一種納米復(fù)合降凝劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種納米復(fù)合降凝劑及其制備方法。本發(fā)明的納米復(fù)合降凝劑由納米材料和聚合物降凝劑通過(guò)熔融共混法復(fù)合而成。本發(fā)明通過(guò)將十六烷基三甲基溴化銨改性的蒙脫石納米材料與聚合物降凝劑以一定質(zhì)量比，采用熔融共混法進(jìn)行復(fù)合，得到一種納米復(fù)合降凝劑。本發(fā)明的納米復(fù)合降凝劑在原有降凝劑的降凝基礎(chǔ)上進(jìn)一步增強(qiáng)了降凝效果。將其應(yīng)用于0#柴油中，降凝效果優(yōu)于市售降凝劑，使其冷濾點(diǎn)和冷凝點(diǎn)分別降低12?20℃和18?26℃。
【專利說(shuō)明】
一種納米復(fù)合降凝劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明具體涉及一種納米復(fù)合降凝劑及其制備方法，屬于生物質(zhì)能源添加劑技術(shù)領(lǐng)域。【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人類對(duì)能源的需求越來(lái)越大，石化柴油已經(jīng)成為人們賴以生存的能源。但在我國(guó)北方的冬天及一些寒冷地區(qū)，由于柴油是一種含有多組分復(fù)雜烴類的混合物，在溫度降低時(shí)會(huì)析出蠟晶，隨著溫度的降低，蠟晶不斷增多，最終形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，阻塞了發(fā)動(dòng)機(jī)輸油管路與過(guò)濾器，使發(fā)動(dòng)機(jī)不能正常工作。
[0003]近年來(lái)，隨著納米技術(shù)的發(fā)展，聚合物/無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料、無(wú)機(jī)納米雜化材料已成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)。通過(guò)引入無(wú)機(jī)納米粒子在聚合物材料中，可以使其性能(如機(jī)械、熱、磁、電等)大大提高。另外，納米材料因其特有的表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)，使其具有廣闊的應(yīng)用前景，在石化領(lǐng)域應(yīng)用的納米催化劑、納米驅(qū)油技術(shù)等都起到了良好的效果。
[0004]目前針對(duì)于改善柴油低溫流動(dòng)性的降凝劑雖種類較多，但是并不能達(dá)到很好的降凝效果，因此研發(fā)一種新型降凝劑，來(lái)提高柴油低溫流動(dòng)性是亟待解決的問(wèn)題。將傳統(tǒng)降凝劑與新興的納米材料進(jìn)行復(fù)合，研發(fā)出一種新型納米復(fù)合降凝劑用于改善柴油低溫流動(dòng)性，為柴油降凝劑的發(fā)展開辟了一條新的道路。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的之一是為了在普通降凝劑的降凝基礎(chǔ)上進(jìn)一步增強(qiáng)降凝效果而提供一種新型納米復(fù)合降凝劑，該新型納米復(fù)合降凝劑，不僅具有普通降凝劑的降凝效果，而且還具備納米材料的優(yōu)良特性，在對(duì)于柴油的降凝機(jī)理提供了一種更加深入、直觀的認(rèn)識(shí)。
[0006]本發(fā)明的目的之二是提供上述的一種新型納米復(fù)合降凝劑的制備方法。
[0007]本發(fā)明技術(shù)方案具體介紹如下。
[0008]本發(fā)明提供一種納米復(fù)合降凝劑的制備方法，其以有機(jī)改性納米蒙脫石和聚合物降凝劑為原料，通過(guò)熔融共混法制備得到。
[0009]本發(fā)明中，有機(jī)改性納米蒙脫石和聚合物降凝劑的質(zhì)量比為1:1?1: 8。
[0010]本發(fā)明中，所述有機(jī)改性納米蒙脫石通過(guò)將納米蒙脫石和十六烷基三甲基溴化銨混合在水中，75-85°C的溫度下進(jìn)行反應(yīng)得到。
[0011]本發(fā)明中，納米蒙脫石和十六烷基三甲基溴化銨的質(zhì)量比為1:2。
[0012]本發(fā)明中，所述聚合物降凝劑選自聚甲基丙烯酸酯類降凝劑10-330或聚乙烯-醋酸乙烯酯類降凝劑T1804中的一種或兩種。
[0013]本發(fā)明中，熔融共混時(shí)的溫度為120°C。
[0014]本發(fā)明還提供一種上述的制備方法得到的納米復(fù)合降凝劑。
[0015]和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0016]本發(fā)明的一種新型納米復(fù)合降凝劑，其中降凝劑與有機(jī)改性納米蒙脫石共同起到降凝作用，降凝劑的非極性烷基鏈能夠與蠟分子有序排列，起到一定的增溶蠟分子的作用， 改性納米蒙脫石會(huì)拓寬降凝劑的結(jié)晶溫度區(qū)間，優(yōu)化降凝劑與柴油的共晶改性性能。另外， 由于改性納米蒙脫石具有較高的表面能，為了維持體系能量穩(wěn)定，在添加納米復(fù)合降凝劑的柴油中蠟晶在析出聚集時(shí)趨向于比添加等量純降凝劑柴油中蠟晶更緊湊的排布方式，以減小界面面積降低表面能。緊湊的蠟晶聚集體使得更多原來(lái)被包裹的液態(tài)油被釋放出來(lái)， 大大降低了蠟-油界面面積，進(jìn)而使得柴油流動(dòng)時(shí)蠟晶與液態(tài)柴油間摩擦耗散能量減少，流動(dòng)性進(jìn)一步得到改善。
[0017]進(jìn)一步，本發(fā)明的一種新型納米復(fù)合降凝劑，將其應(yīng)用于0#柴油中，降凝效果優(yōu)于市售降凝劑，添加的質(zhì)量是柴油的0.05 % -0.3 %時(shí)，可使其冷濾點(diǎn)和冷凝點(diǎn)分別降低12-20 。(:和 18-26 °C?！揪唧w實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于下述實(shí)施例。
[0019]本發(fā)明中冷凝點(diǎn)的測(cè)量方法依據(jù)《GB510-83石油產(chǎn)品凝點(diǎn)測(cè)定》進(jìn)行，冷濾點(diǎn)的測(cè)量方法依據(jù)《SH/T0248-2006柴油和民用取暖油冷濾點(diǎn)測(cè)定法》進(jìn)行。
[0020]本發(fā)明所用原料:
[0021]蒙脫石(分析純)購(gòu)自泰坦科技；[〇〇22]十六烷基三甲基溴化銨(分析純)購(gòu)自泰坦科技；
[0023]降凝劑購(gòu)自上海海聯(lián)潤(rùn)滑材料科技有限公司；[〇〇24]0#石化柴油購(gòu)自上海松江加油站公司。[〇〇25] 實(shí)施例1
[0026] —種新型納米復(fù)合降凝劑，其通過(guò)包括如下步驟的方法制備而成:[〇〇27](1) 一定量納米蒙脫石與十六烷基三甲基溴化銨在水為溶劑下，80°C條件下進(jìn)行有機(jī)改性反應(yīng)，即得到有機(jī)改性蒙脫石；
[0028](2)將有機(jī)改性后的納米蒙脫石材料與聚合物降凝劑置于燒瓶中，采用熔融共混法，在120°C下反應(yīng)3小時(shí)，即得一種新型納米復(fù)合降凝劑；
[0029]上述反應(yīng)所用的聚合物降凝劑、有機(jī)改性納米蒙脫石的量，按質(zhì)量比計(jì)算，即聚合物降凝劑:有機(jī)改性納米蒙脫石為2:1;
[0030]所述的聚合物降凝劑為聚乙烯-醋酸乙烯酯類降凝劑T1804;[0031 ]將上述納米復(fù)合降凝劑添加質(zhì)量比優(yōu)選為0.1 %，加入到0#柴油中，經(jīng)測(cè)試與0#柴油相比，含有新型納米復(fù)合降凝劑柴油的冷濾點(diǎn)和冷凝點(diǎn)分別降低16°C和22°C。[〇〇32] 對(duì)照實(shí)施例1
[0033]將聚合物降凝劑以0.1%的質(zhì)量比與0#柴油進(jìn)行混合；[〇〇34]上述所用的聚合物降凝劑為聚乙烯_醋酸乙烯酯類降凝劑T1804;
[0035]經(jīng)測(cè)試與0#柴油相比，含有聚合物降凝劑柴油的冷濾點(diǎn)和冷凝點(diǎn)分別降低8°C和 13。。。
[0036]通過(guò)上述實(shí)施例1和對(duì)照實(shí)施例1進(jìn)行對(duì)比，可以看出含有新型納米復(fù)合降凝劑的柴油，降凝效果更佳，這主要是由于新型納米復(fù)合降凝劑是聚合物降凝劑與納米蒙脫石材料以2:1質(zhì)量比進(jìn)行復(fù)合，在高溫下，聚合物降凝劑與納米蒙脫石二者都同時(shí)達(dá)到熔點(diǎn)，形成一種混合均勻的熔融態(tài)物質(zhì)，使新型納米復(fù)合降凝劑其不僅具有普通降凝劑的降凝效果，而且所含的納米蒙脫石材料由于具有較高的表面能，還會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)其降凝效果。 [〇〇37] 實(shí)施例2
[0038] —種新型納米復(fù)合降凝劑，其通過(guò)包括如下步驟的方法制備而成:[〇〇39](1) 一定量納米蒙脫石與十六烷基三甲基溴化銨在水為溶劑下，80°C條件下進(jìn)行有機(jī)改性反應(yīng)，即得到有機(jī)改性蒙脫石；
[0040](2)將有機(jī)改性后的納米蒙脫石材料與聚合物降凝劑置于燒瓶中，采用熔融共混法，在120°C下反應(yīng)3小時(shí)，即得一種新型納米復(fù)合降凝劑；
[0041]上述反應(yīng)所用的聚合物降凝劑、有機(jī)改性納米蒙脫石的量，按質(zhì)量比計(jì)算，即聚合物降凝劑:有機(jī)改性納米蒙脫石為4:1;[〇〇42]所述的聚合物降凝劑為聚乙烯-醋酸乙烯酯類降凝劑T1804;
[0043]將上述納米復(fù)合降凝劑添加質(zhì)量比優(yōu)選為0.1 %，加入到0#柴油中，經(jīng)測(cè)試與0#柴油相比，含有新型納米復(fù)合降凝劑柴油的冷濾點(diǎn)和冷凝點(diǎn)分別降低20°C和26°C。
[0044]對(duì)照實(shí)施例2
[0045]將聚合物降凝劑以0.1%的質(zhì)量比與柴油進(jìn)行混合；[〇〇46]上述所用的聚合物降凝劑為聚乙烯_醋酸乙烯酯類降凝劑T1804;
[0047]經(jīng)測(cè)試與0#柴油相比，含有聚合物降凝劑柴油的冷濾點(diǎn)和冷凝點(diǎn)分別降低8°C和 13。。。
[0048]通過(guò)上述對(duì)照實(shí)施例2和應(yīng)用實(shí)施例2進(jìn)行對(duì)比，可以看出新型納米復(fù)合降凝劑對(duì)于柴油的降凝效果更佳。應(yīng)用實(shí)施例2中新型納米復(fù)合降凝劑是由聚合物降凝劑與納米蒙脫石以質(zhì)量比為4:1的條件下制備而成，對(duì)于柴油的降凝效果最佳，這主要是因?yàn)樵诟邷叵?，聚合物降凝劑與納米蒙脫石二者都同時(shí)達(dá)到熔點(diǎn)，形成一種混合均勻的熔融態(tài)物質(zhì)，二者相輔相成，共同起到降凝作用，而且所含的納米蒙脫石材料由于具有較高的表面能，還會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)其降凝效果，因此達(dá)到了最佳的降凝效果。
[0049]實(shí)施例3
[0050]—種新型納米復(fù)合降凝劑，其通過(guò)包括如下步驟的方法制備而成:[〇〇51](1) 一定量納米蒙脫石與十六烷基三甲基溴化銨在水為溶劑下，80°C條件下進(jìn)行有機(jī)改性反應(yīng)，即得到有機(jī)改性蒙脫石；
[0052](2)將有機(jī)改性后的納米蒙脫石材料與降凝劑置于燒瓶中，采用熔融共混法，在 120°C下反應(yīng)3小時(shí)，即得一種新型納米復(fù)合降凝劑；
[0053]上述反應(yīng)所用的聚合物降凝劑、有機(jī)改性納米蒙脫石的量，按質(zhì)量比計(jì)算，即聚合物降凝劑:有機(jī)改性納米蒙脫石為4:1;[〇〇54]所述的聚合物降凝劑為聚甲基丙烯酸酯類降凝劑10-330;
[0055]將上述納米復(fù)合降凝劑添加質(zhì)量比優(yōu)選為0.1 %，加入到0#柴油中，經(jīng)測(cè)試與0#柴油相比，含有新型納米復(fù)合降凝劑柴油的冷濾點(diǎn)和冷凝點(diǎn)分別降低18°C和24°C。[〇〇56] 對(duì)照實(shí)施例3
[0057]將聚合物降凝劑以0.1%的質(zhì)量比與0#柴油進(jìn)行混合；
[0058]上述所用的聚合物降凝劑為聚甲基丙烯酸酯類降凝劑10-330;
[0059]經(jīng)測(cè)試與0#柴油相比，含有聚合物降凝劑柴油的冷濾點(diǎn)和冷凝點(diǎn)分別降低7°C和12。。。
[0060]通過(guò)上述實(shí)施例1和應(yīng)用實(shí)施例1進(jìn)行對(duì)比，可以看出含有新型納米復(fù)合降凝劑的柴油，降凝效果更佳，這主要是由于新型納米復(fù)合降凝劑在聚合物降凝劑與納米蒙脫石材料以4:1的質(zhì)量比，在高溫下，聚合物降凝劑與納米蒙脫石二者都同時(shí)達(dá)到熔點(diǎn)，形成一種混合均勻的熔融態(tài)物質(zhì)，二者相輔相成，共同起到降凝作用不僅具有普通降凝劑的降凝效果，而且所含的納米蒙脫石材料由于具有較高的表面能，還會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)其降凝效果。[0061 ] 實(shí)施例4
[0062] —種新型納米復(fù)合降凝劑，其通過(guò)包括如下步驟的方法制備而成:[〇〇63](1) 一定量納米蒙脫石與十六烷基三甲基溴化銨在水為溶劑下，80°C條件下進(jìn)行有機(jī)改性反應(yīng)，即得到有機(jī)改性蒙脫石；
[0064](2)將有機(jī)改性后的納米蒙脫石材料與降凝劑置于燒瓶中，采用熔融共混法，在 120°C下反應(yīng)3小時(shí)，即得一種新型納米復(fù)合降凝劑；
[0065]上述反應(yīng)所用的聚合物降凝劑、有機(jī)改性納米蒙脫石的量，按質(zhì)量比計(jì)算，即聚合物降凝劑:有機(jī)改性納米蒙脫石為1:1;[〇〇66]所述的聚合物降凝劑為聚甲基丙烯酸酯類降凝劑10-330,聚乙烯-醋酸乙烯酯類降凝劑11804;
[0067]將上述納米復(fù)合降凝劑添加質(zhì)量比優(yōu)選為0.1 %，加入到0#柴油中，經(jīng)測(cè)試與0#柴油相比，含有新型納米復(fù)合降凝劑柴油的冷濾點(diǎn)和冷凝點(diǎn)分別降低12°C和18°C。
[0068]實(shí)施例5
[0069]—種新型納米復(fù)合降凝劑，其通過(guò)包括如下步驟的方法制備而成:
[0070](1) 一定量納米蒙脫石與十六烷基三甲基溴化銨在水為溶劑下，80°C條件下進(jìn)行有機(jī)改性反應(yīng)，即得到有機(jī)改性蒙脫石；
[0071](2)將有機(jī)改性后的納米蒙脫石材料與降凝劑置于燒瓶中，采用熔融共混法，在 120°C下反應(yīng)3小時(shí)，即得一種新型納米復(fù)合降凝劑；
[0072]上述反應(yīng)所用的聚合物降凝劑、有機(jī)改性納米蒙脫石的量，按質(zhì)量比計(jì)算，即聚合物降凝劑:有機(jī)改性納米蒙脫石為8:1;[〇〇73]所述的聚合物降凝劑為聚甲基丙烯酸酯類降凝劑10-330,聚乙烯-醋酸乙烯酯類降凝劑11804;
[0074]將上述納米復(fù)合降凝劑添加質(zhì)量比優(yōu)選為0.1 %，加入到0#柴油中，經(jīng)測(cè)試與0#柴油相比，含有新型納米復(fù)合降凝劑柴油的冷濾點(diǎn)和冷凝點(diǎn)分別降低18°C和20°C。
[0075]綜上所述，本發(fā)明的一種新型納米復(fù)合降凝劑，其中所含的納米材料與降凝劑共同起到降凝作用，所含的納米材料由于具有較高的表面能，為了維持體系能量穩(wěn)定，在添加納米復(fù)合降凝劑的柴油中蠟晶在析出聚集時(shí)趨向于比添加等量純降凝劑柴油中蠟晶更緊湊的排布方式，以減小界面面積降低表面能。緊湊的蠟晶聚集體使得更多原來(lái)被包裹的液態(tài)油被釋放出來(lái)，大大降低了蠟-油界面面積。一方面使得柴油流動(dòng)時(shí)蠟晶與液態(tài)柴油間摩擦耗散能量減少，使得柴油低溫下黏度進(jìn)一步降低，流動(dòng)性進(jìn)一步改善;另一方面蠟晶表面能的降低導(dǎo)致柴油體系形成的膠凝結(jié)構(gòu)的溫度和強(qiáng)度也大大降低，從而進(jìn)一步使得柴油低溫性能得到改善。
[0076]上述內(nèi)容僅為本發(fā)明構(gòu)思下的基本說(shuō)明，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所做的任何等效變換，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種納米復(fù)合降凝劑的制備方法，其特征在于，其以有機(jī)改性納米蒙脫石和聚合物 降凝劑為原料，通過(guò)熔融共混法制備得到。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，有機(jī)改性納米蒙脫石和聚合物降凝劑 的質(zhì)量比為1:1?1:8。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)改性納米蒙脫石通過(guò)將納米 蒙脫石和十六烷基三甲基溴化銨混合在水中，75-85°C的溫度下進(jìn)行改性反應(yīng)得到。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，納米蒙脫石和十六烷基三甲基溴化銨 的質(zhì)量比為1:2。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述聚合物降凝劑選自聚甲基丙烯酸 酯類降凝劑10-330或聚乙烯-醋酸乙烯酯類降凝劑T1804中的一種或兩種。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，熔融共混時(shí)的溫度為120°C。7.—種根據(jù)權(quán)利要求1-6之一所述的制備方法得到的納米復(fù)合降凝劑。
【文檔編號(hào)】C10L1/12GK105969433SQ201610345085
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年5月23日
【發(fā)明人】韓生, 趙志成, 薛原, 藺華林, 韓治亞, 許廣文, 陳達(dá)明, 周嘉偉, 劉平, 廉翔, 陳紅艷, 陳子奇
【申請(qǐng)人】上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院