哌嗪胺型曼尼希碱汽油清净剂的绿色合成及清净性能研究

以高活性聚异丁烯(HRPIB)和邻甲酚(o-cresol)为原料,采用Amberlyst-15催化烷基化反应合成了对聚异丁烯邻甲酚,并通过曼尼希反应制备了哌嗪胺型曼尼希碱汽油清净剂。设计正交实验考察了不同因素对烷基化反应的影响,通过FTICR-MS、NMR和FTIR等分析手段表征了产物组成及分子结构,并进行了清净性能评价。结果表明,烷基化最佳反应条件为：反应温度60℃,反应时间8 h,催化剂用量为5%,o-cresol和HRPIB摩尔比为2∶1;高温烷基化反应会导致裂解和聚合副反应增加,生成分子量100～500的裂解产物和1 200～2 000的聚合产物;Amberlyst-15与BF₃两种催化剂制备的哌嗪胺型曼尼希碱清净性能相当,具有良好的清净性和分散性,沉积物下降率接近90%。     

基于自适应变分模态分解与功率谱熵差的机器人铣削加工颤振类型辨识

机器人铣削加工存在模态耦合颤振和再生颤振现象,有效地进行机器人铣削加工颤振类型的辨识是进行颤振精准抑制和保证加工质量的基础。为此,提出一种基于自适应变分模态分解与功率谱熵差的颤振类型辨识(AVMD-ΔPSE)方法。通过分析机器人铣削加工颤振特性和主导模态,将机器人铣削颤振分为机器人结构模态主导的模态耦合颤振和刀具-主轴结构模态主导的再生颤振两种类型。为了提取颤振敏感子信号,利用自适应变分模态分解方法对原始信号进行分解,根据功率谱熵和频率消除算法设计功率谱熵差颤振类型辨识指标,结合多组试验数据采用高斯混合模型自适应地确定辨识指标最佳分类阈值。颤振辨识试验表明机床铣削加工颤振辨识方法运用于机器人铣削加工中仅能识别颤振却无法区分不同的颤振类型,而AVMD-ΔPSE方法能准确有效地辨识和区分机器人铣削加工中的模态耦合颤振和再生颤振,为机器人铣削颤振的针对性抑制提供理论指导。     

曼尼希碱燃油清净剂的结构及性能研究

合成了不同结构的曼尼希碱清净剂，在汽油、柴油中进行了清净性能评价，探讨了曼尼希碱分子结构、热稳定性、增溶能力及分子键能与清净性能的关系。结果表明：Mono型和Bis型曼尼希碱的清净性能较好，Diamine型曼尼希碱清净效果较差；提高曼尼希碱胺化物中氮原子数无法进一步提高其清净性能；曼尼希碱热稳定性越高，清净性能越好，热稳定性相当时，增溶能力越强，清净性越好；曼尼希碱分子中仲胺生成的碳氮键键能小于伯胺生成的碳氮键键能，在高温时容易断裂而导致曼尼希碱清净性能变差。     

钨硅分子筛中钨的配位结构及其催化油酸甲酯氧化裂解性能

通过后合成法和水热合成法分别制备了W-Beta分子筛和W-MFI分子筛,采用X射线衍射(XRD)、N₂低温吸附-脱附、紫外-可见光谱(UV-Vis)、红外光谱和冷喷雾离子质谱(CSI-MS)等手段表征了钨硅分子筛的钨配位状态以及滤液的离子结构,考察了钨硅分子筛的催化油酸甲酯氧化裂解活性及稳定性,并与滤液催化活性进行了关联。结果表明：水热法合成W-MFI分子筛中四面体WO₂(OSi)₂稳定性好,具有催化环氧化活性,无催化氧化裂解活性;后合成法制备的W-Beta分子筛中,钨物种与脱铝产生的分子筛硅羟基相互作用形成纳米WO₃团簇,提高了催化氧化裂解活性,但稳定性差;分子筛上WO₃与H₂O₂反应生成宽质/荷比分布的均相过氧钨酸根阴离子,具有催化氧化裂解活性。     

曼尼希碱清净剂分子改性及性能评价

通过引入4-壬基酚进行化学改性,进一步提高曼尼希碱的热稳定性,得到一种新型结构的曼尼希碱。实验结果表明:改性后曼尼希碱的热稳定性及清净性能均得到明显提高,模拟试验沉积物下降率均达到90%以上。以改性曼尼希碱清净剂为主剂通过了M111法台架试验,其中进气阀沉积物由空白的265 mg降低到了28 mg,沉积物降低率高达89.4%,而燃烧室沉积物仅增加3.3%。在防锈性和破乳性方面同样表现优异。