CN101717671A - 柴油降凝降粘双功能添加剂及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种柴油降凝降粘双功能添加剂，其为丙烯酸高级醇酯、马来酸酐、苯乙烯与醋酸乙烯酯的四元共聚物，本发明还公开了柴油降凝降粘双功能添加剂的制备方法。本发明的柴油降凝降粘双功能添加剂，兼具降凝及降粘双重功效，且不影响其它柴油添加剂的效果，具有高效稳定分散能力和良好的油溶性，加剂量少，成本低、制备操作方便。

Description

柴油降凝降粘双功能添加剂及制备方法
技术领域
本发明涉及一种柴油降凝降粘双功能添加剂，还涉及柴油降凝降粘双功能添加剂的制备方法，属于柴油添加剂领域。
背景技术
目前市场上已经研制了很多的降凝降粘剂，但真正作到具有非常有效的降凝降粘效果的流动性改进剂比较少。目前油溶性降粘剂主要是基于降凝剂开发技术，降凝、降粘剂具有很强的选择性。一般来说，加入降凝剂时凝固点会有一定程度的降低。由于蜡的网状结构被抑制，由蜡造成的部分结构粘度消失，屈服值降低，表观粘度也有一定幅度的下降，即降凝剂都具有降粘作用，但这种降粘作用的本质是降凝的结果。可以看出引进的流动性改进剂只对在低温时对我国含蜡量较少的柴油具有较好的降凝降粘效果，实际上是降凝剂在凝固点附近的低温区改变蜡晶网状结构降低凝固点的同时附带降粘，随着温度升高降粘效果变差，甚至有增粘现象。近几年来，降凝降粘剂结构研究的一个显著特点是，在原来酯型分子骨架上增加极性基团或表面活性的侧链，利用极性基团和表面活性侧链的空间效应和高分散作用，使其能与胶质以更强氢键结合，改质胶质。例如，烯酸长链酯-马来酸酯-醋酸乙烯酯三元共聚物，既有酯基，又引进酸酐基，增加极性基团，使降粘剂能与胶质以更强氢键结合；此外降凝降粘剂复配使用较单独使用效果好，有两方面原因，一是降凝剂低温降粘效果较好，在凝固点附近的低温区改变蜡晶网状结构、降低凝固点的同时具有降粘作用，而降粘剂在较高温区(如胶质溶解温区50℃附近)降粘效果较好，降凝、降粘剂复配使用，可以发挥从低温到较高温度范围内的互补优势；二是柴油为不同烃类的混合物，侧链烷烃长度分布范围广，不同降凝、降粘剂复配，可以增强其与柴油中不同长度侧链烷烃的匹配性。
发明内容
本发明为解决目前柴油降凝剂与降粘剂的复配问题，提供了一种丙烯酸高级醇酯、马来酸酐、苯乙烯与醋酸乙烯酯的四元共聚物的柴油降凝降粘双功能添加剂。
本发明的技术方案是：
本发明的柴油降凝降粘双功能添加剂，为丙烯酸高级醇酯、马来酸酐、苯乙烯与醋酸乙烯酯的四元共聚物，具有下述化学结构式：
Figure G2009102305304D0000021
其中，m、n、p、q各自为4-16的整数，R为C12-C18的直链烷基。
本发明的柴油降凝降粘双功能添加剂的制备方法是，先向反应容器中依次加入马来酸酐6-9份和甲苯3-5份，通氮气搅拌5-10min后，依次滴加丙烯酸高级醇酯20-26份、苯乙烯15-18份、醋酸乙烯酯10-15份，滴毕，于3小时内滴完含有8-10份引发剂偶氮二异丁氰和5-8份甲苯的混合溶液，反应5小时后，加入聚丁二烯5-8份终止反应，再加入甲醇20-27份提纯，过滤，于真空度50-100kpa50-60℃下干燥4小时，即得本发明的产品；其中所述份数均为重量份。
本发明中所述丙烯酸高级醇酯包括丙烯酸十二醇酯、丙烯酸十四醇酯、丙烯酸十六醇酯等。本发明的产品既含有非极性基团，又含有极性基团，当加剂柴油降温后，降凝剂分子中非极性的侧链烷烃与柴油中的蜡共同结晶，而使降凝剂分子呈现“锯齿”状，使蜡晶分散在“锯齿”上不易长大；而降凝剂的极性基团，对晶体的共聚所形成的连续造成较大的位阻，阻止蜡晶的长大，增强了柴油的通过滤网性，即改进了油品的CFPP性能。
本发明的有益效果为：
(1)本发明的柴油降凝降粘双功能添加剂，兼具降凝及降粘双重功效，按0.2-1wt％加入到柴油中，就可以使柴油凝固温度有效降低，并使柴油保持良好的低温流动性能，方便柴油的储运和使用。
(2)本发明产品不仅具有良好的降冷滤点效果，而且不存在冷滤点逆转的问题，不影响其它柴油添加剂的效果，具有高效稳定分散能力和良好的油溶性。
(3)添加本发明的双功能添加剂来解决柴油低温流动性，加剂量量少，成本低、制备操作方便。
具体实施方式
实施例1
先向反应容器中依次加入马来酸酐8重量份和甲苯4重量份，通氮气搅拌5-10min后，依次滴加丙烯酸十六醇酯20重量份、苯乙烯15重量份、醋酸乙烯酯12重量份，滴毕，于3小时内滴完含8重量份引发剂偶氮二异丁氰和8重量份甲苯的混合溶液，反应5小时后，加入聚丁二烯5重量份终止反应，用甲醇20重量份提纯过滤，于真空度50kpa60℃下真空干燥4小时，即得本发明的柴油降凝降粘双功能添加剂，收率86％，产品性状：黄褐色固体。
使用本发明的双功能添加剂与其它降凝剂使用效果对比结果如表1所示：
表1：本发明产品与其它降凝剂使用效果对比
其中，PAE：聚甲基丙烯酸高级酯，T1804：聚乙烯一醋酸乙烯酯类降凝剂，EVA：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。
结果表明：T1804和EVA可降低咸阳0#柴油和大港0#柴油冷滤点1-2℃，PAE降低4℃，本发明产品可降低其冷滤点4℃。对于华北O#柴油和抚顺五厂0#柴油，T1804和EVA不能降低其冷滤点，甚至反升1-3℃，PAE降低2-4℃，而本发明产品可降低其冷滤点3-6℃，明显优于T1804和EVA。因此，本发明的双功能添加剂对柴油具有更好的感受性和适应性。
实施例2
先向反应容器中依次加入马来酸酐6重量份和甲苯5重量份，通氮气搅拌5-10min后，依次滴加丙烯酸十二醇酯25重量份、苯乙烯16重量份、醋酸乙烯酯15重量份，滴毕，于3小时内滴完含10重量份引发剂偶氮二异丁氰和6重量份甲苯的混合溶液，反应5小时后，加入聚丁二烯7重量份终止反应，用甲醇27重量份提纯过滤，于真空度60kpa50℃下真空干燥4小时，即得本发明的柴油降凝降粘双功能添加剂，收率88％，产品性状：黄褐色固体。
使用本发明产品的双功能添加剂与其他添加剂降粘效果对比结果如表2：
表2：各种添加剂的降粘效果对比
  测试项  LAS   SBS   NP-10   OP-15   本实施例产品
  粘度μ/mPa·s  30   15   12   11   7
其中，LAS：十二烷基苯磺酸钠，SBS：十二烷基磺酸钠，NP-10脂肪醇聚氧乙烯醚，OP-15：辛基酚聚氧乙烯醚，测试条件：T＝50℃，水/油＝3/7，加剂量＝0.3％。
结果表明：本发明产品具有良好的降粘效果。
实施例3
先向反应容器中依次加入马来酸酐9重量份和甲苯3重量份，通氮气搅拌5-10min后，依次滴加丙烯酸十四醇酯25重量份、苯乙烯18重量份、醋酸乙烯酯15重量份，滴毕，于3小时内滴完含8重量份引发剂偶氮二异丁氰和6重量份甲苯的混合溶液，反应5小时后，加入聚丁二烯7重量份终止反应，用甲醇25重量份提纯过滤，于真空度80kpa60℃下真空干燥4小时，即得本发明的柴油降凝降粘双功能添加剂，收率84％，产品性状：黄褐色固体。

Claims (2)

1.一种柴油降凝降粘双功能添加剂，其特征是为丙烯酸高级醇酯、马来酸酐、苯乙烯与醋酸乙烯酯的四元共聚物，且具有下述化学结构式：
Figure F2009102305304C0000011
其中，m、n、p、q各自为4-16的整数，R为C12-C18的直链烷基。
2.权利要求1所述的柴油降凝降粘双功能添加剂的制备方法，其特征是，先向反应容器中依次加入马来酸酐6-9份和甲苯3-5份，通氮气搅拌5-10min后，依次滴加丙烯酸高级醇酯20-26份、苯乙烯15-18份、醋酸乙烯酯10-15份，滴毕，于3小时内滴完含有8-10份引发剂偶氮二异丁氰和5-8份甲苯的混合溶液，反应5小时后，加入聚丁二烯5-8份终止反应，再加入甲醇20-27份提纯，过滤，于真空度50-100kpa50-60℃下干燥4小时，即得本发明的产品；所述份数均为重量份。
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