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三羟甲基丙烷油酸酯(Trimethylolpropane trioleate,简称TMPTO,分子式CH3CH2C(CH2OOCC17H33)3)是一种重要的植物油化学改性产品。因其分子中的p碳原子上不含氢,使其抗氧化性和抗消去反应的稳定性好。本文采用可再生资源油酸与三羟甲基丙烷(TMP)为原料通过酯化反应得到TMPTO,为开发绿色润滑油提供依据。SO12-/MxOy型固体超强酸具有易与反应体系分离、可再生、催化选择性高、热稳定性好,对设备无腐蚀、环境污染小等优点,符合“绿色催化”这一全新理念,己成为催化剂研究的热点之一。本文自制SO42-/TiO3型固体超强酸催化剂,使用Hammett指示剂法测定了超强酸的酸强度,利用电镜扫描、红外光谱等对其进行结构表征。考察了H2SO4浸渍浓度、H2SO4浸渍时间、焙烧时间、焙烧温度等对催化性能的影响,确定了SO42-/TiO2型固体超强酸催化剂的最佳制备条件。继而探讨了酯化温度、酯化时间、物料比、催化剂用量等对该酯化反应的影响,确定了TMPTO的催化酯化新工艺,并用红外光谱对TMPTO经行了结构表征。最后测试了TMPTO的颜色、酸值、倾点、水分、闪点等性能,采用热重分析仪分析了TMPTO的热稳定性。研究结果如下:(1)利用Hammett指示剂法测定SO42-/TiO2的酸强度达到了超强酸的级别,通过电镜及红外光谱进行结构表征,分析可知SO42-/TiO2具有良好的催化活性。(2)当H2S04浸渍浓度为1.5mol/L, H2SO4浸渍时间为4h,焙烧时间5h,焙烧温度600℃时,酯化反应实验结果表明SO42-/TiO2的催化活性较高,获得了制备SO42-/TiO2型固体超强酸催化剂的最佳条件。(3)在TMPTO的酯化反应中,当酯化温度为150℃,酯化时间6h,物料比3.2:1,催化剂的用量为2.0%时,酯化率达到92.2%。产物结构经FT-IR检测得到证实。SO42-/TiO催化剂在重复使用3次后,酯化率平均达到90.8%,表明了SO42-/TiO2具有较好的重复性(4)测试了TMPTO的颜色、酸值、倾点、水分、闪点等性能,达到或接近质量标准,热重分析仪分析结果表明TMPTO具有良好的热稳定性