[发明专利]一种三元聚合物生物柴油降凝剂、制备及其应用

说明书

本发明提供了一种三元聚合物生物柴油降凝剂的制备方法，其特征在于，包括：将甲基丙烯酸高碳酯，甲基丙烯酸苄酯和N‑乙烯基吡咯烷酮溶解在溶剂中，在引发剂作用下发生聚合反应得到三元聚合物生物柴油降凝剂。本发明的三元聚合物原料便宜易得，合成方法简单，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。

技术领域

本发明涉及一种三元聚合物生物柴油降凝剂、制备及其应用，属于生物柴油降凝剂技术领域。

背景技术

生物柴油是由各种动、植物油脂、餐厨费油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。作为柴油的替代品，生物柴油和石化柴油性能相近，能在使用柴油发动机里直接使用，不需要改造发动机，并且具有可再生、清洁和安全的优点。近年来，越来越多的科研机构和能源公司投入到生物柴油的研究中，并逐渐实现规模化生产和应用。在低温条件下容易析出结晶，导致其在低温下的流动性能变差从而堵塞发动机，使得生物柴油的推广使用受到阻碍。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。

生物柴油中的脂肪酸酯成分影响生物柴油的流动性能，在低温条件下容易析出结晶，导致其在低温下的流动性能变差从而堵塞发动机，使得生物柴油的推广使用受到阻碍。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。但是目前国内对生物柴油降凝剂的研究报道却很少，降凝剂的种类单一且降凝效果也并不理想。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型三元聚合物生物柴油降凝剂及其制备方法，以克服现有的降凝剂的组成比较单一，降凝效果不佳的技术问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种三元聚合物生物柴油降凝剂的制备方法，其特征在于，包括：将甲基丙烯酸高碳酯，甲基丙烯酸苄酯和N-乙烯基吡咯烷酮溶解在溶剂中，在引发剂作用下发生聚合反应得到三元聚合物生物柴油降凝剂。

进一步地，所述的溶剂为甲苯；引发剂为过氧化苯甲酰，引发剂的量为甲基丙烯酸苄酯，甲基丙烯酸高碳酯和N-乙烯基吡咯烷酮总质量的0.8-1.2％。

进一步地，所述甲基丙烯酸高碳酯为甲基丙烯酸十四酯，甲基丙烯酸十六酯和甲基丙烯酸十八酯中的一种或几种。

进一步地，所述的聚合反应的温度为90-110℃，聚合反应时间为7-8h。

进一步地，所述的甲基丙烯酸高碳酯，甲基丙烯酸苄酯和N-乙烯基吡咯烷酮的摩尔比为4.5-5.5：0.8-1.2：1，优选5:1:1。

进一步地，所述的甲基丙烯酸高碳酯或甲基丙烯酸苄酯的制备方法包括：在反应容器中加入甲基丙烯酸、高级醇或苯甲醇、和溶剂，升温至55-65℃使甲基丙烯酸与高级醇或苯甲醇在溶剂中溶解，再加入催化剂对甲苯磺酸，升高温度至 110～120℃，反应5-6小时，得到甲基丙烯酸高碳醇酯或甲基丙烯酸苄酯。

更进一步地，所述的甲基丙烯酸和高级醇或苯甲醇的摩尔比为1.1-1.3:1，优选1.2:1。

更进一步地，所述的溶剂为甲苯；催化剂对甲苯磺酸的量为甲基丙烯酸和高级醇或苯甲醇总质量的0.7-0.9％，优选0.8％。

更进一步地，所述的高级醇为十四醇，十六醇和十八醇中的一种或几种。

本发明中，上述的三元聚合物生物柴油降凝剂的制备过程的反应方程式如下所示：