聚α-烯烃航空润滑油基础油高温氧化衰变机理研究

借助高温高压反应釜,模拟聚α-烯烃(PAO)航空润滑油基础油在发动机内的高温工况,对反应油样的黏度和结构组成进行测试与分析。结果表明:工作温度≤200℃,PAO的性能和黏度并没有发生较大的变化;但在300℃的极高温度时,黏度从原来的17.940 mm2/s下降到8.279 mm2/s,降幅高达53.9%;结合GC/MS分析,300℃油样中检测到分子量相对较小的正构烷烃、异构烷烃和烯烃,其相对含量高达22.11%。这些信息揭示了高温主要促使PAO发生链裂解和脱氢的热化学反应。该研究成果为PAO的热氧化安定性和衰变机理研究提供重要理论支撑。

聚α-烯烃航空润滑油基础油黏度衰变机理分析

以聚α-烯烃(PAO)基础油、2,6-二叔丁基对甲酚(T501)和p,p’-二异辛基二苯胺(Tz516)混合油样为研究对象,运用高温高压反应釜装置,模拟航空发动机工作环境,测定不同温度反应后的运动黏度,借助GC/MS现代检测手段,根据检测到的产物分布,从分子水平推测PAO基础油的黏度衰变机理。结果表明,高温环境中,基础油主要发生了热裂解和热氧化等反应,其中分子链的断裂是最主要的反应,产生链长较短的正构烷烃、异构烷烃和烯烃,使分子间作用力减弱,进而降低油样的运动黏度。抗氧剂T501和Tz516的加入能够极大地延缓了基础油的黏度降解。

PDSC法分析聚α-烯烃航空润滑油基础油的氧化安定性研究

利用高压差示扫描量热法(PDSC),通过测定国产和进口聚烯烃航空润滑油基础油的起始氧化温度,比较两种基础油的氧化安定性,同时考察了两种基础油对三种不同类型的抗氧剂的感受性,确定了抗氧剂最佳配比。从实验结果来看,国产PAO航空润滑油的氧化安定性略低于进口PAO航空润滑油,但二者的氧化安定性相差不大,而对于PAO航空润滑油来说,胺型抗氧剂的抗氧化性能优于酚型抗氧剂。

聚α-烯烃航空润滑油基础油高温衰变中结构与性能的关系

借助高压釜装置模拟PAO基础油实际工况中的工作温度,结合GC/MS现代检测技术,从分子层面分析高温下PAO理化性能的衰退和其结构变化之间的关系。结果表明:PAO润滑油衰变的主要原因是高温引起的热裂解,但PAO润滑油在正常工作温度下的性能不会发生太大变化,严重衰变主要发生在230℃以上;高温作用下,PAO分子支链断裂,生成较多的小分子烃类物质,导致其黏度下降、倾点上升;但PAO的酸值变化较小,与GC/MS中仅检测到少量含氧化合物相对应;结构决定使用性能,得出带有支链合成烃PAO的热稳定性较其氧化安定性差。

聚α-烯烃航空润滑油基础油的高温氧化衰变

以聚α-烯烃(PAO)为航空润滑油基础油,p,p'-二异辛基二苯胺(DODPA)为抗氧剂(占油样相对质量分数为1%),于高温高压反应器中,模拟航空润滑油高温氧化环境,借助傅里叶变换红外光谱和气相色谱-质谱联用技术,考察了试样氧化前后沉积物质量分数、质量损失率和吸收峰面积比(CSI)随温度的变化。结果表明,随反应温度升高,试样质量损失率与CSI均提高,沉积物质量分数维持在较低水平且变化不大;在DODPA存在下,PAO的最高使用温度为230℃;在高温条件下,烯烃是主要的热裂解产物,其次为正构烷烃和异构烷烃,另外也存在少量非烃类物质。

不同抗氧添加剂对聚α-烯烃航空润滑油基础油理化性能影响研究

借助高温高压反应釜,模拟聚α-烯烃(PAO)航空润滑基础油在发动机内的高温工况,研究2,6-二叔丁基对甲酚(T501)和对,对’-二异辛基二苯胺(TZ516)对PAO氧化安定性的改善效果,探讨了两种抗氧剂单独以及复合使用对PAO的使用性能的影响。理化性能试验结果表明,加入这两种抗氧剂后,油品的黏度有不同程度的提高,其中加入TZ516的抗氧化效果优于T501,同时本文对T501和TZ516的抗氧化作用机理进行了分析。

聚α-烯烃全合成基础润滑油的研究进展

聚α-烯烃(PAO)是一类广泛应用的合成基础润滑油,具有相对较高的粘度指数、在低温下性能相对更优、热氧化安定性相对更好、低挥发性、剪切安定性好等优点。随着高尖端产业的迅猛发展,比如航空航天和新能源等,以及节约能源和保护环境的条件逐渐高提升,对高品质的商业润滑油的需求增加,原本III类油等的原料和生产过程本身所受到的限制,这些产品的性能很难满足在某些极端苛刻条件下的润滑情况。但PAO拥有更优的化学性能,例如:粘温性能、低温流动性、氧化安定性、抗辐射等性能等。从而可以延长换油周期、减少排放、降低发动机磨损、且在极端温度下的良好流动性等,受到了越来越多的关注和使用。本文综述了PAO的合成方法,包括AlCl_(3)催化剂、BF_(3)催化剂、离子液体、Ziegler-Natta催化剂和茂金属催化剂等技术路线。

合成润滑油基础油茂金属聚-α烯烃合成研究进展

介绍了茂金属聚α-烯烃(mPAO)的性能和优点,重点评述了mPAO的合成催化剂和合成工艺的研究进展。讨论了以茂金属为催化剂,甲基铝氧烷(MAO)为助催化剂合成mPAO的工艺中尚存的问题,并认为降低MAO用量,研发出具有较高催化活性的茂金属催化剂和工艺是今后mPAO的研究向之一。

BF_3/乙酸催化1-癸烯合成低黏度聚α-烯烃润滑油基础油

开展了BF_3/乙酸络合物催化1-癸烯合成低黏度聚α-烯烃润滑油基础油的实验研究,考察了反应温度、压力、时间、催化剂用量和催化剂回用工艺对反应产物组成和聚α-烯烃(PAO)产品性能的影响,结果表明:在反应温度为30℃、反应压力为0.2MPa、反应时间为2h、新鲜BF_3/乙酸络合物与1-癸烯的质量比为1∶100的条件下,1-癸烯转化率大于99.4%,PAO收率大于95.7%,产品的100℃运动黏度为4.33mm^2/s,黏度指数为134,倾点为–53℃;采用BF_3/乙酸络合物回用工艺可有效降低生产成本,减少污染排放,但回收络合物的催化活性有所下降,向催化体系补充部分新鲜络合物后,产物组成及PAO性能与采用新鲜络合物时基本一致。

1-C_(12)烯烃齐聚制备高性能润滑油基础油

采用Et3NHCl-AlCl3离子液体催化剂催化1-C12烯烃齐聚反应,考察了反应时间和温度对齐聚反应的影响。用色谱-质谱仪和红外光谱仪表征了产物的组成和结构,并按照石油和石油产品试验方法国家标准测定了产物的性能。结果表明,在反应时间为1~4h、温度为25~75℃的范围内,1-C12烯烃齐聚反应的产物主要是其三聚体、四聚体和五聚体,是具有长侧链的聚α-烯烃。该混合物具有高黏度(ν100为32.1~53.2mm2/s)、较高黏度指数(169~189)、低倾点(-33℃^-42℃)、适中相对分子质量(645~740)的特性,可作为高性能合成润滑油基础油。

国产与进口聚α-烯烃润滑油性能对比

以国产低黏度聚α-烯烃润滑油为研究对象,通过黏度、酸值、倾点等指标,结合差示扫描量热(DSC)技术,考察其理化性能品质,并与同规格进口产品相比较,分析二者在润滑性、腐蚀性、热氧化安定性等方面的差异。结果表明:国产聚α-烯烃润滑油的酸值和倾点受温度影响较小,而黏度受温度的影响较大,随着反应温度的升高,运动黏度逐渐降低,且进口产品的变化幅度明显大于国产产品;国产与进口聚α-烯烃润滑油基础油的热氧化安定性相差不大,对抗氧剂的感受性也差别不大,在较高的温度下,胺型抗氧剂的抗氧化性能均优于酚型抗氧剂。

聚α-烯烃航空润滑基础油超高温产物结构组分分析

以聚α-烯烃航空润滑基础油(PAO)为原料,借助高温高压反应釜装置研究了超高温(350℃和400℃)作用对PAO性能的影响,并利用气相色谱/质谱联用(GC/MS)技术从分子水平上分析了反应产物的结构组分差异.结果表明:聚α-烯烃在超高温作用下发生深度热裂解,尤其在400℃作用下几乎完全裂解.裂解产物经GC/MS分析,共检测出178种化合物,包括19种正构烷烃(NAs)、43种异构烷烃(IPs)、56种烯烃(OFs)、17种环烷烃(CAs)、15种芳烃(AHs)、4种含杂原子化合物(HCCs)及24种α-烯烃的聚合体(PMs).350℃和400℃下裂解生成的小分子化合物的相对含量分别达到37.236%和65.160%,这些小分子化合物的大量产生是导致油品粘度变稀的主要原因,然而环烷烃、芳烃及杂原子化合物等含生色/助色基团化合物则是油品颜色加深的主要因素之一.

聚α-烯烃合成油及其在润滑油中的地位

随着润滑油规格的日益严格,对高质量润滑油的需求呈增长趋势,对合成油的需求量明显增长。合成油中的聚α-烯烃(PAO)是市场需求增长最快的品种之一。国外PAO的生产主要采用乙烯齐聚法生产,国内目前主要采用石蜡裂解法生产,其产品质量与国外相比有较大的差距。作者对此提出了相关发展建议。引用文献8 篇。

聚α-烯烃和双酯类航空润滑基础油黏度/颜色衰变分析

采用高温高压反应釜装置模拟了聚α-烯烃(PAO)和己二酸二异辛酯(DIOA)航空润滑基础油高温工作环境,结合GC/MS技术分析了两种基础油及170,200℃和300℃反应油样的结构组成。在300℃时,PAO呈淡黄色,酸值(KOH)为0.493mg/g,黏度从原来的17.94mm2/s下降到8.279mm2/s,并检测出大量的小相对分子质量化合物,相对含量为22.713%;而DIOA呈褐色,酸值高达12.597mg/g,比原样增加了114倍,黏度降低22.3%。分析可知,PAO黏度严重衰减主要是由高温裂解引起的;而DIOA中的酮、醚、醇、酸等生色物质的生成是导致颜色加深和酸值增大的主要因素。

BF_3催化1-癸烯制备聚α-烯烃合成润滑油基础油

低黏度聚α-烯烃(PAO)合成技术主要为国外所垄断,国内少有研究报道。为了解决这一技术问题,本文以1-癸烯为原料,在1L高压反应釜中进行聚合实验,考察反应压力、反应温度、引发剂、反应时间对转化率及聚合产物组成分布的影响,并以优化后的工艺条件在200L低黏度PAO中试试验装置上进行中试放大试验。结果表明,在反应压力为0.2MPa、反应温度为20℃、催化剂加入量为850g、引发剂加入量685m L(与1-癸烯质量比为0.5%)、反应时间2h的条件下,转化率大于95%,产品关键组分三聚体和四聚体含量大于80%,反应放热量约为6.3×104k J。以此条件获得的产品100℃运动黏度4.3mm2/s,黏度指数132,–40℃低温动力黏度2318mm2/s,倾点–60℃,与国外产品主要性能指标相当。

固载AlCl_3催化剂聚合α-烯烃制润滑油基础油

介绍新型α 烯烃聚合制润滑油基础油的AlCl3固载化催化剂。通过比较4种催化剂的催化活性发现,Al Cl3.NiSO4/γ Al2O3催化剂的催化效果相对好些,而且,催化剂经添加助剂、酸性组分等处理后,催化剂的各种性能均有显著增强。结果表明,此反应适宜的工艺条件为:温度160℃,压力2.0MPa,体积空速0.5h-1。

聚α-烯烃航空润滑基础油颜色衰变结构组成分析

采用反应釜装置模拟聚α-烯烃(PAO)航空润滑基础油高温工况,借助无水甲醇、丙酮和乙酸乙酯对添加N-苯基-α-萘胺(T531)的PAO高温试验油样进行萃取,并结合FTIR和GC/MS技术分析其结构组成。结果表明,油品颜色随反应时间延长而加深,甲醇萃取物的颜色最深,丙酮和乙酸乙酯萃取物颜色较浅。在甲醇萃取物中,反应2h、100h和200h的油样胺类相对含量分别为45.783%、59.958%和75.473%,促使油品颜色剧烈改变;而在丙酮和乙酸乙酯萃取物中,主要检测到无色的α-烯烃单体或二聚体,表明分子链发生断裂。这些信息为探究PAO航空润滑基础油的颜色衰变机理提供重要理论支撑。

BF_3催化混合C10和α-烯烃制备聚α-烯烃润滑油基础油

以工业副产混合C10和α-烯烃为原料,BF3为催化剂,在1 L高压反应釜中进行聚合,考察了α-烯烃种类及其用量、反应压力、反应温度、反应时间和引发剂种类及其用量等工艺条件对聚合反应的影响。结果表明,混合C10和1-十二烯共聚得到的聚α-烯烃(PAO)性能较好,以异丙醇为引发剂,在引发剂与原料的物质的量之比为0.010,混合C10和1-十二烯烃物质的量之比为3,温度为25℃和压力为0.4 MPa的条件下反应2 h,原料α-烯烃的转化率为98.15%,聚合产品PAO 100℃的黏度为6.05 mm^2/s,40℃的黏度为35 mm^2/s,黏度指数为120,倾点为-48℃。

聚α-烯烃合成润滑油催化剂的技术进展

总结了聚α-烯烃润滑油基础油的结构与性能之间的关系;综述了用于合成聚α-烯烃润滑油基础油的路易斯酸催化剂、茂金属催化剂、离子液体催化剂和铬催化剂的研究进展、优缺点及催化聚合产物的性能特点;对我国合成聚α-烯烃润滑油基础油的技术发展提出了建议。

聚α-烯烃合成润滑油基础油的研究进展

综述了以α-烯烃为原料,合成润滑油基础油所使用的催化剂,包括Friedel Crafts催化剂、齐格勒-纳塔催化剂和茂金属催化剂。系统阐述了研究所用催化体系及其组成、研究方法和产品性能。