酯类切削液的制备及应用开题报告
2020-04-15 16:50:16
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文 献 综 述
摘 要 切削加工是金属加工中常用的一种方法,金属切削液是金属加工过程中使用的一种辅助材料。科学合理地选用切削液,有利于节能和减少刀具的磨损,提高经济效益。然而,大量切削液的使用势必对环境造成严重的污染,随着环保意识和环境立法的不断加强,人们越来越重视切削液对环境的污染问题。国外从20世纪70年代末开始了可生物降解切削液的研究,并制定了相应的法规,我国也一直在进行这方面的研究,但研究成果与实际应用还有一定距离。
关键词 切削液 添加剂 绿色切削
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
1.本课题使用经过处理过的地沟油为原料与甲醇进行酯交换反应,用浓硫酸作为催化剂制备金属切削液原料。碱性催化剂酯交换反应速度比相同条件下酸性催化剂要快,但地沟油中含有较多水和游离脂肪酸,更适宜采用酸性催化剂。
试验的要素采用正交组合,通过正交分析取得优选的组合,并知在一定的范围内,油醇比对反应的产率影响最大,其后依次为反应时间、催化剂用量和反应温度。
在本实验中,当地沟油与甲醇浓度摩尔比达到1:40时,产率增加幅度最大,一般采用稍过量醇以推动平衡向正反应方向移动。酯交换反应存在一个最佳反应温度,即温度选取在沸点附近,比沸点稍高,这样不仅不影响反应速度,还能避免因醇类挥发而导致产率降低,减少能量消耗。甲醇的沸点为64.5℃,因此本实验中最佳反应温度可选取70℃。在酸酯化反应中,醇起着亲核剂的作用,在这些酸催化反应中,氢离子接在羟基氧上,这样就使羟基碳更易于遭受亲核进攻。当醇离解还未达到饱和时,增加其浓度会使产率继续升高,本实验中,最佳催化剂浓度为7%。反应初始阶段,随着反应时间增加,反应产率增加,反应进行到6h时,反应产率可达85.7%,所以可选取6h为最佳反应时间。