【正文】 著科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)張和機(jī)械本身性能的不斷改進(jìn)，原有的天然潤(rùn)滑油已不能適應(yīng)于高負(fù)荷﹑高轉(zhuǎn)速和寬溫度操作范圍的需要。但是．全國(guó)潤(rùn)滑油行業(yè)的開(kāi)工率不高 (據(jù)介紹1997年為 74％ )，國(guó)產(chǎn)潤(rùn)滑油多數(shù)還是質(zhì)量不高的加氫精制基礎(chǔ)油，難以適應(yīng)快 速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)需求，產(chǎn)品檔次低，成本高，多數(shù)裝置規(guī)模偏小，沒(méi)有形成規(guī)模經(jīng)濟(jì) [7]。另外，合成油在壓力下的粘彈性也優(yōu)于礦物油，但是基于價(jià)格原因，其使用 范圍限于性能要求較高的油品。全世界生產(chǎn)的聚丁烯大約有 25％ 30％用于潤(rùn)滑油劑，到 1990年聚丁烯消耗量約為 l0萬(wàn) t。唯一的發(fā)展之路在于新用途的開(kāi)發(fā)應(yīng)用上。盡管如此，但在解決高溫潤(rùn)滑，特別是高低溫寬溫度使用范圍的潤(rùn)滑問(wèn)題上，其實(shí)際進(jìn)展遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的迫切需要 [14]。用增加油的粘度來(lái)改善這一性能的效果是非常有限的，目的主要是采用加油性添加劑的辦法解決。據(jù)報(bào)道 [17] ，國(guó)外市場(chǎng)酯類油的價(jià)格為 (20217000)美元 /t。絕大多數(shù)的純酯與 脂肪族烴類和礦物油相比，并不是良好的界面潤(rùn)滑劑，但多數(shù)酯類的優(yōu)點(diǎn)是其水解或氧化產(chǎn)物具有可貴的抗磨性和抗腐蝕性，因此經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的使用，這些酯類就具有高級(jí)界面潤(rùn)滑油的性能。 DMC具有多種反應(yīng)活性，近年來(lái)其下游產(chǎn)品的研 究開(kāi)發(fā)已取得了突破性進(jìn)展，已形成一系列以 DMC為原料的化工清潔生產(chǎn)新技術(shù)。 苯甲醚 苯甲醚是香料和殺蟲劑的原料， 傳統(tǒng) 以硫酸二甲酯為原料。酯與酯的交換既有酯基的交換，也有酰基的交換，但反應(yīng)結(jié)果往往是幾 種酯同時(shí)存在，很難分離提純。碳酸二月桂酯的傳統(tǒng)合成方法為光氣法 ， 由于存在光氣劇毒、副產(chǎn)物有腐蝕性、污染嚴(yán)重、產(chǎn)品中微量氯離子影響產(chǎn)品質(zhì)量等缺點(diǎn) ， 光氣法已逐漸被 9 淘汰。至于其他長(zhǎng)鏈烷基碳酸酯還有待研究和開(kāi)發(fā)。將過(guò)篩后的顆?；旌暇鶆?，放到坩堝中，將坩堝放到烘箱中，設(shè)定溫度為 120℃ ，干燥時(shí)間 24h。最后，將浸泡過(guò)的活性炭倒入坩堝中，放進(jìn)馬弗爐中烘干。隨即將產(chǎn)物倒出進(jìn)行初步定量分析。 利用毛細(xì)管粘度計(jì)管身 1 口所套著的橡皮管將試樣吸入擴(kuò)張部分 3，使試樣液面稍高于標(biāo)線 a，并且注意不要讓毛細(xì)管和擴(kuò)張部分 3 的液體產(chǎn)生氣泡或裂隙。 粘度指數(shù)的測(cè)定： 粘度指數(shù)是表示油品粘度隨溫度變化這個(gè)特性的一個(gè)約定量值。規(guī)定中有兩種方法，其中一種適用于粘度指數(shù)低于 100，并包括 100的產(chǎn)品。缺點(diǎn)：每次試驗(yàn)需花費(fèi)較多時(shí)間；兩次實(shí)驗(yàn)之間存在時(shí)間間隔較長(zhǎng)，帶來(lái)較大外來(lái)影響順序誤差，前面的觀測(cè)影響后面觀測(cè)的結(jié)果。所以，催化劑用量為 5%時(shí)，反應(yīng)結(jié)果最佳。當(dāng)碳酸二甲酯與月桂醇的摩爾比大于 1:3 時(shí)，雙酯收率以及酯的總收率隨著月桂醇反應(yīng)量的不斷增大而有明顯 的大幅度增長(zhǎng)。由此可見(jiàn)，適宜反應(yīng)時(shí)間為 2h。因此，對(duì)粘度的報(bào)告必須指明測(cè)定時(shí)的溫度 。 四年的大學(xué)生涯即將結(jié)束， 在遼寧石油化工大學(xué)石油化工學(xué)院 應(yīng)用化學(xué) 專業(yè)學(xué)習(xí)的四年時(shí)間里，我 得到了許多老 師和同學(xué)們的幫助和鼓勵(lì)，我的每一次進(jìn)步都離不開(kāi)老師們的諄諄教誨和同學(xué)們真切的鼓勵(lì)和幫助。 從外觀上看是一種無(wú)色﹑透明的油狀液體，有酯類的香味， 粘度指數(shù)為 ，屬于中粘度指數(shù)潤(rùn)滑油。 粘溫性質(zhì) 分析 液體的粘 度隨溫度變化的特性稱之為粘溫特性。所以當(dāng)碳酸二甲酯與月桂醇的摩爾比為 1:3 時(shí)最合適。這主要是由于碳酸二甲酯與月桂醇的酯交換反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度較低時(shí)不利于反應(yīng)向正方向移動(dòng)，因此隨著溫度的升高碳酸二月桂酯的收率呈上升趨勢(shì)。 催化劑 用量對(duì)反應(yīng)性能的影響 固定碳酸二甲酯與月桂醇兩個(gè)反應(yīng)物的摩爾比為 1:反應(yīng)時(shí)間為 2h、加熱溫度為 130℃ 、催化劑為 三氧化二鐵 /粘土 四項(xiàng)因素，改變催化劑用量一項(xiàng)，得到結(jié)果表 6： 表 6. 催化劑用量單因素實(shí)驗(yàn) 催化劑用量 /% DDC 產(chǎn)率 /% MDC 產(chǎn)率 /% 總產(chǎn)率 /% 1 5 10 將表 6 中數(shù)據(jù)繪制成圖，如圖 4。 D—L－ H， mm2/s。 根據(jù)粘度指數(shù)不同將潤(rùn)滑油分為三級(jí)： 3580 為中粘度指數(shù)潤(rùn)滑油； 80110 為高粘度指數(shù)潤(rùn)滑油 ； 110 以上為特高級(jí)粘度指數(shù)潤(rùn)滑油。%。 粘度和粘度指數(shù)分析 粘度的測(cè)定：依據(jù) GB/T265，首先將粘度計(jì)調(diào)整成垂直狀態(tài)，要利用鉛直線從兩個(gè)相互垂直的方向去檢查毛細(xì)管的垂直情況。 三氧化二鐵 /粘土：取一定量固體三氧化二鐵 /粘土于研缽中破碎，將破碎后的顆?；旌暇鶆蚍诺桔釄逯校O(shè)定溫度 120℃ ，放入烘箱中干燥 24h，干燥后即可使用。溶解后倒入容量瓶中，再 用無(wú)水乙醇溶液定容。 (3)目前的進(jìn)展： 目前對(duì)長(zhǎng)鏈烷 基碳酸酯這類合成油的研究相對(duì)較少 ， 正在小試研究工作階段。尿素醇解法 [26]對(duì) C C5的碳酸酯收率較高 ， 但是尿素容易分解 ,副產(chǎn)物較多。 此外，用酶作催化劑進(jìn)行酯交換的也有研究 [21]。酯交換反應(yīng)主要應(yīng)用于將一個(gè)低沸點(diǎn)醇的酯轉(zhuǎn)為高沸點(diǎn)醇的酯，在反應(yīng)過(guò)程中用蒸餾的方法不斷蒸出生成的沸點(diǎn)較低的醇。傳統(tǒng)工藝以光氣為原料。用 DMC代替劇毒光氣和硫酸二甲酯等化學(xué)品進(jìn)行甲基化、甲氧羰基化和羰基化反應(yīng)，廣泛應(yīng)用于合成醫(yī)藥、農(nóng)藥、工程塑料聚碳酸酯和香料中間體等幾十種精細(xì) 化學(xué)品， 7 具有非常好的市場(chǎng)前景和經(jīng)濟(jì)效益。如果酯 類油與礦物油混合成半合成油，則可以大 6 幅度提高礦物油的性能指標(biāo)，而價(jià)格提高不是很多，這樣用戶是可以接受的。合成潤(rùn)滑油的類型很多，而且各有所長(zhǎng)，有的比較成熟，有的尚在探索中。隨著操作溫度范圍的加寬（主要是想高溫一端加寬 ） ，天然潤(rùn)滑油已無(wú)法適應(yīng) ，然而現(xiàn)有的合成潤(rùn)滑油也有一定的局限性。直接用作潤(rùn) 滑油的還很少，有少量的用于制備二沖程汽油機(jī)油，而且是半合成 型的 。重慶一坪化工廠年產(chǎn)約 千 噸 左 右。一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的合成潤(rùn)滑劑在整個(gè)潤(rùn)滑劑市場(chǎng)中所占的份額 80年代中期就已達(dá) ％ 3％。其次是由于某些國(guó)家如德國(guó)、法國(guó)、日本的石油資源短缺，也促成研究和制造合成潤(rùn)滑油。隨著我國(guó)車輛及機(jī)械設(shè)備的 2 長(zhǎng)足發(fā)展，潤(rùn)滑油也得到了快速發(fā)展，生產(chǎn)能力至 1994年達(dá)到 305萬(wàn) t/a，居世界第3位 [3,6]。 1873年俄國(guó)化學(xué)家 夫用硫酸﹑氟化氫和其他催化劑與烯烴作用首次制得了合成潤(rùn)滑油。隨著我國(guó)車輛及機(jī)械設(shè)備的長(zhǎng)足發(fā)展，潤(rùn)滑油也得到了快速發(fā)展 。 關(guān)鍵字 ： 碳酸月桂酯，碳酸二甲酯，月桂醇，酯交換反應(yīng) ii Research on synthesis of higher fatty alcohol lauryl carbonate Abstract The development of oil and the development of national economy is inseparable. With the rapid development of China39。超音速噴氣飛機(jī)﹑高速度高負(fù)荷機(jī)械﹑ 原子能電站﹑核反應(yīng)堆﹑火箭導(dǎo)彈﹑宇宙航行等軍事科學(xué)和尖端技術(shù)的相繼出現(xiàn)引起很多新的潤(rùn)滑問(wèn)題，并對(duì)潤(rùn)滑劑也提出更苛刻的要求。 合 成潤(rùn)滑油是相對(duì)于礦物型潤(rùn)滑油而言，它是通過(guò)化學(xué)合成的方法而得到的一類潤(rùn)滑油。例如各種節(jié)能汽 油機(jī)油，合成基礎(chǔ)油平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)已達(dá) 20％，這 些合成油主要是聚 α烯烴 (PAO)和酯類。 在國(guó)內(nèi)，目前合成潤(rùn)滑油占潤(rùn)滑油總消耗量的 ％。我國(guó)生產(chǎn)聚丁烯的廠家 [11,13]， 有蘭州煉油 廠、錦州煉油廠、大慶煉油化工總廠。 4 合成潤(rùn)滑油的使用性能和要求 近代的高空高速飛行﹑火箭導(dǎo)彈和宇宙航行技術(shù)要求能在高溫﹑ 低溫﹑高壓和高速條件下使用的液壓油和潤(rùn)滑油，原子能電站和核反應(yīng)堆則要求潤(rùn)滑油料具有良好的抗輻射性 能， 而核子物理的科學(xué)領(lǐng)域則迫切需要能在極高真空度下操作的潤(rùn)滑劑。 ：隨著原子能和核子能的應(yīng)用，要求潤(rùn)滑劑具有較好的抗輻射性，以致它在中子和丙種射線 的作用下不發(fā)生射解現(xiàn)象，保證摩擦部件的正常潤(rùn)滑條件。不同牌號(hào)的 酯 類油間 的價(jià)格相差懸殊。此外酯類的高溶解性能使其具有優(yōu)良的浮游性，但對(duì)各種橡膠墊料﹑ 塑料和油漆涂層也產(chǎn)生膨化作用。 部分 DMC下游產(chǎn)品及其用途見(jiàn)表 1如下： 表 1 DMC下游產(chǎn)品及其用途 DMC衍生物 用途 聚碳酸酯 用于光盤等電子信息材料﹑汽車材料﹑建材﹑包裝﹑航空等。 8 碳酸二甲酯酯交換反應(yīng) 碳酸二甲酯 與脂肪族醇酯交換合成長(zhǎng)鏈烷基碳酸酯 ， 酯與醇作用生成一個(gè)新的酯和一個(gè)新的醇的反應(yīng)。 長(zhǎng)鏈烷基碳酸酯是一種透明的液體或油狀物， 具有較低的傾點(diǎn)、潤(rùn)滑性、耐磨性、自清潔性、耐腐蝕 性與烴類油具有很好的可溶 性，較高的熱氧化穩(wěn)定性，可生物降解，具有特殊的用途，是一種很好的潤(rùn)滑油基材。非