一種用於降低生物柴油凝固點的改進劑及其製備方法
2023-12-10 23:27:47 4
專利名稱：一種用於降低生物柴油凝固點的改進劑及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種生物柴油的添加劑及其製備方法，具體地說是一種用於降低生物柴油凝固點的改進劑及其製備方法。
背景技術：
目前人類正在廣泛使用的化石能(如石油、煤等)是不可再生的，在數十或數百年內，這些能源將被消耗殆盡。例如，到2020年，已經發現的石油儲量的90%降消耗完畢，能源消耗的嚴峻形勢使得尋求新能源的動力空前高漲。可再生的生物如風能、太陽能、生物能是人們考慮的重點。生物質能源作為化石能的替代產品，是一種可再生的「綠色能源」，其優越性顯而易見。如在碳循環中不會新產生二氧化碳，所以不會新產生溫室氣體，因而可以緩解溫室效應；生物可降解決定其對環境友好；使用生物質能源也有助於控制酸雨和空氣中的微粒排放量。生物質能源的一個重要代表是生物柴油，即天然油脂與醇類化合物反應得到的產物脂肪酸酯。生物柴油作為汽油或石化柴油的替代產品，正在進入大規模發展的前期。生物柴油的一個環保優勢，是其可降低引擎廢氣排放。生物柴油幾乎沒有含硫化物，排放的廢氣自然也沒有硫化物。包括美國、日本、中國在內的世界重要國家對生物柴油開發高度重視。然而，生物柴油同石化柴油相比較，其凝固點和粘度相對較高。石化柴油的凝固點大約在零下15°C，而生物柴油在0°C甚至更高的溫度時便會開始凝固，低溫時很容易堵塞汽車油路。在冬天使用生物柴油必須加入添加劑或者其他的保溫措施。EP691355描述了具有分散作用的以甲基丙稀酸和含有乙烯氧單元的烷氧化醇的酯為基礎的聚合物，可以用於潤滑油中的分散劑。其分子量在1000至300000道爾頓。DE19751501. O報告了一種生物柴油的添加劑，由三種單體聚合形成的聚合物具有降低生物柴油的凝固點的作用。然而，目前已報導的用於提高生物柴油低溫流動性的高分子聚合物絕大多數是線狀結構的，即線型高分子。而高分子化合物作用於生物柴油使得其凝固點降低的原理是利用高分子化合物的空間結構，吸附在晶核周圍，阻止晶核的進一步生長，從而達到提高生物柴油低溫流動性的目的。從高分子結構來說，具有立體結構的體型高分子比線型高分子具有更大的優越性。
發明內容
本發明旨在提供一種用於降低生物柴油凝固點的改進劑及其製備方法，所要解決的技術問題是降低生物柴油的凝固點並提高生物柴油的低溫流動性能。本發明通過分子設計，遴選攜帶三個丙烯酸結構單元並且向三維空間伸展的單體 分子，在聚合形成高分子聚合物時形成具有三維立體結構的體型高分子，比傳統的線型高分子結合和吸附晶核的能力更強，可以更有效地降低生物柴油凝固點，提高其低溫流動性倉泛。
本發明用於降低生物柴油凝固點的改進劑，其特徵在於由單體a和單體b通過共聚反應得到的改進劑；單體a和單體b按質量百分比構成為單體a 25_45wt%，餘量為單體b ;所述改進劑的數均分子量為5000-3000000 ；所述單體a的結構式由通式(I)表示
權利要求
1.一種用於降低生物柴油凝固點的改進劑，其特徵在於由單體a和單體b通過共聚反應得到的改進劑；單體a和單體b按質量百分比構成為單體a 25_45wt%，餘量為單體b ;所述改進劑的數均分子量為5000-3000000 ； 所述單體a的結構式由通式(I)表示
2.根據權利要求I所述的用於降低生物柴油凝固點的改進劑，其特徵在於通式(I)中η = 1，即單體a為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯。
3.—種權利要求I所述的用於降低生物柴油凝固點的改進劑的製備方法，其特徵在於在氮氣保護和溶劑的存在下將30wt %的單體a和30wt%的單體b加入反應器中，溶劑的添加量為單體總質量的O. 1-2倍，隨後加入引發劑，升溫至60-80°C反應2-4小時，然後加入餘量的單體a和餘量的單體b,升溫至120-140°C反應3_4小時，反應結束後加入菜籽油稀釋並攪拌均勻即可，菜籽油的加入量為所述溶劑的體積1-2倍； 所述引發劑選自過二硫酸銨、過二硫酸鉀、過氧化苯甲醯、偶氮二異丁腈、異丙苯過氧化氫、特丁基過氧化氫、過氧化二異丙苯、偶氮二異丁酸二甲酯、過新戊酸叔丁基脂、過異壬酸叔丁基脂、過辛酸叔丁基脂中的一種或幾種，引發劑用量為單體總質量的O. 2-4%。
4.根據權利要求3所述的製備方法，其特徵在於將引發劑和十二碳烷基硫醇一併加入反應器中，十二碳烷基硫醇的添加量為單體總質量的1-2%。
5.根據權利要求3或4所述的製備方法，其特徵在於所述溶劑選自有機溶劑或水。
6.根據權利要求5所述的製備方法，其特徵在於所述有機溶劑選自甲苯、苯、二甲苯、正己烷、石油醚、二甲亞碸、己二酸二(2-乙基乙基)酯、醇類或天然油脂。
全文摘要
本發明公開了一種用於降低生物柴油凝固點的改進劑及其製備方法，其中改進劑是由單體a和單體b通過共聚反應得到的改進劑；單體a和單體b按質量百分比構成為單體a25-45wt％，單體b 55-75wt％；所述改進劑的數均分子量為5000-3000000。本發明通過分子設計，遴選攜帶三個丙烯酸結構單元並且向三維空間伸展的單體分子，在聚合形成高分子聚合物時形成具有三維立體結構的體型高分子，比傳統的線型高分子結合和吸附晶核的能力更強，可以更有效地降低生物柴油凝固點，提高其低溫流動性能。
文檔編號C10L10/14GK102643690SQ20121012491
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月26日 優先權日2012年4月26日
發明者胡剛, 胡四維, 胡林 申請人:安徽大學