纳米复合降凝剂的合成及其对改善柴油燃料低温性能的评价研究
柴油燃料中含有大量的正构烷烃。在寒冷地区或低温条件下，这些正构烷烃很容易于结晶、沉淀，并形成三维网络结构，从而阻塞发动机管和过滤器。因此，不良的冷流性能无疑将成为有效使用柴油的一大阻力。本研究以改善柴油的低温流动性为目的，基于不同方法改性合成不同的纳米SiO2颗粒，制备、优选高效的甲基丙烯酸酯类聚合物，然后将二者进行纳米复合协同增效，得到效果更佳的纳米复合型柴油降凝剂，并利用差示扫描量热法（DSC）、偏光显微镜（POM）、流变测试、等检测手段系统地探讨了其作用机理。主要研究内容如下： （1）通过反相微乳液法制备出规则的纳米SiO2颗粒，并针对其极强的亲水疏油性，采用不同的改进剂进行了有机改性，发现经聚二甲基硅氧烷（PDMS）改性的纳米SiO2颗粒团聚效果改善最明显，并用扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、热重分析仪（TGA）对改性前后的纳米SiO2颗粒进行了表征，并以十二烷作为溶剂，研究了改性纳米颗粒在有机溶液中的相容性和稳定性。结果均表明，PDMS对纳米SiO2颗粒进行了亲油性的有效改性。 （2）在课题组以前的工作基础上，合成不同的甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸苄酯共聚物（MB-R1MC，R1=C12，C14，C16，C18）作为柴油降凝剂。为了进一步提高其性能，利用（1）中所得的不同改性后的纳米SiO2通过溶剂共混法，得到不同的纳米SiO2与MB-R1MC聚合物的纳米复合降凝剂，对比研究了纳米复合前后MB-R1MC降凝剂对柴油冷流性能的影响。结果表明，在相同剂量下，纳米SiO2/MB-C14MC复合降凝剂在柴油中的抑制作用优于MB-C14MC共聚物降凝剂。且纳米SiO2/MB-C14MC的质量比为1：6，添加量在3000ppm的情况下，柴油燃料的冷滤点（CFPP）和凝点（SP）分别降低了16℃和32℃。另外，通过差示扫描量热法，偏光显微镜和流变学分析探索了作用机理。
柴油;纳米复合降凝剂;冷流性能;低温流动性
上海应用技术大学
硕士
化学工程
韩生
2020
中文
TE624.81
2021-11-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）