凝胶渗透色谱法测定基础油PAO的相对分子质量及分布

聚α-烯烃是一种性能优良的润滑油基础油,其相对分子质量及分布直接影响宏观性能。本研究建立了一种用于表征1-癸烯齐聚物相对分子质量及分布的方法。采用带示差折光检测器的凝胶渗透色谱系统,综合考虑分离效果和测试可操作性,优化了流动相流速和凝胶色谱柱的组合方式。以四氢呋喃为流动相,流速为0.8mL/min,色谱柱组合方式为Styragel HR0.5,Styragel HR1,PLGEL 3μm MIXED-E三柱串联,以聚苯乙烯作为标准样品,采用普适校正方法处理色谱流出曲线。此方法测得样品的质均相对分子质量与凝胶渗透色谱-光散射法所测定结果相比较,相对偏差在3%以内。

面向相对分子质量分布的1-癸烯连续齐聚过程动力学模型

聚α-烯烃(PAO)基础油制备的高档润滑油,具有黏度指数高、倾点低和抗剪切性能优越等特点。以BF3/C2H5OH催化体系下的1-癸烯两釜连续齐聚过程为研究对象,考虑了引发剂BF3与助催化剂C2H5OH的络合平衡反应、聚合度小于5的低聚物非等活性链增长、向单体链转移、向β-H链转移以及催化剂失活等基元反应,建立了齐聚过程的数学模型。根据第一反应釜出口流股的工厂数据确定了各基元反应的动力学常数及反应活化能,并利用第二反应釜出口流股C30/C40质量分数、单体转化率、数均分子量、重均分子量的工厂数据对模型进行了验证。结果表明:所建立的模型能准确地计算不同工艺条件下的齐聚过程的转化率和分子量,相对误差在5%以内。

BF_(3)/乙醇催化1-癸烯连续齐聚过程牌号定制策略

聚α-烯烃(PAO)用于高档润滑油的基础油,以模型为工具建立优化命题并面向质量指标求解是高品质PAO牌号定制的有效手段。基于BF_(3)/C_(2)H_(5)OH催化体系下1-癸烯连续齐聚的稳态模型,分析了工艺条件对产物组成和单体转化率的影响规律,结果表明:反应温度影响聚α-烯烃(PAO)组成和单体转化率;引发剂用量影响单体转化率;反应压力和平均停留时间增大到一定程度后不再影响反应。对比各工艺条件单变量优化与多个工艺条件同步优化,结果显示前者收敛性更好,计算结果更准确,且受初始值影响较小。采用单变量依次优化策略,以单体转化率达到95%和产物中三聚体和四聚体总含量达到80%为目标,得到了最佳工艺条件:反应温度为30℃以及引发剂与单体进料质量比为0.66%。