一种汽车用醇基柴油复合树脂型乳化剂及其制备方法和应用其的助剂的制作方法
【专利说明】一种汽车用醇基柴油复合树脂型乳化剂及其制备方法和应 用其的助剂 【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种汽车用醇基柴油复合树脂型乳化剂及其制备方法和应用其的助 剂。 【【背景技术】】
[0002] 能源是国家安全的生命线，其中不可再生的石油资源是最重要的能源供应安全问 题之一。为了有效构筑能源安全，各国都十分重视石油消费和储备，并采取各种办法积极 研宄减少或替代石油资源的消耗。随着科技和经济的飞速发展，我国的汽车实际拥有量及 由此导致的石油需求一直在快速增长。汽车工业是我国的国民经济的支柱产业之一，自从 2010年以来，汽车工业占到⑶P的比重的5. 5%以上，我国汽车产量已跃居世界第三位，约 占世界汽车总产量的6%~8%。据统计，我国于2018年汽车用汽油和柴油消耗总量比2014 年增长近1倍，达到3亿吨左右，因此汽柴油供应紧张的问题将会更加严重。
[0003] 汽车的快速增长不仅加剧了石油供应的压力，同时也加剧了环境保护的压力。研 宄数据表明，汽车用汽柴油经引擎燃烧后会大量排出对生态自然环境造成破坏的C0、N0X、 气态烃类污染、不完全燃烧烟尘颗粒等排气污染物，其总量大约占环境污染源的50%，还会 加剧全球的温室效应，更严重的是环境污染将进一步加剧我国患病人群总数。据统计，我国 现在每年因汽柴油而引起的环境污染所造成的损失约为150亿元。
[0004] 为了保护生态自然环境，并维护能源安全，实施石油替代战略，许多国家和各大汽 车公司都投入了大量资源进行代用燃料汽车的研宄工作，其中醇基柴油（即醇类与柴油互 溶的乳化油液体系）是最有发展前景之一的技术。醇基柴油具有节能效率高，明显减少尾 气污染等特点，所以而且发展前景不可限量。目前国内外正在研制醇类与柴油互溶的高效 助剂以生成醇基柴油（又称"柴油醇"），保证在发动机不作改动或是很少改动的情况下使 用醇基柴油，能够满足发动机经济性，动力性和环保的要求。
[0005] 由于石油能源的不可再生性以及环境污染对国民经济发展的制约，具备节能降污 双重效果的醇基柴油技术一直是研宄热点之一，并己取得了突破性进展，并且在欧洲、美 国、日本等发达国家获得实际应用。醇基柴油是一种有效的替代能源，可以极大缓解能源的 紧张问题，是解决能源问题的有效方法之一。
[0006] 我国醇基柴油及其助剂生产技术的研宄开发起步很晚，虽然最近发展比较迅速， 但是相关产品质量较差，无法与进口产品抗衡竞争。我国目前最突出的问题是用于醇基柴 油两者乳化的助剂的性能较差，有待进一步提高，导致醇基柴油稳定性目前尚未真正解决， 同时醇基柴油助剂的成本居高不下，限制了醇基柴油在我国的应用和推广。因此，迫切需要 开发一种可以高效乳化醇类和柴油的助剂，以有效缓解能源紧张及其给社会经济生活带来 的影响。
[0007] 汽车用醇基柴油要求很稳定，即醇类-柴油的乳化体系比较稳定。相关研宄表明， 醇基柴油从稳定的醇包油型变为不稳定，一般有三个过程：醇类和柴油分层，此时醇-油界 面并未真正破坏；转变为油包醇型，此时醇-油界面被初步破坏，醇基柴油已经不合适用于 汽车引擎；醇类和柴油彼此破乳分离，此时醇-油界面被彻底破坏，醇基柴油完全不能使 用。尽管分层在轮上不会影响醇基柴油的使用，但分层之后，界面转型和破乳分离将可能随 时发生。因此，合格的助剂必须能够使醇基柴油一直稳定地处于醇包油型的状态，在有效期 限内不发生分层。
[0008] 目前通用的乳化剂都难以达到稳定效果。 【
【发明内容】
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[0009] 本发明目的是为了克服现有技术的缺陷，提供一种使能够使醇基柴油长期稳定地 处于醇包油型的状态不分层的汽车用醇基柴油复合树脂型乳化剂，和应用该乳化剂增加醇 类与柴油的互溶性，显著减少发动机微粒生成和C0排放的汽车用醇基柴油助剂。
[0010] 本发明的另一目的是提供一种该复合树脂型乳化剂的制备方法。
[0011] 本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：
[0012] 一种汽车用醇基柴油复合树脂型乳化剂，其特征在于由以下重量份组分在有机溶 剂存在下制得：
【主权项】
1. 一种汽车用醇基柴油复合树脂型乳化剂，其特征在于由以下重量份组分在有机溶剂 存在下制得：
2. 根据权利要求1所述的一种汽车用醇基柴油复合树脂型乳化剂，其特征在于所述的 丙烯酸酯单体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸乙 酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸-2-乙基己酯和丙烯酸月桂酯中的一种或几种。
3. 根据权利要求1所述的一种汽车用醇基柴油复合树脂型乳化剂，其特征在于所述的 含氟单体为甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯和甲基丙烯酸全氟烷基乙酯中的 一种或几种。
4. 根据权利要求1所述的一种汽车用醇基柴油复合树脂型乳化剂，其特征在于所述的 功能性单体为丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸-2-羟基丙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯和甲基 丙烯酸-2-羟基丙酯中的一种或几种。
5. 根据权利要求1所述的一种汽车用醇基柴油复合树脂型乳化剂，其特征在于所述的 引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈和偶氮二异庚腈中的一种或几种。
6. 根据权利要求1所述的一种汽车用醇基柴油复合树脂型乳化剂，其特征在于所述的 高级脂肪醇中碳原子个数不少于12。
7. 根据权利要求1所述的一种汽车用醇基柴油复合树脂型乳化剂，其特征在于所述的 多异氰酸酯单体为甲苯二异氰酸酯及其多聚体、4, 4-二苯基甲烷二异氰酸酯及其多聚体和 六亚甲基二异氰酸酯及其多聚体中的一种或几种。
8. -种权利要求1所述的汽车用醇基柴油复合树脂型乳化剂的制备方法，其特征在于 包括以下步骤： a、 将有机溶剂加到反应釜中，升温至70~90°C，然后将丙烯酸酯单体、含氟单体、功能 性单体以及1/3~3/4的引发剂混合均匀，再缓慢滴入有机溶剂中，控制加料时间不少于 30min，加料完毕继续保温反应1~3h，加入剩余的引发剂，并继续保温反应1~3h，最后停 止反应并冷却至室温得到含氟丙烯酸低聚物树脂溶液； b、 将高级脂肪醇和多异氰酸酯单体投入含氟丙烯酸低聚物树脂溶液中，充分搅拌1~ 2h后，蒸馏出有机溶剂，即得复合树脂型乳化剂。
9. 一种应用权利要求1或8所述的汽车用醇基柴油复合树脂型乳化剂的助剂，其特征 在于由以下组分组成： 复合树脂型乳化剂 50~90份 辅助乳化剂 10~30份 富勒烯 0. 001~0. 01份， 所述的富勒烯优选为碳原子个数在40~90之间的碳原子簇。
10.根据权利要求9所述的一种应用汽车用醇基柴油复合树指型乳化剂的助剂，其特 征在于所述的辅助乳化剂为戊醇、己醇、庚醇、辛醇、Span 20、Span 40、Span 60、Span 80、 Span 85和AEO-3中的一种或几种。
【专利摘要】本发明公开了一种汽车用醇基柴油复合树脂型乳化剂及其制备方法应用其的助剂，该乳化剂通过丙烯酸酯单体、含氟单体以及功能性单体通过溶液自由基聚合反应制备含氟丙烯酸低聚物，再通过异氰酸酯单体将其与高级脂肪醇链接在一起以生成，再将乳化剂与辅助乳化剂和富勒烯一起复配制得醇基柴油助剂。以本发明复合树脂型乳化剂为基础复配得到的醇基柴油助剂，能使醇类和柴油很好互溶，使其乳化的醇基柴油十分稳定，并能显著减少发动机微粒生成和CO排放，是汽车用的理想替代燃料。本技术生产工艺性价比高，适合工业化大规模生产，工业和商业应用前景十分广阔。
【IPC分类】C10L1-10, C10L1-182, C08F218-08, C08G18-65, C08F212-08, C08F220-18, C08F220-22, C10L1-238, C10L1-20, C08F220-28, C08F220-14, C08F220-24, C08G18-62, C08F220-32
【公开号】CN104818057
【申请号】CN201510170567
【发明人】聂建华, 陆萱, 戴春桃
【申请人】中山职业技术学院
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月10日