聚醚胺清洁剂合成工艺的研究
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聚醚胺的生产工艺聚醚胺是一种重要的有机高分子化合物,具有优异的力学性能、耐热性和耐化学腐蚀性,广泛应用于航空、航天、汽车、电子、建筑等领域。
下面将介绍聚醚胺的主要生产工艺。
聚醚胺的生产工艺一般可以分为以下几个步骤:原料准备、缩聚、聚合、后处理和产品制备。
首先是原料准备。
原料主要包括醇类、胺类和催化剂。
醇类一般选用聚醚醇,胺类一般选用低分子胺,催化剂则选择金属盐类或过渡金属盐类。
原料的选择需要考虑到产品的要求和生产成本。
接下来是缩聚。
在缩聚反应中,醇类和胺类发生缩合反应,形成醚键和胺键,并释放出水分。
该反应通常在高温下进行,需要控制反应温度和时间,以保证反应的充分进行。
同时,还需要添加适量的催化剂来促进反应的进行。
然后是聚合。
在聚合反应中,将缩聚产物进行聚合反应,使其分子量增加。
聚合反应可以通过热聚合、射线聚合或酶催化聚合等方式进行。
在聚合反应中,需要控制反应温度、反应时间和聚合物的浓度,以达到预期的产品性能。
之后是后处理。
在后处理中,主要是对聚醚胺进行提纯和分离,以去除杂质和未反应的原料。
常见的后处理方法包括溶剂萃取、渗透蒸发、煅烧等。
通过后处理可以获得纯净的聚醚胺产品。
最后是产品制备。
在产品制备中,可以根据需求进行相应的加工,如造粒、挤出、注塑等。
通过这些加工步骤可以获得所需的聚醚胺制品。
总的来说,聚醚胺的生产工艺包括原料准备、缩聚、聚合、后处理和产品制备等步骤。
在每个步骤中都需要注意反应条件的控制,以确保产品的质量和性能。
随着科技的不断进步,聚醚胺的生产工艺也在不断改进和创新,以满足不同领域对产品的需求。
聚醚胺清净剂的合成作者:李佳慧张金龙来源:《科技视界》2016年第09期【摘要】采用沉淀法制备Ni-Cu/Al2O3催化剂,用于聚醚氨化制聚醚胺反应。
研究了催化剂中镍铜摩尔配比及反应压力、温度、氢醇摩尔比等对氨化反应的影响。
在适宜的催化剂组成及操作条件下,聚醚胺化率达到96%,伯胺占总胺(即选择性)达到95%。
对样品聚醚胺进行红外光谱表征,并按进气阀沉积物模拟试验标准对聚醚胺类汽油清净剂及聚异丁烯胺类汽油清净剂进行测试。
从结果看出,聚醚胺在聚醚胺类汽油清净剂起着重要的作用;相比聚异丁烯胺,聚醚胺不但能更有效地降低发动机进气阀沉积物的量,而且抑制发动机燃烧室沉积物CCD的生成。
【关键词】汽油清净剂;聚醚胺;氨化反应;氨化催化剂;进气阀沉积物本文用临氢催化氨化法的方法合成了一种聚醚胺,用红外光谱对其进行了表征,试验了催化剂中镍铜含量的摩尔比、反应温度、氨醇摩尔比、氢醇摩尔比对反应的影响,按进气阀沉积物模拟试验的标准对聚醚胺类汽油清净分散剂进行了性能测试,并与现有的市场上销售的聚异丁烯胺类汽油清净分散剂作了比较。
1 实验部分1.1 原料及仪器主要原料:聚醚,壬基酚作为起始剂,接环氧丙烷,定制;液氨,南京联扬气体有限公司;氢气,南京联扬气体有限公司;硝酸镍、硝酸铜、碳酸钠,AR级,南京化学试剂有限公司;氧化铝,工业级,山东淄博铝业公司;基础汽油,按照GB17930-2006《车用汽油》规定技术要求,扬子石化炼油厂提供;矿物油,500SN,GS公司提供;聚异丁烯胺,PIBA03,BASF公司提供。
主要仪器:高压釜,GSH型,1L,大连第四仪表厂;汽油机进气阀沉积物试验机,L-2型,兰州维科石化仪器有限公司;强力电动搅拌机,DF-Ⅱ型,金坛市顺华仪器有限公司;红外光谱仪,型号为Nexus870 FT-IR,美国NICOLE公司。
1.2 实验步骤1.2.1 催化剂的制备按照一定比例称取金属盐对应的硝酸盐,用去离子水配制成混合溶液,定容到相应的体积,即为相应浓度的盐溶液,同样的方法制备一定浓度的碱溶液。
聚醚胺生产工艺聚醚胺是一种高分子化合物,广泛应用于塑料、纺织、电子等领域。
下面将介绍一种聚醚胺的生产工艺。
一、原料准备:聚醚胺的主要原料有醚二醇、二酸和强酸催化剂。
醚二醇常用的有乙二醇、丙二醇等;二酸常用的有苯二甲酸、对苯二甲酸等;强酸催化剂常用的有偏磷酸、磷酸等。
二、醚化反应:将醚二醇和二酸按一定比例混合,在反应釜中加入催化剂,并加热至适宜的反应温度。
在强酸催化剂的作用下,醚二醇和二酸发生酯化反应,生成醚基酯。
反应可分为酸催化反应和碱催化反应,其中酸催化反应速度较快。
三、环氧化反应:在酯化反应后,将醚基酯与氧气或过氧化氢反应,进行环氧化反应。
该反应是聚醚胺生产的关键步骤。
通过环氧化反应,醚基酯中的醚基转化为环氧基,进一步使聚醚胺分子链的长度增加。
四、胺化反应:在环氧化反应后,将环氧基与胺类反应,进行胺化反应。
胺化反应可以选择一种或多种胺类与环氧基反应,根据需求可以选择合适的胺类。
胺化反应可以进行一次或多次,根据需求调整聚醚胺的分子量。
五、脱甲醇反应:在胺化反应后,通过脱甲醇反应去除副产物甲醇。
该反应可以采用水解反应或烷化反应进行,水解反应通常在酸性条件下进行,烷化反应通常在碱性条件下进行。
六、溶剂去除:在脱甲醇反应后,通过蒸馏或其他方法去除反应过程中添加的溶剂。
去除溶剂的过程需要控制温度和压力,以保证产物的纯度和质量。
七、产品收集与包装:最后,将生产得到的聚醚胺进行收集,进行必要的检测和筛选,以保证产品的质量。
然后,将聚醚胺装入合适的包装容器中,进行储存和运输。
以上是一种常见的聚醚胺生产工艺,具体的工艺参数和条件还需要根据实际情况进行调整和优化。
生产聚醚胺需要严格控制反应条件,确保产物的纯度和质量,同时还需要做好废物处理和环境保护工作。
聚醚胺工艺技术聚醚胺是一种具有优异性能的高分子材料,广泛应用于航空、航天、汽车、电子、电器、建筑等领域。
聚醚胺的工艺技术对其性能和应用有着重要影响。
首先,聚醚胺的合成工艺是关键步骤。
传统的聚醚胺合成主要通过聚缩醛反应进行,需要使用一系列催化剂和溶剂,反应条件较为复杂。
随着技术的发展,采用气相聚合或溶液聚合等新工艺逐渐成为研究热点。
这些工艺能够减少催化剂和溶剂的使用量,降低工艺成本,并且具有较高的反应效率和产率。
其次,聚醚胺的后处理工艺对其性能影响重大。
首先是去除催化剂和溶剂残留物的工艺。
催化剂残留会降低聚醚胺的热稳定性和电器性能,溶剂残留则会对环境造成污染。
因此,在后处理过程中需要进行充分的溶剂洗涤和热处理,以去除残留物。
其次是对聚醚胺进行粒径调控和表面修饰。
通过控制反应条件和添加适量的表面活性剂,可以控制聚醚胺的粒径分布和粒子形貌,提高其分散性和加工性能。
另外,还可以通过表面修饰提高聚醚胺的亲水性或改善其热稳定性,以满足不同领域的应用需求。
此外,还有一些特殊的工艺技术可以对聚醚胺进行功能化处理。
其中常见的有交联处理、接枝改性和掺杂等。
交联处理可以提高聚醚胺的力学性能和热稳定性,提高其在高温和高湿环境下的使用寿命。
接枝改性可以使聚醚胺与其他材料具有良好的相容性,扩展其应用范围。
掺杂则可以通过添加适量的掺杂剂,如纳米颗粒或金属离子,改变聚醚胺的电学、光学和热学性能,以满足不同领域的应用需求。
综上所述,聚醚胺工艺技术对其性能和应用具有重要影响,合理选择和优化工艺技术能够提高聚醚胺的性能,并满足不同领域的需求。
进一步研究和开发聚醚胺的工艺技术,将有助于推动其在更广泛领域的应用。
聚醚胺的工艺原理及应用1. 聚醚胺的定义聚醚胺是一类重要的高性能聚合物材料,由醚基和胺基组成。
它具有良好的力学性能、热稳定性和化学稳定性,广泛应用于各个领域。
2. 聚醚胺的工艺原理聚醚胺的制备主要通过聚合反应进行。
一般分为以下几个步骤:2.1 选择合适的原料制备聚醚胺的原料主要包括醚基和胺基。
醚基可以选择乙二醇醚、聚酯醚等,胺基可以选择聚醚胺、聚酰胺等。
选择合适的原料可以影响聚醚胺的性能和应用领域。
2.2 反应条件调控反应条件的调控对聚醚胺的合成过程至关重要。
包括反应温度、反应时间、反应压力等参数的调整。
合适的反应条件可以获得良好的反应效果。
2.3 催化剂的使用催化剂是聚醚胺合成中的重要组成部分,可以促进反应的进行。
根据具体的反应体系,选择合适的催化剂进行添加。
2.4 聚合反应将醚基和胺基以一定的比例混合,加入催化剂后进行聚合反应。
反应过程中需要控制反应温度和时间,使反应能够充分进行。
3. 聚醚胺的应用聚醚胺由于其独特的性能,被广泛应用于各个领域。
以下列举几个应用领域:3.1 聚醚胺的应用于涂料聚醚胺作为涂料中的重要成分,可以提供涂层的耐磨、耐腐蚀等性能。
同时,聚醚胺具有优异的附着力和耐候性,应用于室外涂料具有很好的效果。
3.2 聚醚胺的应用于胶黏剂由于聚醚胺具有较高的粘接强度和耐热性,广泛用于胶黏剂的制备中。
聚醚胺胶黏剂可以应用于金属、陶瓷、玻璃等材料的粘接。
3.3 聚醚胺的应用于纺织品聚醚胺可以提供纺织品的阻燃性能和耐热性能,广泛应用于阻燃纺织品的制备中。
同时,聚醚胺还可以改善纺织品的柔软性和耐洗性能。
3.4 聚醚胺的应用于医疗领域聚醚胺在医疗领域中的应用范围较广泛。
例如,聚醚胺可以用于制备医用导管、缝合线等医疗器械。
4. 结语聚醚胺作为一种重要的高性能聚合物材料,在各个领域都有着广泛的应用。
通过合适的工艺原理选择和反应条件调控,可以获得符合要求的聚醚胺产品。
希望本文对聚醚胺的工艺原理及应用有所了解。
近年来,随着经济的发展,人们节能环保意识也逐渐增强,汽车工业的发展对环境的污染越来越受到人们的重视。
汽车使用的原料要向着无铅化和清洁化的方向发展,才能够更好地满足环境发展对汽车节能的要求。
以聚异丁烯胺类化合物为主要代表的第三代汽油清洁剂能够快速的清楚汽车发动机喷油嘴的沉积物,但是这种清洁方式会增加发动机燃烧室的沉积物,原因在于聚异丁烯基团有着较高的热稳定性,高温作用下很难分解,当燃料进入到燃烧室之后,一些没有分解的就会吸附在燃烧室的内壁部分,时间较长的情况下会形成较多的沉积物质,从而增加了燃烧室的积炭。
为此,一种新型的清净剂聚醚胺的出现替代了传统的清净剂,受到很多人的欢迎。
1 聚醚胺合成的实验
1.1 实验原理分析
实验原理实际上是利用催化还原胺化法合成聚醚胺。
这种催化方法的实质是聚醚中的羟基同胺和氢气在催化剂的作用下进行氨解反应,主要的催化剂有Ni催化剂、Ni/ Cu催化剂以及Raney Ni催化剂,在化学反应作用下的方程式为:
其中,方程式中的n表示重复单元,R1表示烷基、烷基苯基等。
1.2 实验药品及仪器
实验主要采用的原料有自制聚醚,99.8%的液氨和99.9%的氢气。
此外,还有用到改性雷尼镍催化剂,93号汽油。
实验用到的设备有GCF型的高压釜,发动机台架试验装置,Nexus870FT-IR傅里叶变换红外光谱仪。
1.3 实验步骤
主要的实验步骤就是在高压釜当中按照规定的比例投入液氨、聚醚以及改性雷尼镍催化剂,然后将氢气充到一定的初压,对反应速度做一定的调整之后可以加热,在一定的温度作用下保温数个小时,当高压釜当中的化学物质反应完毕之后再将其温度调整到室温,将高压釜中的气体排放出来,打开高压釜,取出反应物,通过过滤的方式除去反应物当中的催化剂,然后将剩余的液体通过减压蒸馏的方式除去其内部的水分以及一定量的液氨,就能够得到聚醚胺的产物。
2 聚醚胺合成实验结果分析
2.1 反应温度对聚醚胺合成的影响
在反应压力、催化剂加入量、氢气初始分压以及反应时间一定的条件下,考察反应温度的变化对聚醚胺转化率的影响,最终的结果可通过图1看出。
图1 反应温度对聚醚胺合成的影响
从图1能够看出,当温度在220℃以下时,随着温度的升高,聚醚胺的转化率也在不断的上升,当温度低于220℃时,随着温度的降低,聚醚胺的转化率也出现了下降。
主要原因在于聚醚胺的氨化反应是在催化剂活性表面上进行,但是在温度出现下降的情况下个,催化剂的活性不够,催化剂活性表面的化学反应以及物理反应的速度就会相应的减缓,当温度升高的情况下,催化剂的晶粒就会长大,催化剂活性也会出现减弱,其活性表面的胺浓度就会变小,从而阻碍了氨化反应的正常进行。
因此说,聚醚胺合成过程中的反应温度应该以220℃最为合适。
2.2 反应时间对聚醚胺合成的影响
在反应压力、催化剂加入量、氢气初始分压以及反应
聚醚胺清洁剂合成工艺的研究
宋佳隆1 乔迁2
1.长春工业大学 吉林 长春 130012
2.吉林大学珠海学院 广东 珠海 519041
摘要:聚醚胺清洁剂是一种新型的清洁物质,这种物质具有高温清净性能,不仅能够清除发动机气阀的沉积物,同时也不会增加燃烧室的沉积物,在汽车发动机清洁中得到了广泛的应用。
聚醚胺的合成一般是采用高压氨化的方法合成,本文主要通过对反映温度、时间以及压力对聚醚胺反应转化率的影响进行分析,从而探讨聚醚胺的主要功能和作用。
关键词:聚醚胺 清净剂 合成
Study on synthesis process of polyetheramine cleanser
Song Jialong1,Qiao Qian2
1. Changchun University of Technology,Changchun 130012,China
Abstract:This paper mainly analyses the effect of temperature,time and pressure on the conversion ratio of polyetheramine and then discusses the main functions and roles of polyetheramine.
Key words:
polyetheramine;detergent additive;synthesis
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温度一定的条件下,考察反应时间对聚醚胺合成的影响,结果如图2所示。
图2 反应时间对聚醚胺合成的影响
从图2能够看出,随着反应时间的增长,反应转化率会出现先上升之后再下降的现象,但是在一定的实际点之后反应转化率会达到最大值,该时间点是4小时之后,聚醚胺的反应转化率为97.5%。
主要原因在于高温作用下,当反应时间较长时,聚醚胺会断链而成为小分子的化合物。
聚醚胺合成过程中,反应时间过短会造成反应出现不适应的现象,但是过长的反应时间也会导致其他的一些聚合反应的发生,从而使得聚醚胺反应物的颜色不断加深,因此,在聚醚合成过程中,如果看到反应釜内的压力变为零之后,只需要继续等待1~2小时的反应时间就可以。
2.3 反应压力聚醚胺合成的影响
在反应时间为4小时、反应温度为220℃,催化剂加入量、氢气初始分压一定的条件下,考察反应压力对聚醚胺合成的影响,具体的结果如图3所示。
图3 反应压力对聚醚胺合成的影响
反应压力的大小主要是通过对氨醇比进行调节的方式来确定的,通常情况下,在聚醚量一定时,氨气越多时,反应压力就会越高。
从图3中能够看出,随着压力不断的升高,聚醚胺的反应率也开始逐渐增加,这种反应现象与一般的小分子醇类化学物的催化以及氨化过程是一样的,但是压力也应该保持在一定的临界点,不能够超出该临界点,否则压力过高的情况下会对设备安全造成一定的影响,从而引发设备安全隐患,反应压力最好选择在13.5MPa。
3 结束语
聚醚胺是一种汽油清洁分散剂,这种分散剂主要是在
高压催化氨化法作用下形成的,反应过程中,催化物的加入量应该为8%,反应温度为220℃,反应时间为4小时,反应压力为13.5MPa,并且氨气初始分压恒定的情况下,聚醚胺的转化率就会达到97.5%。
这种条件下合成的聚醚胺具有良好的清洁效果,能够将汽车进气系统中的沉淀物有效的清除,避免沉淀物附着在发动机燃烧室内壁,一定程度上降低了各种沉淀物质对汽车发动机的影响。
这种汽油清洁分散剂的应用前景比较广泛,可以在市场上有效推广。
参考文献
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[5]张金龙,许宁,徐建良,等.聚醚胺类汽油清净剂应用研究[J].广东化工,2011,38(9):47-48;
79.
好。
2.4 重复性试验
取1号样品照1.2平行制备6份样品溶液,按上述条件测定,计算得Cr浓度的RSD为2.3%,表明重复性良好。
2.5 加标回收率试验
取1号样品分别加入铬单元素标准储备液(1.0μg/mL)0.25 mL、0.5mL、1.0mL,照1.2制备样品测试溶液,平行试验2份。
Cr离子低、中、高三种浓度的平均回收率分别为 108.2%、95.7%、96.4%,表明该方法准确可靠。
2.6 含量测定分别取1、2、3号样品的测试液,每批平行两份,按上述条件测定,计算含量。
结果分别为1.13μg/g,0.35μg/g,0.20μg/g。
3 结束语
微波消解-石墨炉法测定胶囊中总铬,反应时间短,试剂相对温和、用量少,减少污染,可以快速准确地测定胶囊中铬离子含量。
参考文献
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