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石油及其产品的主要成分是烃类化合物,均是电的不良导体,尤其是汽油、柴油、煤油等轻质油品,电阻率较高,在生产、输送及使用过程中易产生和积累大量静电荷,电势高达千万伏。若遇到可燃气体,极易引起失火爆炸,发生静电事故。解决此类问题最主要最方便的方法是在油品中加入适量的抗静电剂。本论文以不同结构的烯烃、极性单体、SO2为原料制各不同结构组成的聚砜产品,研究产品的结构与抗静电性能的关系。
以三聚乙醛、过氧化苯甲酰、双氧水、硝酸铵、硝酸银等作为引发剂,对癸烯聚砜合成收率和抗静电性能进行对比。结果表明,过氧化苯甲酰具有用量少、反应时间短、聚砜的合成收率高、且其抗静电效果好的特点。
分别以链状α-烯烃(十六烯、癸烯)、环状烯烃(环己烯)、含有芳环的烯烃(苯乙烯)与SO2合成不同结构的烯烃聚砜,以十一碳烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)分别与癸烯、SO2合成含有不同极性单体的聚砜,对合成条件进行优化,评价产品对商品柴油的抗静电性能。结果表明,引发剂的用量为十六烯物质的量的2.5~5%,反应温度为25~30℃,反应时间为6h,可以使十六烯聚砜的收率达99%以上。引发剂的用量为环己烯物质的量的5%,环己烯与SO2物质的量之比为1:2.4,反应温度为-15℃,反应时间为6h,环己烯聚砜收率可达99%以上,环己烯与癸烯的物质的量之比1:50的复合烯烃聚砜具有很好的抗静电效果。反应温度为35℃时,反应时间为12h,可以使苯乙烯聚砜产品的收率达到62.21%,苯乙烯与癸烯的物质的量之比为1:100的复合烯烃聚砜具有很好的抗静电效果,但是收率很低,只有54.38%。当癸烯与十一碳烯酸物质的量之比为50:1,癸烯与AMPS物质的量之比为25:1时,产品具有很好的抗静电效果。
通过把这些不同结构的烯烃聚砜以及含不同极性单体的聚砜产品的抗静电剂性能的比较研究,结果表明,烯烃种类不同,合成产品的抗静电效果也不同。癸烯聚砜、十六烯聚砜具有良好的抗静电效果,癸烯聚砜的抗静电性能优于十六烯聚砜;环己烯聚砜、苯乙烯聚砜几乎不具有抗静电效果。顺酐-癸烯聚砜分子中砜基与羧基之间的强相互作用使其抗静电效果明显优于癸烯聚砜,十一碳烯酸-癸烯聚砜、AMPS-癸烯聚砜的抗静电效果不如癸烯聚砜。烯烃聚砜中相对分子质量小的产品,储存初期抗静电效果好,而相对分子质量大的后期效果好。分子量调节剂对聚砜产品的分子量的大小及其分布有一定的影响。