酮羰基聚合物柴油降凝剂。
[0025]本专利技术的技术方案之三提供了上述柴油降凝剂的应用，该柴油降凝剂可用于提高柴油的低温流动性。
[0026]进一步的，上述柴油降凝剂按柴油质量的0.05％～0.25％添加到柴油中，即可提高柴油的低温流动性。
[0027]对于目前柴油降凝剂的研究现状，本专利技术介绍了一种新型柴油降凝剂，具有合成方法简单，原料易得，添加量较低，能有效降低柴油的冷凝点和冷滤点，进一步提升了柴油的低温流动性，降凝效果好等优点。
[0028]本专利技术柴油降凝剂反应方程式请参见图1，甲基丙烯酸十四酯与苄叉丙酮发生自由基聚合反应生成最终产物甲基丙烯酸十四酯
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苄叉丙酮聚合物，该聚合物可用作柴油降凝剂。该柴油降凝剂的十四烷基链可以提升聚合物的油溶性，使其更好的溶解在柴油中，在低温条件下可以与柴油中的蜡发生共晶作用，并使降凝剂分子吸附在蜡晶表面。苄叉丙酮中的极性基团为苯环和羰基，可以提高降凝剂分子在柴油中的溶解性和分散性。降凝剂分子中的极性苯环和羰基改变了蜡晶的生长习性与生长方向，有效的抑制了蜡晶的生长和蜡晶之间相互粘结生成三维网状结构，为了达到更理想的效果，采用自由基聚合法合成聚合物降凝剂。
[0029]本专利技术降凝剂制备过程中，首先是甲基丙烯酸与十四醇进行酯化反应，得到甲基丙烯酸十四酯；然后甲基丙烯酸十四酯与苄叉丙酮发生自由基聚合反应生成最终产物。在酯化反应中，十四醇作为亲核试剂对甲基丙烯酸的羰基进行亲核攻击，在对甲苯磺酸存在时，羰基碳更为缺电子而有利于醇与其发生亲核加成。在自由基聚合反应中，引发剂受热分解产生的自由基打开单体分子中的双键，在单体分子间进行加成反应，使得链增长，形成大分子。
[0030]本专利技术对反应温度和原料添加量进行了限定，是由于温度和原料的添加量对反应的速率和产率都有一定的影响。酯化反应是一个可逆过程，为了提高产量，必须使反应向有利于生成酯的方向进行，反应温度过低会导致反应向不利于生成酯的方向进行；温度过高则会产生醚等杂质。对甲苯磺酸作为反应催化剂，添加量过低会导致反应缓慢并且进行不彻底；过量则会在一定程度上抑制反应的进行，降低反应速率。
[0031]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0032](1)本专利技术中的降凝剂，十四烷基链与柴油中的蜡晶发生共晶反应，提升了降凝剂在柴油中的溶解性；
[0033](2)本专利技术中的降凝剂，苄叉丙酮中的苯环和羰基具有一定的极性，可以增加聚合物在柴油中的分散性和溶解性。其中苯环和羰基改变了柴油中蜡晶的结晶习惯，有效的抑制了大蜡晶的形成；
[0034](3)本专利技术的降凝剂具有制备过程简单，添加量少，原料单一和性能稳定等特点；
[0035](4)本专利技术中的降凝剂可以进一步提升降凝剂对柴油的降凝效果，有效的提升了柴油的冷流性。将制备的降凝剂添加到市售
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10#柴油中，可以使凝点和冷滤点分别降低9
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14℃和1
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10℃，使柴油在较低的温度下具有较好的流动性。
附图说明
[0036]图1为本专利技术中的柴油降凝剂反应方程式；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含苯环与酮羰基聚合物柴油降凝剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)取甲基丙烯酸、十四醇、阻聚剂、催化剂分散于甲苯中，先进行预反应，然后经反应、洗涤、旋蒸、干燥得到甲基丙烯酸十四酯；(2)取所得甲基丙烯酸十四酯、苄叉丙酮分散于甲苯中，然后滴加引发剂，经反应、旋蒸、洗涤、干燥得到目的产物。2.根据权利要求1所述的一种含苯环与酮羰基聚合物柴油降凝剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述甲基丙烯酸与十四醇的摩尔比为1.2：1。3.根据权利要求1所述的一种含苯环与酮羰基聚合物柴油降凝剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述阻聚剂为对苯二酚，所述催化剂为对甲苯磺酸；所述对苯二酚的添加量为甲基丙烯酸和十四醇总质量的0.5％
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0.7％；所述对甲苯磺酸的添加量为甲基丙烯酸和十四醇总质量的1％
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1.4％。4.根据权利要求1所述的一种含苯环与酮羰基聚合物柴油降凝剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，预反应温度为90℃，预反应时间为1h；步骤(1)中，反应温度为100
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115℃，反应时间为5
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7h。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔺华林，任飞鹤，孙彬，卢义麟，赵玉壮，穆晓银，薛原，韩生，
申请(专利权)人：上海应用技术大学，
类型：发明
国别省市：