论文部分内容阅读
长柄扁桃(Amygdalus pedunculata Pall.)是兼具高经济价值和良好生态效益的一种新型沙生木本油料植物,是国家林业局拟在北方地区推广的经济治沙树种。其种仁油脂含量高达45%-58%且脂肪酸组成相对单一,油酸和亚油酸含量分别为76.3%和21.6%,总不饱和脂肪酸含量高达96%-98%,是制备环境友好润滑油基础油的理想原料。本文以长柄扁桃油为研究对象,通过化学改性的方法对其分子结构进行重新设计,制备环境友好润滑油基础油。同时考察改性后基础油的流变学性能、氧化稳定性、摩擦学性能和生物降解性,并对其结构进行红外光谱表征。选取长柄扁桃油为原料,通过正交设计实验对环氧化长柄扁桃油的工艺路线进行优化,最佳合成条件为:长柄扁桃油100mL,双氧水110mL,冰乙酸16mL,催化剂0.5mL,反应温度65℃,反应时间6h,实验中的环氧值可达5.97%。环氧化改性后,长柄扁桃油的氧化稳定性显著提高,综合摩擦性能也优于改性前,生物降解率为78%,但其凝点升高较多,在常温下为膏状物,可做润滑脂使用。由于直接环氧化所得产品的粘度过大、凝点过高。因此,进一步通过先甲酯化再环氧化的方法对长柄扁桃油进行改性研究。利用Box-Benhnken软件,优化出合成长柄扁桃油甲酯的最佳工艺条件为:醇油摩尔比为8.5:1,催化剂用量为2%,反应温度为60℃,反应时间为60mmin,此时长柄扁桃油甲酯的产率为97%,转化率为98%。所合成的长柄扁桃油甲酯,40℃和100℃时粘度分别为4.54mm2/s和1.84mm2/s,粘度指数高达770,凝点为-30℃,闪点为200℃。摩擦学性能和氧化稳定性能也有所改善,生物降解率为76%,与矿物油相比,具有明显优势。利用正交设计实验对长柄扁桃油甲酯环氧化的最佳工艺进行探索,最佳工艺条件为:长柄扁桃油甲酯100mL,双氧水170mL,冰乙酸15mL,催化剂0.50mL,反应温度65℃,反应时间4h,此时环氧值达4.70%。所得环氧化长柄扁桃油甲酯,40℃和100℃时粘度分别为9.54mm2/s和2.80mm2/s,粘度指数达140,凝点为-8℃,闪点为198℃,摩擦学性能良好,氧化稳定性能也大大改善,生物降解率为76%,与矿物油相比也具有一定的优势。