一种二元聚合物生物柴油降凝剂及其制备方法

本发明属于生物柴油添加剂，涉及一种二元聚合物生物柴油降凝剂及其制备方法。

背景技术：

1、面临能源需求的不断增长，石油储量的不断减少，以及石油基燃料引起的环境污染等问题，研究对环境无害的、新的、非石油基类的可再生能源是未来可持续能源发展的主要思路。作为一种生物质能，生物柴油是典型的可再生“绿色能源”。生物柴油是由各种动、植物油脂、餐厨废弃油脂等与低碳醇发生酯交换反应制得的一种混合长链脂肪酸酯。与柴油相比，生物柴油的主要优势是环保，可再生性，高闪点，可生物降解性和无毒性。生物柴油具有与石油柴油相似的特性，并具有较低的排放，因此可以在运输领域用作柴油的替代解决方案。

2、虽然生物柴油有很多优点，但由于生物柴油中大量的饱和脂肪酸酯的存在，使其在温度较低时易析出蜡状晶体，影响油品低温流动性能。当油品中蜡状晶体积累到一定程度就会阻碍燃料在过滤器中和管道的自由流动，导致发动机不能正常运行，降低寒冷天气下其商业可行性。所以，在生物柴油代替传统柴油燃料的应用中，改善生物柴油低温流动性仍面对巨大的挑战。而降凝剂的使用可以有效降低低温条件下的结晶析出，改善低温流动问题，所以生物柴油降凝剂的研究就变得尤为重要。

3、中国专利cn201710648489.7公开了一种高效柴油降凝剂的制备方法，属于油品添加剂技术领域。本发明以紫藤花、水解聚马来酸酐、马来酸酐接枝乙酸乙烯共聚物、氨基三甲叉膦酸、甲基丙烯酸四氢糠基酯等为原料，按一定的配比通过萃取、搅拌反应、冷凝等制备过程得到一种高效柴油降凝剂。本发明制备出的高效柴油降凝剂降凝效果优异，能够明显降低柴油凝点，改善低温流动性，增加柴油的品质。本发明制备出的产品适用性广，储存安全性好，经济效益好，具有广阔的应用前景。

4、本发明以甲基丙烯酸四氢糠基酯为原料制备柴油降凝剂，原料不含n、p，s等元素，降凝剂加入柴油机中充分燃烧，无残留，绿色无污染。降凝剂对柴油冷滤点效果较好，凝点抑制效果一般。

技术实现思路

1、本发明的目的就是提供一种二元聚合物生物柴油降凝剂及其制备方法。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、一种二元聚合物生物柴油降凝剂的制备方法，包括：

4、将甲基丙烯酸高碳醇酯与丙烯酸四氢糠基酯，在引发剂作用下，经聚合反应制得甲基丙烯酸高碳醇酯-丙烯酸四氢糠基酯二元聚合物，即二元聚合物生物柴油降凝剂。

5、进一步地，所述的甲基丙烯酸高碳醇酯包括甲基丙烯酸十四酯、甲基丙烯酸十六酯或甲基丙烯酸十八酯中的至少一种。

6、进一步地，所述的甲基丙烯酸高碳醇酯与丙烯酸四氢糠基酯的摩尔比为(3-7):1。

7、进一步地，所述的引发剂为过氧化苯甲酰，用量为甲基丙烯酸高碳醇酯与丙烯酸四氢糠基酯总质量的0.8-1.2％。

8、进一步地，所述的聚合反应中，反应温度为90-110℃，反应时间为7-8h。

9、进一步地，所述的甲基丙烯酸高碳醇酯的制备方法包括：

10、将甲基丙烯酸、高级醇、对苯二酚配制成混合溶液，再在催化剂作用下进行酯化反应，即得到甲基丙烯酸高碳醇酯。

11、进一步地，所述的甲基丙烯酸、高级醇、投料摩尔比为(1.0-1.2):1，对苯二酚的用量为甲基丙烯酸、高级醇总质量的(0.4-0.8)％。

12、进一步地，所述的催化剂为对甲苯磺酸，用量为甲基丙烯酸、高级醇总质量的(0.8-1.2)％。

13、进一步地，所述的酯化反应中，反应温度为100-120℃，反应时间为5-6h。

14、一种二元聚合物生物柴油降凝剂，采用如上所述的方法制备而成。

15、与现有技术相比，本发明具有以下特点：

16、1)本发明中的二元聚合物生物柴油降凝剂是以甲基丙烯酸高碳醇酯和丙烯酸四氢糠基酯为反应物，过氧化苯甲酰为引发剂，在高温下经聚合反应制备得到，具有聚合物原料价廉易得、制备工艺简单、操作方便等优点；

17、2)本发明中的二元聚合物生物柴油降凝剂可以很好的溶解在生物柴油中，甲基丙烯酸高碳酯中的烷基长链可以发生共晶作用来有效改善生物柴油的低温流动性能，同时丙烯酸四氢糠基酯提供其相应的极性基团，增强了降凝剂与蜡晶的接触程度，使降凝剂可以更好的吸附在蜡晶表面，并使蜡晶均匀分布，从而降低生物柴油的凝点和冷滤点，即本发明中的二元聚合物不仅具有较强的油溶性，还能有效改善生物柴油的低温流动性能，在冷凝点和冷滤点的降低方面具有良好的效果，为新型生物柴油的研发提供了新的可能性。

技术特征：

1.一种二元聚合物生物柴油降凝剂的制备方法，其特征在于，该方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种二元聚合物生物柴油降凝剂的制备方法，其特征在于，所述的甲基丙烯酸高碳醇酯包括甲基丙烯酸十四酯、甲基丙烯酸十六酯或甲基丙烯酸十八酯中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的一种二元聚合物生物柴油降凝剂的制备方法，其特征在于，所述的甲基丙烯酸高碳醇酯与丙烯酸四氢糠基酯的摩尔比为(3-7):1。

4.根据权利要求3所述的一种二元聚合物生物柴油降凝剂的制备方法，其特征在于，所述的引发剂为过氧化苯甲酰，用量为甲基丙烯酸高碳醇酯与丙烯酸四氢糠基酯总质量的0.8-1.2％。

5.根据权利要求4所述的一种二元聚合物生物柴油降凝剂的制备方法，其特征在于，所述的聚合反应中，反应温度为90-110℃，反应时间为7-8h。

6.根据权利要求2所述的一种二元聚合物生物柴油降凝剂的制备方法，其特征在于，所述的甲基丙烯酸高碳醇酯的制备方法包括：

7.根据权利要求6所述的一种二元聚合物生物柴油降凝剂的制备方法，其特征在于，所述的甲基丙烯酸、高级醇投料摩尔比为(1.0-1.2):1，对苯二酚的用量为甲基丙烯酸、高级醇总质量的(0.4-0.8)％。

8.根据权利要求6所述的一种二元聚合物生物柴油降凝剂的制备方法，其特征在于，所述的催化剂为对甲苯磺酸，用量为甲基丙烯酸、高级醇总质量的(0.8-1.2)％。

9.根据权利要求6所述的一种二元聚合物生物柴油降凝剂的制备方法，其特征在于，所述的酯化反应中，反应温度为100-120℃，反应时间为5-6h。

10.一种二元聚合物生物柴油降凝剂，其特征在于，其采用如权利要求1至9任一项所述的方法制备而成。

技术总结
本发明涉及一种二元聚合物生物柴油降凝剂及其制备方法，制备方法包括：将甲基丙烯酸高碳醇酯与丙烯酸四氢糠基酯，在引发剂作用下，经聚合反应制得甲基丙烯酸高碳醇酯‑丙烯酸四氢糠基酯二元聚合物，即二元聚合物生物柴油降凝剂。与现有技术相比，本发明中的二元聚合物生物柴油降凝剂不仅具有较强的油溶性，还能有效改善生物柴油的低温流动性能，在冷凝点和冷滤点的降低方面具有良好的效果，为新型生物柴油的研发提供了新的可能性。

技术研发人员：韩生,徐博文,薛原,蔺华林,袁铭霞,孙彬,李心悦,王忠诚
受保护的技术使用者：上海应用技术大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13