聚α-烯烃航空润滑油基础油的高温氧化衰变

以聚α-烯烃（PAO）为航空润滑油基础油,p,p＇-二异辛基二苯胺（DODPA）为抗氧剂（占油样相对质量分数为1%）,于高温高压反应器中,模拟航空润滑油高温氧化环境,借助傅里叶变换红外光谱和气相色谱-质谱联用技术,考察了试样氧化前后沉积物质量分数、质量损失率和吸收峰面积比（CSI）随温度的变化。结果表明,随反应温度升高,试样质量损失率与CSI均提高,沉积物质量分数维持在较低水平且变化不大;在DODPA存在下,PAO的最高使用温度为230℃;在高温条件下,烯烃是主要的热裂解产物,其次为正构烷烃和异构烷烃,另外也存在少量非烃类物质。     

聚α-烯烃中2,6-二叔丁基对甲酚热氧化动力学的研究

采用模拟试验研究了2,6-二叔丁基对甲酚在聚α-烯烃中的热氧化动力学。认为200℃以下时2,6-二叔丁基对甲酚在聚α-烯烃中的热氧化反应为拟一级反应,并导出了2,6-二叔丁基对甲酚的热氧化动力学方程。     

聚α-烯烃和双酯类航空润滑基础油黏度/颜色衰变分析

采用高温高压反应釜装置模拟了聚α-烯烃(PAO)和己二酸二异辛酯(DIOA)航空润滑基础油高温工作环境,结合GC/MS技术分析了两种基础油及170,200℃和300℃反应油样的结构组成。在300℃时,PAO呈淡黄色,酸值(KOH)为0.493mg/g,黏度从原来的17.94mm2/s下降到8.279mm2/s,并检测出大量的小相对分子质量化合物,相对含量为22.713%;而DIOA呈褐色,酸值高达12.597mg/g,比原样增加了114倍,黏度降低22.3%。分析可知,PAO黏度严重衰减主要是由高温裂解引起的;而DIOA中的酮、醚、醇、酸等生色物质的生成是导致颜色加深和酸值增大的主要因素。     

聚α-烯烃润滑油基础油现状分析

合成基础油是通过化学合成的方法制得的润滑油基础油,与矿物基润滑油基础油相比综合性能优异。但目前合成油基础油种类较多,不同种类的润滑油基础油具有不同的性能及使用要求。其中聚α-烯烃合成油(PAO)基础油是目前应用广泛的润滑油基础油之一,是汽车、机械工业和航天工业用合成润滑油的主要原料。本文详细介绍了PAO的特性、产品分类、综合应用、全球PAO产能及需求、PAO发展历程、国内外生产现状以及PAO聚合技术情况,并对国内外产品的差距进行了分析。     

聚α-烯烃航空润滑基础油颜色衰变结构组成分析

采用反应釜装置模拟聚α-烯烃(PAO)航空润滑基础油高温工况,借助无水甲醇、丙酮和乙酸乙酯对添加N-苯基-α-萘胺(T531)的PAO高温试验油样进行萃取,并结合FTIR和GC/MS技术分析其结构组成。结果表明,油品颜色随反应时间延长而加深,甲醇萃取物的颜色最深,丙酮和乙酸乙酯萃取物颜色较浅。在甲醇萃取物中,反应2h、100h和200h的油样胺类相对含量分别为45.783%、59.958%和75.473%,促使油品颜色剧烈改变;而在丙酮和乙酸乙酯萃取物中,主要检测到无色的α-烯烃单体或二聚体,表明分子链发生断裂。这些信息为探究PAO航空润滑基础油的颜色衰变机理提供重要理论支撑。     

温度对聚α-烯烃和双酯理化性能的影响

高温氧化安定性是航空发动机润滑油的关键性能。借助高压釜模拟了航空发动机润滑油的氧化条件,分别考察了双酯和聚α-烯烃高温氧化后运动黏度,酸值和倾点的变化情况。考察结果表明,随着温度的升高,双酯酸值的变化明显高于聚α-烯烃,而聚α-烯烃的运动黏度的下降幅度则大于双酯,且倾点也显著提高。高温对聚α-烯烃的运动黏度的衰变影响较大。     

不同黏度聚α-烯烃合成润滑油基础油的制备

以不同α-烯烃为原料和AlCl3为催化剂制得了不同黏度的聚α-烯烃合成润滑油基础油(PAO)。考察了不同α-烯烃原料和AlCl3用量对PAO的性能及聚合可达的最高温度的影响。实验结果表明,以1-辛烯为原料制得的PAO的运动黏度高于以其混合α-烯烃为原料制得的PAO;而黏度指数则低于以其混合α-烯烃为原料制得的PAO。以1-辛烯为原料制备PAO时,选择AlCl3用量为2%～3%(w)(基于α-烯烃的质量)较适宜;以1-癸烯或12碳烯为原料制备PAO时,选择AlCl3用量为3%(w)较适宜。采用单一α-烯烃制备PAO时,以1-癸烯为原料时聚合可达的最高温度(200℃)最高;采用混合α-烯烃制备PAO时,以1-癸烯/12碳烯为原料时聚合可达的最高温度(165℃)最高。     

基础油聚α-烯烃国产化

近日，空军油料研究所攻克了聚合催化剂制备、聚合工艺、减压蒸馏、加氢工艺等多项重大技术，在我国首次研制出以低价铬盐制得的仅一烯烃聚合催化剂。     

世界聚α-烯烃基础油生产现状

聚-烯烃（PAO）以分子稳定而著称，在广泛的润滑油应用中，优于石油基基础油。按美国石油学会（API）和欧洲ATIEL分类，属于第Ⅵ类基础油。     

国产与进口聚α-烯烃润滑油性能对比

以国产低黏度聚α-烯烃润滑油为研究对象,通过黏度、酸值、倾点等指标,结合差示扫描量热(DSC)技术,考察其理化性能品质,并与同规格进口产品相比较,分析二者在润滑性、腐蚀性、热氧化安定性等方面的差异。结果表明:国产聚α-烯烃润滑油的酸值和倾点受温度影响较小,而黏度受温度的影响较大,随着反应温度的升高,运动黏度逐渐降低,且进口产品的变化幅度明显大于国产产品;国产与进口聚α-烯烃润滑油基础油的热氧化安定性相差不大,对抗氧剂的感受性也差别不大,在较高的温度下,胺型抗氧剂的抗氧化性能均优于酚型抗氧剂。     

费-托蜡裂解混合α-烯烃齐聚制备润滑油基础油

以费-托蜡裂解产物120～170℃馏分为原料,采用银离子络合萃取法进行提纯精制;以精制后的混合α-烯烃为原料,BF_3为催化剂,正丁醇为引发剂制备聚α-烯烃(PAO)合成润滑油基础油。考察了反应压力、反应温度、反应时间和引发剂用量对PAO性能的影响。实验结果表明,精制后α-烯烃纯度由63.56%(w)提高到95.25%(w);在反应压力0.4 MPa、反应温度25℃、反应时间3 h、引发剂用量0.1%(w)的条件下,PAO的收率为97.16%,100℃的运动黏度为6.05 mm~2/s,黏度指数为146,倾点为-62℃,产物中三聚体和四聚体含量为70.45%(w),支化度为0.159 5。     

聚α-烯烃基础油催化剂研究进展

综述了近些年聚α-烯烃基础油催化剂的研究进展.总结了路易斯酸催化剂、茂金属催化剂、离子液体催化剂、Ziegler-Natta催化剂以及过渡金属催化剂的优缺点,并对这些催化剂的未来发展趋势进行了展望.     

国内低黏度聚α-烯烃合成基础油研究进展

针对国内低黏度聚α-烯烃(PAO)合成基础油研究进展情况,从催化剂体系、线性α-烯烃原料、制备工艺三个方面进行了论述,并分析了PAO的结构组成与性质关系,为进一步开展研究提出了建议与展望.     

聚α-烯烃合成油生产工艺进展

综述了国内外聚α-烯烃合成油(PAO)生产工艺及生产状况.介绍了国外PAO主要生产商的工艺.对我国聚α-烯烃合成油的发展提出了建议.     

混合α-烯烃聚合制备高黏度聚α-烯烃合成油

以1-癸烯、1-辛烯、1-十二烯及其混合烯烃为原料,采用Ziegler-Natta催化剂,通过两段反应温度结合模式制备高黏度聚α-烯烃(PAO)合成油,并研究了原料种类、反应温度、反应时间及催化剂用量对PAO收率和性能的影响。实验结果表明,最佳工艺条件为混合烯烃(1-辛烯与1-癸烯体积比为1)为原料,第一段于20℃反应8 h,第二段于80℃反应2 h,催化剂用量4%(w),n(Al):n(Ti)=3.5。此工艺条件下,PAO收率为91.01%,运动黏度(100℃)为42.03 mm~2/s,黏度指数为157,闪点为288℃,倾点为-44℃。在反应温度230℃、反应压力4.0 MPa、体积空速0.2 h~(-1)、氢油体积比300的条件下加氢精制,PAO加氢产品的运动黏度(100℃)为41.27 mm~2/s,黏度指数为154,闪点为285℃,倾点为-40℃,产品性能优于市售的PAO-40。     

红外光谱测定烃类航空润滑油中2,6-二叔丁基对甲酚含量影响因素研究

研究了傅里叶红外光谱测定烃类航空润滑油中抗氧剂2,6-二叔丁基对甲酚（DBPC）的含量时影响因素.可能影响红外光谱测定2,6-二叔丁基对甲酚的含量准确度的因素包括基础油、基础油中氧化物、添加剂等.为此,进行了研究,发现基础油不同会对测量值带来较大误差,用液体石蜡作为基础油来绘制工作曲线,并进行校正,可以降低测量误差.其它因素对测定值都不会影响.     

聚α-烯烃的性能及应用

聚α-烯烃是综合性能良好的合成润滑材料。简要介绍了聚α-烯烃的性能特点及在润滑油中的应用。     

聚乙烯蜡裂解α-烯烃合成聚α-烯烃基础油

以聚乙烯蜡裂解产物α-烯烃为原料,在AlCl3催化作用下合成聚α-烯烃（PAO）。考察催化剂用量、反应时间、反应温度对合成PAO性质以及收率的影响。结果表明：在AlCl3用量为3%（占原料的质量分数）、反应时间为3 h、反应温度为60 ℃的条件下,合成PAO 40 ℃运动黏度为29.71 mm2 /s,100 ℃运动黏度为5.74 mm2 /s,黏度指数为145,倾点为-43 ℃,合成PAO收率为63%。     

低挥发性和低倾点的合成聚α-烯烃基础油

低挥发性低倾点润滑油的组成包括：(1)加氢精制100℃粘度为5mm^2／s的聚α-烯烃基础油(挥发性损失为4％～12％，倾点为-40～-65℃)，该基础油组成中1-癸烯与1-十二烯所占的比例为40％～80％：20％～60％；(2)加氢精制100℃粘度为4mm^2／s的聚α-烯烃基础油，其中由1-癸烯与1-十二烯所占的比例为40％～80％：20％～60％。α-烯烃混合原料在BF3催化剂作用下经齐聚制得。     

高温下合成基础油结构变化与黏度的相关性

采用高温氧化模拟加速装置,模拟聚α-烯烃(PAO)和癸二酸二异辛酯(DIOS)航空润滑基础油的高温作业环境,考察了PAO和DIOS基础油高温作用下的黏度变化,评价了PAO和DIOS高温实验油样的热氧化安定性,并采用GC/MS和高压差示扫描量热法对高温下实验油样进行表征。实验结果表明,从180℃升至300℃,PAO油样黏度衰减了9.688 mm~2/s,降幅较大(53.9%),DIOS油样的黏度衰减了1.415 mm~2/s,降幅较小(12.8%);PAO实验油样的起始氧化温度(IOT)下降了11.87℃,DIOS实验油样的IOT下降了6.24℃。表征结果显示,PAO是排列整齐的梳状多侧链结构,含较多的叔碳原子,易发生剧烈的热裂解反应,生成小分子化合物,油样黏度降低;DIOS是双酯结构,热分解较困难,其高温产物主要由烯烃、不饱和酯及饱和酯组成,且相对含量均较低。