[发明专利]生物柴油低温流动性改进剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物柴油低温流动性改进剂及其制备方法，具体地，涉及一种乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐-苯乙烯四元共聚物构成的生物柴油低温流动性改进剂及其制备方法。

背景技术

生物柴油是清洁可再生能源，主要以大豆和油菜籽等油料作物、油棕、黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料制成的液体燃料，是优良的石油柴油代用品。柴油分子是由16个左右的碳链组成的，植物油分子则一般由14-18个碳链组成，与柴油分子中碳数相近。按化学成分分析，生物柴油燃料是一种高脂酸甲烷，它是通过以不饱和油酸C_I8为主要成分的甘油脂分解而制得。

由于生物柴油的组分和结构特点，生物柴油的冷滤点在0℃左右，在低温下结晶和凝胶化现象限制了生物柴油在低温流动条件下的应用。目前常见的柴油低温流动性改进剂都能改善生物柴油的凝点，但是对冷虑点的改善效果不明显，而且对部分生物柴油的感受性不好，无明显改进效果。

发明内容

为了解决上述问题，本发明制备合成了乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐-苯乙烯四元共聚物，通过共聚物的链端有效结构来改善柴油的低温流动性。

本发明所述的生物柴油低温流动性改进剂乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐-苯乙烯四元共聚物化学结构式为：

其中k、L、m、n各自为5-50的整数；

本发明的生物柴油低温流动性改进剂中的乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐-苯乙烯四元共聚物，其非极性链段是由与正构烷烃结构相类似的长链烷组成，与生物柴油分子作用具有良好的防结晶能力，当长链烷组成与正构烷烃紧密接近时，发生共晶作用，这时共聚物的非极性链段起锚定的作用，用于界面吸附，有效防止结晶形成。

本发明的生物柴油低温流动性改进剂的制备方法，包括下述步骤：

将乙烯、乙酸乙烯酯、马来酸酐、苯乙烯四种聚合单体按摩尔比为1∶1∶1∶1在氮气保护下溶于中混合均匀后，静置0.5-1小时，加入引发剂偶氮二异丁腈，在60-100℃、6-8Mpa压力下反应1-2h后，加入含1wt％NaOH的乙醇和水的混合溶液，脱除溶剂及未反应的聚合单体，水洗得到乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐-苯乙烯四元共聚物即生物柴油低温流动性改进剂。

其中步骤(1)中所述甲苯的重量为四种聚合单体总重量的2-4倍；步骤(2)中所述乙醇和水的混合溶液的量为聚合单体总重量的5-10％，其中乙醇和水的体积比为1∶1；步骤(2)中所述引发剂偶氮二异丁腈为四种聚合单体总重量的1-3％。

本发明的生物柴油低温流动性改进剂，具有良好的对微晶的稳定分散作用，能够更加有效的降低生物柴油的凝点和冷虑点，提高了对不同来源生物柴油的感受性。

具体实施方式

实施例1

将28g(1mol)乙烯、86g(1mol)乙酸乙烯酯、98g(1mol)马来酸酐、104g(1mol)苯乙烯溶于650g甲苯中混合均匀后，静置30min，加入3.5g的偶氮二异丁腈引发剂，在60℃的温度下、8Mpa压力下反应2h后，加入31g的含1wt％NaOH的乙醇和水(V/V＝1)的混合溶液终止聚合，聚合产物脱除溶剂及未反应的聚合单体后，水洗纯化干燥得本发明的生物柴油低温流动性改进剂A。

实施例2

将28g(1mol)乙烯、86g(1mol)乙酸乙烯酯、98g(1mol)马来酸酐、104g(1mol)苯乙烯溶于1200g甲苯中混合均匀后，静置60min，加入9g的偶氮二异丁腈引发剂，在100℃的温度下、8Mpa压力下反应1h后，加入15g的含1wt％NaOH的乙醇/水(V/V＝1)的混合溶液终止聚合，聚合产物脱除溶剂及未反应的聚合单体后，水洗纯化干燥得本发明的生物柴油低温流动性改进剂B。

将实施例1制得的低温流动性改进剂A和实施例2制得的低温流动性改进剂B，分别按照不同的添加量添加到生物柴油中进行改进效果试验，结果如表1：

表1：本发明的低温流动性改进剂对不同来源生物柴油的冷虑点改进试验