一種汽車用醇基柴油復(fù)合樹脂型乳化劑及其制備方法和應(yīng)用其的助劑的制作方法
【專利說明】一種汽車用醇基柴油復(fù)合樹脂型乳化劑及其制備方法和應(yīng) 用其的助劑 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種汽車用醇基柴油復(fù)合樹脂型乳化劑及其制備方法和應(yīng)用其的助 劑。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 能源是國家安全的生命線，其中不可再生的石油資源是最重要的能源供應(yīng)安全問 題之一。為了有效構(gòu)筑能源安全，各國都十分重視石油消費(fèi)和儲(chǔ)備，并采取各種辦法積極 研宄減少或替代石油資源的消耗。隨著科技和經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國的汽車實(shí)際擁有量及 由此導(dǎo)致的石油需求一直在快速增長。汽車工業(yè)是我國的國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，自從 2010年以來，汽車工業(yè)占到⑶P的比重的5. 5%以上，我國汽車產(chǎn)量已躍居世界第三位，約 占世界汽車總產(chǎn)量的6%~8%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國于2018年汽車用汽油和柴油消耗總量比2014 年增長近1倍，達(dá)到3億噸左右，因此汽柴油供應(yīng)緊張的問題將會(huì)更加嚴(yán)重。
[0003] 汽車的快速增長不僅加劇了石油供應(yīng)的壓力，同時(shí)也加劇了環(huán)境保護(hù)的壓力。研 宄數(shù)據(jù)表明，汽車用汽柴油經(jīng)引擎燃燒后會(huì)大量排出對生態(tài)自然環(huán)境造成破壞的C0、N0X、 氣態(tài)烴類污染、不完全燃燒煙塵顆粒等排氣污染物，其總量大約占環(huán)境污染源的50%，還會(huì) 加劇全球的溫室效應(yīng)，更嚴(yán)重的是環(huán)境污染將進(jìn)一步加劇我國患病人群總數(shù)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國 現(xiàn)在每年因汽柴油而引起的環(huán)境污染所造成的損失約為150億元。
[0004] 為了保護(hù)生態(tài)自然環(huán)境，并維護(hù)能源安全，實(shí)施石油替代戰(zhàn)略，許多國家和各大汽 車公司都投入了大量資源進(jìn)行代用燃料汽車的研宄工作，其中醇基柴油（即醇類與柴油互 溶的乳化油液體系）是最有發(fā)展前景之一的技術(shù)。醇基柴油具有節(jié)能效率高，明顯減少尾 氣污染等特點(diǎn)，所以而且發(fā)展前景不可限量。目前國內(nèi)外正在研制醇類與柴油互溶的高效 助劑以生成醇基柴油（又稱"柴油醇"），保證在發(fā)動(dòng)機(jī)不作改動(dòng)或是很少改動(dòng)的情況下使 用醇基柴油，能夠滿足發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性，動(dòng)力性和環(huán)保的要求。
[0005] 由于石油能源的不可再生性以及環(huán)境污染對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約，具備節(jié)能降污 雙重效果的醇基柴油技術(shù)一直是研宄熱點(diǎn)之一，并己取得了突破性進(jìn)展，并且在歐洲、美 國、日本等發(fā)達(dá)國家獲得實(shí)際應(yīng)用。醇基柴油是一種有效的替代能源，可以極大緩解能源的 緊張問題，是解決能源問題的有效方法之一。
[0006] 我國醇基柴油及其助劑生產(chǎn)技術(shù)的研宄開發(fā)起步很晚，雖然最近發(fā)展比較迅速， 但是相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量較差，無法與進(jìn)口產(chǎn)品抗衡競爭。我國目前最突出的問題是用于醇基柴 油兩者乳化的助劑的性能較差，有待進(jìn)一步提高，導(dǎo)致醇基柴油穩(wěn)定性目前尚未真正解決， 同時(shí)醇基柴油助劑的成本居高不下，限制了醇基柴油在我國的應(yīng)用和推廣。因此，迫切需要 開發(fā)一種可以高效乳化醇類和柴油的助劑，以有效緩解能源緊張及其給社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活帶來 的影響。
[0007] 汽車用醇基柴油要求很穩(wěn)定，即醇類-柴油的乳化體系比較穩(wěn)定。相關(guān)研宄表明， 醇基柴油從穩(wěn)定的醇包油型變?yōu)椴环€(wěn)定，一般有三個(gè)過程：醇類和柴油分層，此時(shí)醇-油界 面并未真正破壞；轉(zhuǎn)變?yōu)橛桶夹?，此時(shí)醇-油界面被初步破壞，醇基柴油已經(jīng)不合適用于 汽車引擎；醇類和柴油彼此破乳分離，此時(shí)醇-油界面被徹底破壞，醇基柴油完全不能使 用。盡管分層在輪上不會(huì)影響醇基柴油的使用，但分層之后，界面轉(zhuǎn)型和破乳分離將可能隨 時(shí)發(fā)生。因此，合格的助劑必須能夠使醇基柴油一直穩(wěn)定地處于醇包油型的狀態(tài)，在有效期 限內(nèi)不發(fā)生分層。
[0008] 目前通用的乳化劑都難以達(dá)到穩(wěn)定效果。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0009] 本發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種使能夠使醇基柴油長期穩(wěn)定地 處于醇包油型的狀態(tài)不分層的汽車用醇基柴油復(fù)合樹脂型乳化劑，和應(yīng)用該乳化劑增加醇 類與柴油的互溶性，顯著減少發(fā)動(dòng)機(jī)微粒生成和C0排放的汽車用醇基柴油助劑。
[0010] 本發(fā)明的另一目的是提供一種該復(fù)合樹脂型乳化劑的制備方法。
[0011] 本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案：
[0012] 一種汽車用醇基柴油復(fù)合樹脂型乳化劑，其特征在于由以下重量份組分在有機(jī)溶 劑存在下制得：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種汽車用醇基柴油復(fù)合樹脂型乳化劑，其特征在于由以下重量份組分在有機(jī)溶劑 存在下制得：
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車用醇基柴油復(fù)合樹脂型乳化劑，其特征在于所述的 丙烯酸酯單體為苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸乙 酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸-2-乙基己酯和丙烯酸月桂酯中的一種或幾種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車用醇基柴油復(fù)合樹脂型乳化劑，其特征在于所述的 含氟單體為甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯和甲基丙烯酸全氟烷基乙酯中的 一種或幾種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車用醇基柴油復(fù)合樹脂型乳化劑，其特征在于所述的 功能性單體為丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸-2-羥基丙酯、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯和甲基 丙烯酸-2-羥基丙酯中的一種或幾種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車用醇基柴油復(fù)合樹脂型乳化劑，其特征在于所述的 引發(fā)劑為過氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈和偶氮二異庚腈中的一種或幾種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車用醇基柴油復(fù)合樹脂型乳化劑，其特征在于所述的 高級脂肪醇中碳原子個(gè)數(shù)不少于12。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車用醇基柴油復(fù)合樹脂型乳化劑，其特征在于所述的 多異氰酸酯單體為甲苯二異氰酸酯及其多聚體、4, 4-二苯基甲烷二異氰酸酯及其多聚體和 六亞甲基二異氰酸酯及其多聚體中的一種或幾種。
8. -種權(quán)利要求1所述的汽車用醇基柴油復(fù)合樹脂型乳化劑的制備方法，其特征在于 包括以下步驟： a、 將有機(jī)溶劑加到反應(yīng)釜中，升溫至70~90°C，然后將丙烯酸酯單體、含氟單體、功能 性單體以及1/3~3/4的引發(fā)劑混合均勻，再緩慢滴入有機(jī)溶劑中，控制加料時(shí)間不少于 30min，加料完畢繼續(xù)保溫反應(yīng)1~3h，加入剩余的引發(fā)劑，并繼續(xù)保溫反應(yīng)1~3h，最后停 止反應(yīng)并冷卻至室溫得到含氟丙烯酸低聚物樹脂溶液； b、 將高級脂肪醇和多異氰酸酯單體投入含氟丙烯酸低聚物樹脂溶液中，充分?jǐn)嚢?~ 2h后，蒸餾出有機(jī)溶劑，即得復(fù)合樹脂型乳化劑。
9. 一種應(yīng)用權(quán)利要求1或8所述的汽車用醇基柴油復(fù)合樹脂型乳化劑的助劑，其特征 在于由以下組分組成： 復(fù)合樹脂型乳化劑 50~90份 輔助乳化劑 10~30份 富勒烯 0. 001~0. 01份， 所述的富勒烯優(yōu)選為碳原子個(gè)數(shù)在40~90之間的碳原子簇。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種應(yīng)用汽車用醇基柴油復(fù)合樹指型乳化劑的助劑，其特 征在于所述的輔助乳化劑為戊醇、己醇、庚醇、辛醇、Span 20、Span 40、Span 60、Span 80、 Span 85和AEO-3中的一種或幾種。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種汽車用醇基柴油復(fù)合樹脂型乳化劑及其制備方法應(yīng)用其的助劑，該乳化劑通過丙烯酸酯單體、含氟單體以及功能性單體通過溶液自由基聚合反應(yīng)制備含氟丙烯酸低聚物，再通過異氰酸酯單體將其與高級脂肪醇鏈接在一起以生成，再將乳化劑與輔助乳化劑和富勒烯一起復(fù)配制得醇基柴油助劑。以本發(fā)明復(fù)合樹脂型乳化劑為基礎(chǔ)復(fù)配得到的醇基柴油助劑，能使醇類和柴油很好互溶，使其乳化的醇基柴油十分穩(wěn)定，并能顯著減少發(fā)動(dòng)機(jī)微粒生成和CO排放，是汽車用的理想替代燃料。本技術(shù)生產(chǎn)工藝性價(jià)比高，適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，工業(yè)和商業(yè)應(yīng)用前景十分廣闊。
【IPC分類】C10L1-10, C10L1-182, C08F218-08, C08G18-65, C08F212-08, C08F220-18, C08F220-22, C10L1-238, C10L1-20, C08F220-28, C08F220-14, C08F220-24, C08G18-62, C08F220-32
【公開號】CN104818057
【申請?zhí)枴緾N201510170567
【發(fā)明人】聶建華, 陸萱, 戴春桃
【申請人】中山職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年4月10日