生物柴油對氟橡膠的影響范文

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摘要：

實驗通過靜態浸漬法，浸漬60天，研究菜籽油生物柴油(RME)、棉籽油生物柴油(CSME)及其與0#柴油(0PD)的調合油以及添加抗氧化劑后的生物柴油對氟橡膠腐蝕性的作用。結果表明：生物柴油與0#柴油的調合以及添加抗氧化劑都可以改善生物柴油對橡膠的腐蝕性，兩者對氟橡膠的影響具有加和作用。

關鍵詞：

生物柴油；橡膠；溶脹腐蝕；抗氧化劑

生物柴油即脂肪酸甲酯，是指由大豆油、菜籽油等植物油或者動物脂肪等油脂類物質經酯轉化而得到的有機脂肪酸酯類物質。它是一種含氧清潔燃料屬于可再生能源的一種，是目前國內外興起的一個新的研究領域[1]，受到人們的廣泛關注。但生物柴油因受各方面性質的影響，在實際利用中存在很多問題。比如生物柴油在組成成分上與石化柴油有很大差異，含有大量不飽和脂肪酸，所以氧化安定性相對石化柴油而言比較差[2]。因此生物柴油在儲存和使用過程中，容易外界因素的影響而發生氧化變質，而且生物柴油較差的氧化安定性對橡膠材料也會產生一定的影響。但發動機燃料供應系統中許多部件都是由橡膠、塑料制成的。生物柴油中的大量不飽和組分，在高溫條件下進入曲軸箱后易發生熱氧化，誘導發動機油變質，導致發動機油膠質增多、腐蝕性增大、清凈分散性變差，甚至引起燃料系統結膠、過濾器和噴油嘴堵塞等問題[3-5]，從而嚴重影響了生物柴油的實際利用，同時所以有必要進行生物柴油橡膠腐蝕性有關實驗，以檢驗生物柴油對橡膠和塑料部件的腐蝕作用，從而確定生物柴油更好的利用方法。

1實驗材料和方法

實驗選用了耐油、耐熱、耐溶劑、耐強氧化性的氟橡膠，參照國際標準GB/T5720-2008《O形橡膠密封圈實驗方法》進行實驗測量。實驗評價生物柴油氧化安定性的方法采用的是歐洲各國及國際標準化組織所用標準方法EN14112法。其中油品對橡膠的腐蝕實驗采用的是靜態浸漬法。文中C50050代表CSME與0PD體積比為50∶50，R50050代表是RME與0PD體積比為50∶50。實驗儀器：電子天平、干燥箱、游標卡尺。數據處理時需要的計算公式定義如下：質量變化率為：Δm=(mt-m0)m0×100%內外徑變化率為：ΔD=(Dt-D0)D0×100%

2結果與討論

2.1純生物柴油對氟橡膠的影響

圖1為氟橡膠在RME、CSME以及0PD中浸泡后的質量變化。由圖中可以看出，在三種柴油中浸漬后的橡膠圈質量都會呈現增大的趨勢，其中變化趨勢大小為：CSME＞RME＞0PD。其中RME、CSME的變化趨勢都遠大于0PD。

2.2生物柴油調合油對氟橡膠的影響

圖2、圖3為分別氟橡膠圈在RME、CSME以及他們與0#柴油調合后的生物柴油中浸泡后的質量變化。從圖中可以看出生物柴油與0PD不同比例的調合對氟橡膠質量變化率影響不同，而且與0PD柴油添加的比例的關系是非線性，可能存在最適調合比例。

2.3添加抗氧化劑的生物柴油對氟橡膠的影響

由圖4可以看出，RME、CSME添加抗氧化劑后對氟橡膠質量的影響變小，而且可以看出RME、CSME對其影響的質量變化率增長趨勢大小為：CSME＞RME。由圖5可以看出，在生物柴油調合油中添加抗氧化劑后，氟橡膠的質量變化率明顯降低，而且C50050添加抗氧化劑后，氟橡膠質量變化率降低的尤為明顯。圖6是兩種生物柴油及其調合油添加抗氧化劑后對氟橡膠的質量作用。從圖中可以看出添加抗氧化劑的調合油對氟橡膠質量的影響要低于原油添加抗氧化劑。從添加抗氧化劑后的作用變化來看尤為明顯。

2.4生物柴油對氟橡膠內外徑的影響

從表1可以看出，在0PD中浸漬后的O型氟橡膠圈的內外徑變化率要遠遠低于在RME、CSME中浸漬的O型氟橡膠橡膠圈的內外徑變化率，RME、CSME對氟橡膠橡膠圈內外徑影響都較大。但是，與0PD調合后或者添加抗氧化劑后，內外徑的變化率都變低，而且向調合油中添加抗氧化劑后，內外徑變化率更加低。

3結論

(1)生物柴油對氟橡膠的腐蝕性較大，添加抗氧化劑或者與0PD調合后的生物柴油對氟橡膠的腐蝕性明顯降低，因此在實際使用中可以通過添加抗氧化劑或者與0PD調合使用來降低生物柴油對氟橡膠的腐蝕性。而且這兩種作用具有加和性，可以結合利用。

(2)生物柴油與0PD不同比例的調合后氟橡膠腐蝕性作用不同，且存在最佳調合比例。掌握這種調合比例可以使生物柴油在實際使用中性能更完善，所費成本更低。

(3)對抗氧化劑TBHQ來說，其對CSME起到的作用更加明顯。說明抗氧化劑存在一定的選擇性，在生物柴油的實用過程中，找到合適的抗氧化劑能大大改善生物柴油的性能。

參考文獻：

[2]徐鴿，鄔國英，余娟．生物柴油的氧化安定性研究[J]．化工新型材料，2004，32(2)：29-31．

[3]王江薇，楊湄，劉昌盛，等．生物柴油氧化穩定性研究[J]．中國油料作物學報，2007，29(1)：74-77．

[4]蘇成帥，李法社，李明，等．10種抗氧化劑在生物柴油中的抗氧化和油溶性能研究[J]．中國糧油學報，2015，30(5)：53-57．

作者:董莉 祝炳川 王曉祁 胡春波 殷楠 陳秀 單位:安徽理工大學化學工程學院