一種防止柴油抗磨劑自燃的復合添加劑制造技術

本發明專利技術屬于不飽和脂肪酸或酯自燃阻化劑技術領域，具體說是一種防止柴油抗磨劑在儲運和加注環節自燃的復合添加劑，由抗氧劑、導熱劑、分散劑和稀釋劑復配而成。本發明專利技術通過有效抑制不飽和脂肪酸或酯氧化、促進散熱等手段來實現自燃阻化效果。本發明專利技術添加劑在柴油抗磨劑中的摻量低，推薦摻量為1～2％，不含金屬、鹵素、磷等對發動機或環境有害物質，是綠色環保產品。

【技術實現步驟摘要】
一種防止柴油抗磨劑自燃的復合添加劑
本專利技術屬于不飽和脂肪酸或酯自燃阻化劑技術，具體來說是一種防止柴油抗磨劑在儲運和加注環節自燃的復合添加劑，可有效降低石油石化行業生產過程的安全風險。技術背景柴油抗磨劑分酸型和酯型兩類,酸型抗磨劑通常是由妥爾油脂肪酸與其他輔劑復配而得，而酯型抗磨劑則由妥爾油脂肪酸與多元醇酯化得到，兩者均以妥爾油脂肪酸為主要原料。妥爾油脂肪酸通常從植物中提取，主要含單不飽和油酸，此外還含有大量多不飽和的亞油酸和亞麻酸，這些不飽和脂肪酸或其酯化產物在空氣中極易自燃，存在很大的安全隱患，給人們生產、生活帶來很多的不便。自燃是由緩慢氧化引起的自發燃燒，妥爾油脂肪酸或酯中亞油酸(基團)和亞麻酸(基團)由于雙鍵多、位置靠近，極易被氧化。而氧化產生的熱量會進一步促進氧化的進行，甚至引發在常溫下相對較難被氧化的單不飽和油酸(基團)發生氧化。由于妥爾油脂肪酸或酯粘度大，產生的熱量不能及時散去，一旦溫度超過著火點，就容易引發自燃。這種情況在妥爾油脂肪酸或酯以分散形態存在時(例如被抹布擦拭)尤為嚴重,這是因為其粘附在織物上后氧化接觸面積增大，而揉團的織物又不易使產生的熱量散去之故。目前工業上防止妥爾油脂肪酸或酯自燃的方法主要有以下兩種：1)隔離法，如氮封保護；2)阻燃劑法，即通過加入阻燃劑，如某些含金屬、鹵素、磷類化合物來降低妥爾油脂肪酸或酯的自燃傾向性，常用的阻燃劑有三氧化二銻、多溴二苯醚、多溴聯苯等。利用氮封阻化妥爾油脂肪酸或酯自燃是通過隔絕其和氧接觸來實現的，改變的只是脂肪酸或酯的物理環境條件，不能從根本上解決脂肪酸或酯自燃的危險。隨著氮氣的消耗流失，其阻燃效果也逐漸消失，因此氮封存在著自燃阻化衰退期短、效果差等缺點。相對而言，阻燃劑法是通過化學反應破壞或減少妥爾油脂肪酸或酯中活性較高的雙鍵與氧結合來防止其氧化自燃，具有不可逆性，因而阻燃效果優于氮封。但是，阻燃劑法存在一定的缺陷:1)阻燃劑通常為含金屬、鹵素、磷類化合物，對發動機或環境有害；2)氧化反應過程是放熱反應，產生的反應熱如果不能及時移去，依舊會因脂肪酸或酯的溫度迅速升高而自燃。一個常見的解決辦法是通風散熱,但抗磨劑通常是密封保存的，這種方法顯然行不通。
技術實現思路
本專利技術的目的是克服現有技術的不足，針對妥爾油脂肪酸或酯雙鍵易氧化和不易散熱的特性，提供一種基于不飽和脂肪酸氧化自燃機理的自燃阻化復合添加劑。該添加劑能夠有效阻化妥爾油脂肪酸或酯氧化反應鏈，加快氧化產生的熱量釋放，從本質上防止妥爾油脂肪酸或酯的自燃。本專利技術通過修改配方而不是脂肪酸或酯分子結構，也即引入第三組分來實現自燃阻化效果。因而，脂肪酸或酯分子的完整性不會受到破壞，不會影響其原有的抗磨特性。本專利技術所采用的技術方案是:一種防止柴油抗磨劑自燃的復合添加劑，由抗氧劑、導熱劑、分散劑和稀釋劑復配而成，各組分質量百分含量為：優選配方為，所述的抗氧劑為受阻酚抗氧劑，具體來說是對甲基2，6‐二叔丁基苯酚(BHT)、β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羥基苯基)丙酸異辛醇酯(抗氧劑1135)、己二醇雙[3‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羥基苯基)丙酸酯](抗氧劑259)、十八烷基3‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羥苯基)丙酸酯(抗氧劑1076)、二縮三乙二醇雙[β‐(3‐叔丁基‐4‐羥基‐5‐甲基苯基)丙酸酯](抗氧劑245)的一種或幾種的混合物，考慮到抗氧劑跟抗磨劑的互溶性，本專利技術優選抗氧劑1135、259和1076。眾所周知，某些含金屬、鹵素、磷類化合物具有阻燃效果。然而，迄今還未有這樣一種阻燃劑報道，即其既能有效防止妥爾油脂肪酸或酯自燃又滿足油品添加劑嚴格的環保標準。妥爾油脂肪酸或酯自燃過程是一個氧化鏈反應過程，某些酚類物質因其酚羥基氫能夠與自由基反應而具有抗氧化效果，能使妥爾油脂肪酸或酯不氧化或氧化很少，這樣溫度得不到升高，最終達到防止抗磨劑自燃的目的。所述的導熱劑為納米石墨粉、石墨烯或碳納米管，也可直接使用油溶性納米石墨粉、石墨烯或碳納米管。導熱性能是自燃阻化劑的一個重要指標,如果加劑后抗磨劑氧化產生的熱量能快速散失到周圍環境，就可抑制自燃的發生。導熱組分的選擇應遵循嚴格的環保要求，納米石墨粉、石墨烯或碳納米管作為一種新材料應用廣泛，且是一種無灰、無毒無害物質，符合油品添加劑的各項指標要求。因此，從經濟、環保、高效的角度考慮，我們選擇采用納米石墨粉、石墨烯或碳納米管特別是納米石墨粉作為導熱劑。值得一提的是，石墨本身也有潤滑作用。所述的分散劑為不飽和脂肪酸(如油酸、亞油酸)、span‐80、樹脂分散劑(如環氧樹脂、萜烯樹脂)中的一種或幾種的混合物。加入分散劑可以降低納米石墨粉、石墨烯或碳納米管的表面張力，增加其油溶性，從而使得納米石墨粉、石墨烯或碳納米管顆粒在體系中分散均勻，導熱更充分。因油酸、span‐80是本身也是一種柴油抗磨劑，本專利技術優選油酸、span‐80作為分散劑。所述的稀釋劑為混三甲苯、混四甲苯、重芳烴的一種或幾種的混合物。所述的復合添加劑在低硫柴油抗磨劑中添加量為0.5～5％，優選1～2％。本專利技術有如下優點:首先，本專利技術復合阻化劑在加快抗磨劑氧化產生的熱量散發基礎上，其抗氧化組分能夠與氧化產生的自由基反應，阻止氧化鏈式反應的進行，從本質上改變了抗磨劑的易氧化特性，抑制了其自燃傾向；其次，本專利技術的材料成本低，不含金屬、鹵素、磷等，無毒無味無害，不環境污染，是一種綠色環保產品；最后，本專利技術的摻量低，自燃阻化效果好，當在低硫柴油抗磨劑中添加量為1％時，其發熱起始溫度和自燃誘發時間均有明顯提高和增加。具體實施方式本專利技術通過以下實施例進一步詳述，但本實施例所述的
技術實現思路
是說明性的，而不是限定性的，不應依此來局限本專利技術的保護范圍。實施例1樣品制備：分別稱取抗氧劑、導熱劑、分散劑和稀釋劑，充分混合即得本專利技術復合阻化劑。選取市售酸型或酯型抗磨劑，按比例加入配制的復合阻化劑，并充分混合，即為本實施例樣品。評價方法：1)TG‐TDA(熱重差熱分析)用于測定加熱時的發熱起始溫度，溫度越高自燃阻化率越高。測試條件：①試料量：10mg；②升溫速率：2℃/min；③空氣流量：150mL/min。2)SIT(自燃測試)用于測定從發熱到自燃的時間，時間越長自燃阻化率越高。測試條件：①試料量：30mg；②溫度：60℃；③環境：空氣。表1不同組分復配對自燃阻化效果的影響注：1)組分質量配比為抗氧劑:導熱劑:分散劑:稀釋劑＝35：10：2：53；2)加劑量1％；3)試驗用抗磨劑為某市售酸型抗磨劑(含妥爾油脂肪酸80‐90％)根據表中數據，并結合成本考慮，自燃阻化劑最佳組成為抗氧劑1076/納米石墨粉/Span‐80/混四甲苯。實施例2樣品制備及評價方法同實施例1。表2不同組分含量對自燃阻化效果的影響注：1)加劑量1％；2)試驗用抗磨劑為某市售酸型抗磨劑(含妥爾油脂肪酸80‐90％)根據表中數據，并結合成本考慮，自燃阻化劑最優組分質量比為抗氧劑1076:納米石墨粉:Span‐80:混四甲苯＝35:5:1:59。實施例3樣品制備及評價方法同實施例1。表3不同測試對象及加劑量的對自燃阻化效果的影響注：阻化劑組分及含量為從表中數據看，本專利技術自燃阻化劑對酸型和酯型抗磨劑均有效果。綜合考慮，最佳添加量為1‐2％。經驗證，將加本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種防止柴油抗磨劑自燃的復合添加劑，其特征在于，采用如下組分復配而成

【技術特征摘要】
1.一種防止柴油抗磨劑自燃的復合添加劑，其特征在于，采用如下組分復配而成，各組分質量百分含量為：抗氧劑30～40%導熱劑5～10%分散劑0～2%稀釋劑50～65%所述的抗氧劑為β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸異辛醇酯、己二醇雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、十八烷基3-(3,5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸酯、二縮三乙二醇雙[β-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯]的一種或幾種的混合物；所述的導熱劑為納米石墨粉、石墨烯、碳納米管的一種或幾種的混合物。2.按照權利要求1所述的復合添加劑，其特征在于，所述的分散劑為不飽和脂肪...

【專利技術屬性】
技術研發人員：嚴斌，魏宏杰，熊靚，
申請(專利權)人：深圳市廣昌達石油添加劑有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44