本文關(guān)鍵詞：新型酚酯抗氧劑的合成與性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：酚型抗氧劑作為主抗氧劑,被廣泛應(yīng)用于工業(yè)和車用潤滑油、潤滑脂中。本研究設(shè)計并合成了一種新型的雙酚型酚酯抗氧劑143。兩個受阻酚基團(tuán)可以保證其具有好的抗氧化性能；此外,較大的分子量及對稱的分子結(jié)構(gòu)使其具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性。本論文分三部分內(nèi)容。第一,抗氧劑β-(3,5-→叔丁基-4-羥基苯基)丙酸-β-(3',5'-二叔丁基-4'-羥基苯基)丙酯(143)的合成。β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸甲酯(140)是一種重要的抗氧劑中間體,本研究對其合成工藝進(jìn)行優(yōu)化并分析其晶體結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)氫鍵是改善其結(jié)構(gòu)與性能的重要因素。根據(jù)這一發(fā)現(xiàn),將140分子的酯基還原成羥基以增強(qiáng)其分子間氫鍵,得到還原產(chǎn)物2,6-二叔丁基-4-(3-羥丙基)苯酚(142)。為了進(jìn)一步提高抗氧劑的熱穩(wěn)定性,通過酯交換反應(yīng)把140和142相結(jié)合生成一種新型雙酚抗氧劑。因此本反應(yīng)分為三步：受阻酚2,6-二叔丁基苯酚與α,β-不飽和羰基化合物丙烯酸甲酯反應(yīng)生成中間體140,收率80%；140在還原劑作用下反應(yīng)生成142,收率97%；140與142通過酯交換反應(yīng)生成終產(chǎn)物143,收率85%。第二,通過核磁、紅外、HPLC和測定熔點(diǎn)對反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行表征。最后,通過TG、PDSC和RBOT對它們的熱穩(wěn)定性和抗氧化性能進(jìn)行測試,并與另外一種已經(jīng)商業(yè)化的酚酯型抗氧劑YP017B做對比測試。結(jié)構(gòu)表征結(jié)果說明,實驗所得化合物即為目標(biāo)化合物。性能測試方面,TG數(shù)據(jù)顯示終產(chǎn)物143的熱穩(wěn)定性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于中間體140、酚醇142和YP017B,它的起始分解溫度達(dá)到196℃,完全分解溫度為322℃；PDSC和RBOT測試結(jié)果說明終產(chǎn)物143抗氧化性能良好,要優(yōu)于YP017B,與中間體140相比有大幅度改善。另外還原產(chǎn)物酚醇142也具有很好的抗氧化性能,但是熱穩(wěn)定性較差,起始分解溫度為114℃,完全分解溫度為230℃。
【關(guān)鍵詞】：潤滑油 酚酯抗氧劑 晶體結(jié)構(gòu) 氫鍵 熱穩(wěn)定性 抗氧化性
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TE624.8
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 1 緒論11-36
• 1.1 抗氧劑分類11-19
• 1.1.1 含硫抗氧劑12-13
• 1.1.2 含硫、氮抗氧劑13
• 1.1.3 含磷抗氧劑13-14
• 1.1.4 含硫、磷抗氧劑14
• 1.1.5 胺類抗氧劑14-16
• 1.1.6 酚型抗氧劑16-19
• 1.1.7 銅抗氧劑19
• 1.2 碳?xì)浠衔锏难趸瘷C(jī)理19-23
• 1.2.1 潤滑油的自氧化機(jī)理19-21
• 1.2.2 金屬催化潤滑油氧化降解21
• 1.2.3 高溫下的潤滑油降解21-22
• 1.2.4 基礎(chǔ)油分類和對氧化穩(wěn)定性的影響22-23
• 1.3 抑制氧化23-29
• 1.3.1 第一類抗氧劑的抗氧機(jī)理23-27
• 1.3.2 第二類抗氧劑的抗氧機(jī)理27-29
• 1.4 抗氧劑的協(xié)同作用29-30
• 1.5 氧化臺架試驗30-31
• 1.5.1 加壓差示掃描量熱法30-31
• 1.5.2 旋轉(zhuǎn)氧彈法31
• 1.5.3 薄層吸氧氧化安定性測定法31
• 1.6 選題背景、意義及內(nèi)容31-36
• 1.6.1 全球及國內(nèi)潤滑油消費(fèi)情況31-32
• 1.6.2 國內(nèi)外添加劑產(chǎn)業(yè)概況32-34
• 1.6.3 選題及設(shè)計思路34-36
• 2 實驗部分36-41
• 2.1 實驗原料及設(shè)備36-38
• 2.1.1 實驗藥品36-37
• 2.1.2 實驗設(shè)備37-38
• 2.2 實驗原理38-39
• 2.2.1 中間體140的合成38
• 2.2.2 酚醇142的合成38-39
• 2.2.3 抗氧劑143的合成39
• 2.3 合成產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)表征39-41
• 2.3.1 核磁共振39-40
• 2.3.2 紅外光譜40
• 2.3.3 高效液相色譜40
• 2.3.4 紫外可見分光光度計40-41
• 3 抗氧劑143的合成與結(jié)果討論41-55
• 3.1 中間體140的合成41-46
• 3.1.1 反應(yīng)機(jī)理及前期探索41-42
• 3.1.2 催化劑用量對反應(yīng)的影響42-43
• 3.1.3 反應(yīng)配比對反應(yīng)的影響43-44
• 3.1.4 反應(yīng)溫度對反應(yīng)的影響44-45
• 3.1.5 促進(jìn)劑溶劑A用量對反應(yīng)的影響45
• 3.1.6 反應(yīng)時間對反應(yīng)的影響45-46
• 3.1.7 產(chǎn)品純化46
• 3.2 酚醇142的合成46-50
• 3.2.1 前期探索46-48
• 3.2.2 反應(yīng)濃度對反應(yīng)的影響48
• 3.2.3 反應(yīng)時間對反應(yīng)的影響48-49
• 3.2.4 還原劑用量對反應(yīng)的影響49-50
• 3.3 抗氧劑143的合成50-54
• 3.3.1 催化劑的篩選50
• 3.3.2 反應(yīng)溫度對反應(yīng)的影響50-51
• 3.3.3 催化劑用量對反應(yīng)的影響51-52
• 3.3.4 反應(yīng)配比對反應(yīng)的影響52
• 3.3.5 溶劑A用量對反應(yīng)的影響52-53
• 3.3.6 反應(yīng)時間對反應(yīng)的影響53-54
• 3.3.7 產(chǎn)品純化54
• 3.4 本章小結(jié)54-55
• 4 中間體140的晶體結(jié)構(gòu)55-60
• 4.1 中間體140的結(jié)構(gòu)描述55-58
• 4.2 中間體140結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系58-59
• 4.3 本章小結(jié)59-60
• 5 合成抗氧劑產(chǎn)品表征60-73
• 5.1 中間體140的結(jié)構(gòu)表征60-64
• 5.1.1 中間體140的熔點(diǎn)60
• 5.1.2 中間體140的高效液相色譜圖60-61
• 5.1.3 中間體140的紅外吸收光譜61-62
• 5.1.4 中間體140的~1H-NMR譜圖62-63
• 5.1.5 中間體140的~(13)C-NMR譜圖63-64
• 5.2 還原產(chǎn)物142的結(jié)構(gòu)表征64-67
• 5.2.1 還原產(chǎn)物142的熔點(diǎn)64
• 5.2.2 還原產(chǎn)物142的高效液相色譜圖64-65
• 5.2.3 還原產(chǎn)物142的紅外譜圖65-66
• 5.2.4 還原產(chǎn)物142的~1H-NMR譜圖66
• 5.2.5 還原產(chǎn)物142的~(13)C-NMR譜圖66-67
• 5.3 終產(chǎn)物抗氧劑143的結(jié)構(gòu)表征67-72
• 5.3.1 抗氧劑143的熔點(diǎn)67-68
• 5.3.2 抗氧劑143的高效液相色譜圖68-69
• 5.3.3 抗氧劑143的紅外吸收譜圖69-70
• 5.3.4 抗氧劑143的~1H-NMR譜圖70
• 5.3.5 抗氧劑143的~(13)C-NMR譜圖70-71
• 5.3.6 抗氧劑143的紫外譜圖71-72
• 5.4 本章小結(jié)72-73
• 6 合成抗氧劑的性能測試73-78
• 6.1 熱穩(wěn)定性73-75
• 6.1.1 抗氧劑143的TG測試73
• 6.1.2 140、142、YPO17B和143的熱穩(wěn)定性比較73-75
• 6.2 抗氧性能75-77
• 6.2.1 PDSC測試75-76
• 6.2.2 旋轉(zhuǎn)氧彈測試76-77
• 6.3 本章小結(jié)77-78
• 7 全文總結(jié)78-79
• 參考文獻(xiàn)79-84
• 致謝84-85
• 附錄85

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 王俊,楊洪軍,李翠勤;受阻酚類抗氧劑的研究進(jìn)展[J];化學(xué)與生物工程;2005年08期

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3 薛衛(wèi)國;胡曉黎;周旭光;;幾種酚類抗氧劑在潤滑油中的應(yīng)用[J];石化技術(shù)與應(yīng)用;2006年04期

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  本文關(guān)鍵詞：新型酚酯抗氧劑的合成與性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：260690