Page 212 - 《精细化工》2022年第5期

·1066· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

的变化评价减摩性能。测试条件为：转速 1200 r/min， 由表 1 可见，随着蓖麻油酸与二乙醇胺物质的量
载荷 392 N，测试时间 30 min，温度 75 ℃。 比降低，W 酰胺化产物明显提高，表明产物中 RA 含量增
1.4.3 摩擦面分析 多，但当 n（蓖麻油酸）∶n（二乙醇胺）=1∶0.9
使用 SEM 观察钢球磨斑表面形貌，分析摩擦面 时，AV 显著增加，说明副产物氨基酯含量增多或部
的磨损情况，通过 EDS 和 XPS 对摩擦面元素组成 分二乙醇胺未参与反应，且氨基酯在胺解反应中难以
和化学状态进行分析。 降解 [18] 。因此，选择酰化反应最佳 n（蓖麻油酸）∶
n（二乙醇胺）=1∶0.8，反应时间为 6 h。
2 结果与讨论 2.1.2 反应温度对酰化反应的影响
酰化反应为吸热反应，温度是酰化反应的重要
2.1 RA 合成工艺优化
影响因素。控制 n（蓖麻油酸）∶n（二乙醇胺）=1∶
2.1.1 原料物质的量比及反应时间对酰化反应的影响
0.8，反应时间为 6 h，考察反应温度对反应体系中
控制酰化反应温度为 150 ℃，考察蓖麻油酸与
游离酸质量分数的影响，结果见图 2。通过测定体
二乙醇胺物质的量比和反应时间对体系游离酸质量
系游离酸质量分数、胺值和羟值，进而计算出酰胺
分数的影响，结果见图 1。可以看出，相同物质的量
化产物及副产物含量，结果见表 2。
比下游离酸质量分数均随反应时间延长逐渐减小，在

6 h 基本结束反应。相同时间下，随两者物质的量比
的降低，游离酸质量分数呈降低趋势，当两者物质的
量比为 1∶0.8 时游离酸质量分数达到最小值。

图 2 反应温度对酰化反应的影响
Fig. 2 Effect of reaction temperature on the cylation reaction

表 2 反应温度对酰化反应后酰胺化产物和酯化产物质
图 1 酰化反应中游离酸质量分数随时间的变化 量分数的影响
Fig. 1 Change of free acid mass fraction with time in Table 2 The effect of reaction temperature on the mass
acylation reaction fraction of amidated and esterified products after
acylation
为进一步探究酰化产物组分，测定反应温度为
反应温度 AV/
150 ℃、反应时间为 6 h 时不同原料物质的量比下 /℃ W 1/% (mg KOH/g) W 酰胺化产物/% W 酯化产物/%
体系游离酸质量分数、胺值和羟值，进而计算出酰 120 67.29 61.37 55.71 11.58
胺化产物及副产物含量，结果见表 1。 130 76.24 46.48 52.98 23.26
140 87.64 37.59 60.49 27.15
表 1 反应原料配比对酰化反应后酰胺化产物和酯化产 150 95.37 17.96 66.75 28.62
物质量分数的影响 160 96.86 19.07 63.73 33.13
Table 1 Influence of raw materials on the mass fraction of
amidated and esterified products after acylation
从图 2 和表 2 可以看出，随着反应温度升高，
n（蓖麻油酸）： AV/
n（二乙醇胺） W 1/% (mg KOH/g) W 酰胺化产物/% W 酯化产物/% 酰胺化反应和酯化反应速率均显著增加。 W 游离酸随着
1∶0.6 91.02 14.24 51.21 39.81 反应温度升高而不断降低，150 ℃时继续升高温度
1∶0.7 92.84 15.90 60.47 32.37 W 游离酸降低不明显。当温度升高至 150 ℃，W 1 接近
1∶0.8 94.23 17.96 66.75 27.48 最大， AV 最小，说明体系中反应原料基本消耗殆尽；
1∶0.9 93.25 29.80 67.18 26.07
继续提高反应温度，AV、W 酯化产物增加，但 W 酰胺化产物
注：W 1 为体系中除去游离酸后的物质的质量分数之和，即 减小，说明反应体系中酰化反应速率大于酯化反应
W 1=1−W 游离酸；W 酰胺化产物为体系中含有羟基化合物的质量分数之
和；W 酯化产物为所有酯化产物质量分数总和，即 W 酯化产物=W 1− 速率，酯化产物增加，RA 产率降低，因此，控制酰
W 酰胺化产物，下同。 化反应最佳温度为 150 ℃。