1-癸烯齐聚制润滑油基础油的合成研究

作     者：王若飞 

作者单位：天津科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：邵怀启

授予年度：2019年

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

主      题：1-癸烯 三氯化铝 三氯化钒 二氯乙基铝 润滑油基础油 

摘      要：润滑油应用在生产生活的各个方面,尤其在民用工业和军工工业中更是必不可少,聚α-烯烃合成油具有低倾点、高粘度指数、低挥发性、高氧化安定性的优异性能,可以替代矿物润滑油发挥更大的经济效益。本文发现并研究了 EtAlCl2在卤代烷烃的作用下催化1-癸烯聚合生成聚α-烯烃油。分别讨论了 EtAlCl2的用量、助剂的种类、溶剂种类、聚合时间和温度对聚合产物收率及油品性能的影响,并使用凝胶渗透色谱仪、红外光谱仪、1H NMR和13C NMR对聚合油品进行了表征和结构分析。实验结果表明:当EtAlCl2用量为750μmol,助剂为5mmol的CHCl3,1-癸烯用量为14.82g,反应温度为60℃,反应时间为2h,可以得到高粘度指数的聚α-烯烃油,油品收率为85.90%,40℃的运动粘度为70.84mm2/s,100℃的运动粘度为11.28 mm2/s,粘度指数为1 52。反应机理为EtAlCl2与CH2Cl2相互作用生成复合物[C2H5AlC12:Cl2CH2],在EtAlCl2的酸性作用下使卤代烷烃的C-Cl键断裂,形成具有路易斯酸活性的C2H5AlC13-,可催化1-癸烯聚合生成聚α-烯烃油。本文发现在EtAlCl2/卤代烷催化体系中加入过渡金属化合物,例如VCl3,TiCl3 CrCl3,可以调节聚合油品的运动粘度和分子量,改变聚合反应的活性中心。实验结果表明,VC13具有最好的乙烯/α-烯烃共聚性能,当催化剂体系为EtAlCl2/VCl3/卤代烷烃时,随着Al/V摩尔比的减小,收率呈先升高后降低的趋势,最高收率出现在Al/V摩尔比为 750μmol/10μmol 时,为 94.18%,40℃的运动粘度为 66.73mm2/s,100℃的运动粘度为11.05 mm2/s,粘度指数为158。反应机理为AlEtCl2-VCl3-CHCl3催化体系形成结构稳定的具有双金属二氯桥的活性组分,催化1-癸烯聚合生成聚α-烯烃油。本文考察了以AlCl3为催化剂,加入过渡金属化合物,催化1-癸烯齐聚生成聚α-烯烃油。分别讨论了过渡金属化合物的种类、AlCl3的用量、Al/V摩尔比和聚合温度对聚合产物收率及聚合油品性能的影响,并使用凝胶渗透色谱仪、红外光谱仪、1H NMR和13C NMR对聚合油品进行了表征和结构分析。实验表明:当AlCl3用量为750μmol,过渡金属化合物为25μmol的VCl3,1-癸烯用量为14.82g,反应温度为60℃,反应时间为2h,可以得到高粘度指数的润滑油基础油,该油品收率为95.04%,40℃的运动粘度为47.03mm2/s,100℃的运动粘度为8.11mm2/s,粘度指数为146。