油品抗靜電劑綜述介紹

1、油品抗靜電劑綜述石油石化行業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)， 是我國的支柱性產(chǎn)業(yè)。隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì) 的持續(xù)發(fā)展，機(jī)動(dòng)車數(shù)量及種類不斷增加，燃油的需求量也同步上升，我國從石 油中提煉、加工的產(chǎn)品越來越多，石油化學(xué)制品隨之也廣泛應(yīng)用到國民經(jīng)濟(jì)的各 個(gè)行業(yè)中。近幾年隨環(huán)保要求的提高，燃油品質(zhì)不斷升級。燃油及石油制品的主 要成分是烴類化合物，均是電的不良導(dǎo)體，特別是通過脫硫、脫氮等精加工后, 使得燃油的導(dǎo)電性能更差。在生產(chǎn)、儲(chǔ)存、裝卸、運(yùn)輸使用的過程中，油品與儲(chǔ)容器或輸油管壁之間的摩擦極易產(chǎn)生十分危險(xiǎn)的靜電，積累至一定程度會(huì)產(chǎn)生靜 電火花，點(diǎn)燃爆炸性混合氣引起爆炸和火災(zāi)等重大災(zāi)害。 因此，提高燃油的使用 安全性一直

2、是備受關(guān)注的研究之一。 石油靜電的起電機(jī)理相當(dāng)復(fù)雜，它受很多因 素的影響，如何有效的減少或消除燃油在生產(chǎn)、 運(yùn)輸中產(chǎn)生的靜電，確保燃油及 石油產(chǎn)品安全運(yùn)輸，減少靜電事故，有重要的經(jīng)濟(jì)意義和社會(huì)意義。在石油及石油制品儲(chǔ)運(yùn)過程中，如油庫、油罐、輸油管道、油輪及油槽等場 所，特別是輕質(zhì)油品，如煤油、汽油、航空煤油，因其電阻率較高，更易積聚電日本平均荷，發(fā)生靜電災(zāi)害事故。美國石油企業(yè)平均每年發(fā)生靜電災(zāi)害十余起, 每年發(fā)生靜電災(zāi)害二十余起。據(jù)殼牌石油集團(tuán)的一項(xiàng)專題報(bào)告指出，裝卸或運(yùn)輸石油及石油產(chǎn)品，因靜電放電（ESD）引起的火災(zāi)、爆炸事故在全世界普遍存在， 造成的經(jīng)濟(jì)損失十分巨大。國際航運(yùn)協(xié)會(huì)（ICS

3、）、國際石油公司海運(yùn)論壇（OCIMF ）和國際港口協(xié)會(huì)（IAPH ）共同制訂的國際法規(guī)ISGOTT中指出：全世界每年平均有610次特大事故，是在裝油、卸油時(shí)發(fā)生的。至于公路油罐車和鐵路槽車因ESD引起的一般事故或小型事故，時(shí)有發(fā)生。為了減少和預(yù)防因ESD引發(fā)的事故，一方面，國際組織及國際集團(tuán)公司不斷修訂更嚴(yán)格的技術(shù)規(guī)程和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)， 不斷提高技術(shù)管理水平。另一方面，國際組織與國際集團(tuán)公司投入人力物力開展 技術(shù)研究與技術(shù)開發(fā)，尋求防治 ESD的關(guān)鍵技術(shù)。我國對靜電放電造成的危害有很高的認(rèn)識， 但對消除油品靜電的技術(shù)報(bào)道并不多。國內(nèi)的專家從80年代起對日益增加的石油工業(yè)靜電事故進(jìn)行了大量的研 究，并

4、且翻譯出版了大量的靜電防治的出版物。 由于我國對石油工業(yè)靜電方面的 防治起步比較晚，再加上石油工業(yè)靜電機(jī)理復(fù)雜，干擾因素多的特點(diǎn)，因此，我國在石油工業(yè)這一領(lǐng)域的靜電防治還存在著很多問題，尚有不少安全隱患。1. 油品靜電產(chǎn)生的原因1.1油品靜電起電機(jī)理由于有機(jī)物的電阻率高，積累的電荷不易流散，達(dá)到一定量時(shí)，在一定條件下會(huì)產(chǎn)生放電現(xiàn)象。油品帶電是雙電層的形成以及電荷被油流沖走造成的，油品 大多帶正電。固體表面會(huì)通過非靜電在兩種不同物質(zhì)的界面上，正負(fù)電荷會(huì)分別進(jìn)行排列，從而形成面層。在溶 液中存在著離解形成的正、負(fù)離子，當(dāng)固液兩相接觸時(shí)，帶電固體表面附近的液這樣就在固體接觸面力吸引這些正或負(fù)離子使其

5、帶電。 為達(dá)到電中性的要求, 體中必有與固體表面帶電符號相反但電荷數(shù)量相等的離子。形成偶電層。熱運(yùn)動(dòng)會(huì)使液體中的離子的分布趨于均勻化， 而帶有某種電荷的表面會(huì)排斥 同號離子并吸引帶有帶異性電荷的離子，上述兩種對抗作用的相對大小決定了溶 液中離子的分布情況。一部分帶有異性電荷的離子由于電性吸引或非電性吸引作 用（如范德瓦爾斯力）和表面進(jìn)行緊密結(jié)合，從而構(gòu)成吸附層。而外層電荷的移 動(dòng)會(huì)使其余的離子在距界面幾十乃至幾百個(gè)分子直徑的距離上擴(kuò)散， 構(gòu)成雙電層 的擴(kuò)散層。在擴(kuò)散層中，由于受到帶電表面的吸引，帶異性電荷的離子的濃度要 遠(yuǎn)大于帶同號電荷離子的濃度。隨著距離接觸面的距離越來越遠(yuǎn)，過剩的反離子 會(huì)

6、越來越少，直至在溶液內(nèi)部兩種離子的濃度達(dá)到相等。其他因素同樣能形成偶電層，高介電常數(shù)的溶劑會(huì)使金屬發(fā)生溶劑化作 用，使其帶負(fù)電，從而使金屬和溶液間形成電位差。固體表面吸附。例如，金 屬表面吸附極性分子或表面活性粒子等形成偶電層。1.2油品靜電起電產(chǎn)生的原因要研究油品靜電起電的原因，應(yīng)主要從油品的內(nèi)部特性和外界條件兩個(gè)方面 來理解。油品的組成復(fù)雜，包括碳、氫、氧、氮、硫這些基本元素，以及幾十種 微量元素，而金屬元素就有45種。這些微量元素會(huì)對石油及其產(chǎn)品的加工生產(chǎn) 產(chǎn)生巨大的影響。某些雜質(zhì)與油品的靜電起電有著密切的關(guān)系。 衡量液體燃料安 全性的一個(gè)重要指標(biāo)就是電導(dǎo)率，而油品中烴類含量和組成會(huì)影響

7、其電導(dǎo)率值。國家頒布并實(shí)施的GB6950-2001輕質(zhì)油品安全靜止電導(dǎo)率要求煤油、柴油、 汽油等輕質(zhì)油品的電導(dǎo)率大于 50p Sm-1。油品的電導(dǎo)率很低，特別是輕質(zhì)油品,如汽油電阻率為2.5 X1013Q ，煤油、柴油的電阻率為7.3 X 1014Q,cm都比較容易產(chǎn)生和積聚靜電。而電阻在 10111015Qcn之間的物質(zhì)最容易帶電。油品在儲(chǔ)運(yùn)、灌輸、加工的過程中，因?yàn)榭偸菚?huì)發(fā)生攪拌、沉降、沖擊、飛 濺等摩擦、分離的相對運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生靜電則是不可避免的。1.3油品帶電的特點(diǎn)、危害1.3.1導(dǎo)致靜電事故的發(fā)生的原因:感應(yīng)電荷等靜電荷的產(chǎn)生;有充足的火花能量；靜電荷積聚放電；爆炸性氣體混合物達(dá)到濃度極

8、限。在運(yùn)輸、加工、使用油品的過程中，上述條件中的一種或幾種會(huì)造成靜電放電,從而發(fā)生火災(zāi)和爆炸。1.3.2油品靜電的主要特點(diǎn): 油品在管線中產(chǎn)生流動(dòng)電流，其值是與流速V和油品密度P和的二次方成 正比的。 油品帶電量與摩擦力和摩擦機(jī)會(huì)成正比。 管線內(nèi)壁越粗糙，油品與界面的 接觸面積越大，產(chǎn)生摩擦的機(jī)會(huì)越多，從而電流越大。 水分的摻入會(huì)增加油品帶電危險(xiǎn)，且所含水分在1%-5%時(shí)最危險(xiǎn)。 多數(shù)油品產(chǎn)生的電荷數(shù)量會(huì)隨油品溫度的升高而增加(柴油相反)。 相對濕度高的空氣，會(huì)減少油品帶電荷量。 一般情況下，混入雜質(zhì)有增加靜電的趨向。但當(dāng)雜質(zhì)低了油品的電阻率時(shí), 則有利于靜電的泄漏。 絕緣性管道所產(chǎn)生的靜電會(huì)

9、比金屬管道產(chǎn)生靜電多。1.3.3油品靜電的危害:(1) 油品帶電會(huì)產(chǎn)生火災(zāi)或爆炸事故。帶電油品放電產(chǎn)生火花會(huì)釋放能量,若能滿足周圍可燃物的最小著火能量時(shí)，就有可能引發(fā)上述災(zāi)害。(2) 靜電會(huì)影響正常生產(chǎn)。靜電嚴(yán)重危害安全生產(chǎn)、產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量設(shè)備以及生產(chǎn)環(huán)境等。(3)靜電對人體會(huì)產(chǎn)生極大的危害。當(dāng)靜電電擊發(fā)生時(shí)，通過人體的瞬時(shí)電流會(huì)危害健康。2. 油品抗靜電劑概述抗靜電劑是指能抑制靜電產(chǎn)生和促進(jìn)電荷泄漏以防止或消除靜電積累的一 類化學(xué)助劑。油品組分和性質(zhì)不同抗靜電劑的添加量有所不同，一般只需在加工 和運(yùn)輸加入百分之幾到萬分之幾的抗靜電劑就能顯著減少生產(chǎn)過程中的靜電， 但 應(yīng)注意的是抗靜電劑的添

10、加不得影響油品的性能。 對油品抗靜電劑的研究和應(yīng)用 最早開始于軍用和航空用燃料。隨后，抗靜電劑逐漸在成品車用汽柴油中使用開 來。2.1油品用抗靜電劑的分類和特性抗靜電劑是一種表面活性劑，具有非極性基團(tuán)（疏水基或親油基）和極性基 團(tuán)（親水基）。常用的疏水基（親油基）有：烷基、烷芳基等，常用的親水基有： 羧酸、硫酸、磺酸、磷酸的陰離子，銨鹽、季銨鹽的陽離子，以及 -0-、-0H等。根據(jù)其抗靜電劑的結(jié)構(gòu)特征可分為無機(jī)鹽類、無機(jī)和有機(jī)半導(dǎo)體、表面活性 劑以及電解質(zhì)高分子高聚物等；根據(jù)使用方法，可分為外涂型和內(nèi)加型兩種；根據(jù)作用的耐久性又分為暫時(shí)性和耐久性兩種。 此外，油品抗靜電劑還可分為有灰 型和無灰

11、型兩種。目前在工業(yè)中使用的燃油抗靜電劑分為金屬和非金屬兩種，其 中非金屬抗靜電劑主要有聚砜和聚胺類化合物。根據(jù)分子中的親水基是否電離可將抗靜電劑分為離子型和非離子型。親水基 電離后帶負(fù)電即為陰離子型，相反的即為陽離子型。若抗靜電劑分子中有兩個(gè)以 上電離后分別帶有不同性質(zhì)電荷的親水基，則是兩性型。羥基、醚鍵、酯鍵等不 電離的就是非離子型。（1）陽離子型抗靜電劑在這類抗靜電劑中，陽離子可以是有機(jī)胺、銨、氨基醇以及堿土金屬或堿金 屬的離子等，陰離子一般是在季銨化反應(yīng)中形成的， 如氯化物甲基硫酸鹽。此類 抗靜電劑的效果較好，但在高溫加工條件下易引起熱變色， 熱穩(wěn)定性差，故常作 為外用型抗靜電劑。其中埃

12、索公司專利中植酸的季銨鹽是最有效的。（2）陰離子型抗靜電劑在這類抗靜電劑中，陰離子起到活性作用，陽離子一般是堿土金屬或堿金屬 的離子。目前在油品抗靜電中應(yīng)用廣泛有各類鉻鹽、銨鹽、鉛鹽等。（3）兩性型抗靜電劑此類抗靜電劑既具有陽離子活性劑的作用， 又具有陰離子活性劑的作用，據(jù) 所含導(dǎo)電介質(zhì)的不同表現(xiàn)出不同的性質(zhì)。 其耐熱性不如非離子型抗靜電劑，但可 以與陰或陽離子表面活性劑配合使用。目前的兩性型抗靜電劑是以咪唑衍生物和 活性金屬離子鹽混合或者是咪唑金屬絡(luò)合物為主。(4) 非離子型抗靜電劑此類抗靜電劑不帶電荷且極性很小，主要通過其極性基團(tuán)與電荷間的相互作用起到抗靜電作用，故其所帶極性基團(tuán)數(shù)目以及烷

13、基鏈長起到關(guān)鍵作用。 非離子 型抗靜電劑的毒性低、熱穩(wěn)定性好，但多為水溶性，其抗靜電效果也沒有離子型抗靜電劑的顯著，故大部分無法作為油品抗靜電劑使用。目前主要有酯、醚類、 脂肪酸烷醇酰胺等。2.2油品抗靜電劑的作用機(jī)理油品用抗靜電劑的作用機(jī)制主要分為兩種:一種是偶極機(jī)制，即作為表面活性劑的油品抗靜電劑添加到輕質(zhì)油品中，極 性基團(tuán)定向排列，使油品在流動(dòng)過程中產(chǎn)生的油品分子和容器壁間的偶電層變 薄，從而降低烴類的帶電量。另一種是離子機(jī)制，即我們認(rèn)為通過質(zhì)子的傳遞能夠形成離子， 而形成的離 子可提高油品電導(dǎo)率，加速電荷的泄露。該理論認(rèn)為，溶液中電荷的載體是離子。 這些離子在外電場作用下通過定向排列抵

14、抗外電場的強(qiáng)度。 Dacre等人用質(zhì)子的傳遞形成離子而導(dǎo)電的機(jī)理解釋了目前廣泛應(yīng)用的Stadis450和ASA-3兩種抗靜電劑的作用機(jī)制。3. 國內(nèi)油品抗靜電劑的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀我國對于抗靜電劑的研究起步較晚，早期并沒有應(yīng)用于石油行業(yè)。隨著科學(xué) 技術(shù)的進(jìn)步，以及人們對石油化學(xué)制品質(zhì)量的要求逐步提高， 近幾十年來，我國 對油品抗靜電劑技術(shù)的研究進(jìn)步飛速，其中有些抗靜電劑的效果已經(jīng)達(dá)到國外同類產(chǎn)品水平。油品抗靜電劑分為烷基醇胺硫酸鹽類、季胺類、羥乙基烷基胺類、 多元醇脂肪酸酯及其衍生物等類別。目前我國使用的油品抗靜電劑主要有 T1501和T1502兩種。T1501抗靜電劑是丁二酸二異辛酯磺酸鈣、烷基

15、水楊酸鉻和甲基丙烯酸十二酯甲基丙烯酸二乙 基胺酯的共聚物。因?yàn)門1501抗靜電劑表面活性強(qiáng)，能夠顯著降低燃料的水分 離指數(shù)，所以必須嚴(yán)格控制其加入量，我國噴氣燃料中T1501的加入量為1mgL"1, 有效儲(chǔ)存期為一年半。T1502抗靜電劑是無灰型油品抗靜電劑，以聚砜和聚胺為主要原料，是大慶石化分公司2002年開始推廣使用且由空軍油料研究所研制的，其加劑量少，電 導(dǎo)率上升快，水分離指數(shù)變化小，且抗靜電效果好。近年來，我國石油科學(xué)研究院又開發(fā)了 T1503型抗靜電劑，主要成分是聚 砜、多胺、活性組分以及溶劑甲苯，是一種地面燃油用無灰型抗靜電劑。其不含 鉻和鈣，運(yùn)動(dòng)粘度低，加注容易。鄧文安

16、等使用紅外光譜儀及電導(dǎo)率儀等，利用光化學(xué)反應(yīng)合成了無灰型抗靜 電劑T1502并分析了其理化性質(zhì)及結(jié)構(gòu)，此外實(shí)驗(yàn)還考察了 a烯烴與溶劑的物 料配比、反應(yīng)溫度以及紫外光照射等條件對合成反應(yīng)的影響。 最后考察了抗靜電 劑的添加對燃料電導(dǎo)率的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，a-烯烴與溶劑的最佳物料配比為1:11:2,最佳合成溫度是10C、并且采用紫外光連續(xù)照射方式。加入適量抗靜電劑于柴油中，儲(chǔ)存210天內(nèi)電導(dǎo)率不斷增加，在第10d達(dá)到最大值，此后趨 于穩(wěn)定。趙麗萍等對無灰型抗靜電劑在燃油中的感受性做了研究，考察了抗靜電劑在 噴氣燃料、汽油、柴油中的感受性，同樣考察了溫度、油品組成及協(xié)同作用對抗 靜電劑感受性的影響

17、。結(jié)果表明，直餾航空煤油經(jīng)過加氫裂化或加氫精制過程后, 對抗靜電劑的感受性會(huì)提高；溫度影響油品的電導(dǎo)率，溫度升高，油品的電導(dǎo)率 也會(huì)升高；油品組成會(huì)影響抗靜電劑的作用效果， 芳烴含量越高，無灰型抗靜電 劑的作用效果越好。T1503無灰型抗靜電劑可以滿足工業(yè)應(yīng)用。汪艷庚等利用了輕質(zhì)油品電導(dǎo)率實(shí)驗(yàn)裝置對抗靜電劑在輕質(zhì)油品中的應(yīng)用 做了詳細(xì)的研究，考察了不同油品對抗靜電劑的感受性差異， 以及攪拌、儲(chǔ)存溫 度、時(shí)間和容器對油品電導(dǎo)率的影響。 結(jié)果表明，抗靜電劑對品質(zhì)越高的油品的 作用效果越好，且油品的電導(dǎo)率衰減速度受攪拌、儲(chǔ)存溫度等因素的影響最大。司榮等對聚胺與聚砜油品抗靜電劑的合成以及復(fù)配性能進(jìn)行了

18、詳細(xì)的研究。以十八胺和環(huán)氧氯丙烷為原料合成聚胺，采用高氯酸非水滴定法測定產(chǎn)物的氮含量，同時(shí)利用紅外光譜法以及元素分析法對產(chǎn)品進(jìn)行了表征，考察了產(chǎn)品對商品 柴油的使用效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，最適宜的合成條件是：十八胺與環(huán)氧氯丙烷的 物質(zhì)的量之比為1:2,氫氧化鈉分兩次加入，反應(yīng)時(shí)間各為 12h。將合成的聚胺 與聚砜按質(zhì)量比為1:1添加到商品柴油中，其電導(dǎo)率隨著存儲(chǔ)時(shí)間的增長而增加。但復(fù)配機(jī)制尚不明確。張倩等合成了分別含羧基、酯基的聚砜，對產(chǎn)品進(jìn)行了紅外表征及性能評價(jià), 并考察了烯烴與順酐的配比對其抗靜電性能的影響。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，此方法合成 產(chǎn)率高達(dá)96.8%，且相對分子質(zhì)量小的聚砜在儲(chǔ)存初期時(shí)抗靜

19、電效果較好，而相 對分子質(zhì)量大的聚砜產(chǎn)品的使用效果隨儲(chǔ)存時(shí)間的增長而增強(qiáng)。從實(shí)驗(yàn)還可得 出，順酐-烯烴聚砜分子中羧基與砜基之間的相互作用使抗靜電效果優(yōu)于烯烴聚李彩虹以不同結(jié)構(gòu)的長鏈 a烯烴與SO2為原料合成了不同結(jié)構(gòu)的烯烴聚砜，對產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化，考察產(chǎn)品對商品柴油電導(dǎo)率的改善效果。 結(jié)果表明，烯烴種類 不同，產(chǎn)品的抗靜電效果不同。癸烯聚砜與十六烯聚砜具有良好的抗靜電效果, 而環(huán)己烯聚砜與苯乙烯聚砜幾乎不具有抗靜電效果。4. 國外油品抗靜電劑的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀國外對油品抗靜電劑的研究較早，目前批準(zhǔn)使用的抗靜電劑主要為ASA-3和STD-450。ASA-3型抗靜電廣泛應(yīng)用于噴氣燃料中，是由烷基水楊酸鉻

20、、胺基 聚合物以及丁二酸二異辛酸酯磺酸鈣組成的。N.B .羅日科夫研究發(fā)現(xiàn)烷基水楊酸鉻是單烷基和二烷基水楊酸鉻的混合物，而丁二酸二異辛酸酯磺酸鈣是2-乙基己醇磺化脂肪鈣與丁二酸的鈣鹽的混合物。此類抗靜電劑在燃料油中的最小添加濃度為O.lmg丄，最大加入量為lOmg.L-1，使用效果穩(wěn)定。根據(jù)國外已有的專利，STD-450型抗靜電劑是將專利聚砜、專利聚胺、二壬 基萘基磺酸這三種基礎(chǔ)成分加入到甲苯、高沸點(diǎn)芳烴、異丙醇等有機(jī)溶劑中配制 而成的，其有效成分約占37%0三種基礎(chǔ)成分中，聚胺和聚砜具有傳導(dǎo)性功能, 而磺酸組分只是起到穩(wěn)定劑的作用。具體實(shí)例如下:4.1聚砜型抗靜電劑Thomas E. J等聚

21、砜型抗靜電劑進(jìn)行了研究，烯烴聚砜是由烯烴和二氧化硫 交替共聚生成的一種線性高分子， 具有色淺、無定形、可塑以及耐擠壓等物理性 質(zhì)。聚砜的合成反應(yīng)是一種自由基聚合反應(yīng)過程， 且引發(fā)劑種類繁多，如臭氧化 合物、過氧化物、偶氮二異丁腈等，可見光照射亦能引發(fā)反應(yīng)。文中用偶氮二異丁腈作為引發(fā)劑，甲苯作為溶劑，少量的十二硫醇做為分子量改性劑，使用端烯烴(612C)和二氧化硫聚合生成聚砜。其在燃油中的添加量為120mg.L-1。Cyrus P.H等用烯烴與SO2交替共聚生成了線性聚砜，烯烴在開頭和結(jié)尾排列，共聚單體的摩爾比為1:1。生成聚砜的平均分子量大約為1W至1500W，抗 靜電性能最優(yōu)的聚砜的分子量為

22、1050W。但當(dāng)聚砜的分子量低于1W時(shí)，就 能有效的增加烴類燃料的導(dǎo)電性，但是不如分子量大的效果好。聚砜的分子量可 通過聚合反應(yīng)的條件來控制，如引發(fā)劑的用量、聚合反應(yīng)的溫度，改性劑的用量 也會(huì)影響所需聚砜的分子量。1997年，Wang J. H等用經(jīng)驗(yàn)式-(CH2CHR)n-SO2-來表示聚砜，其中n10 并用紅外光譜法確定共聚物的組成。通過JASCO-810型紅外光譜儀對合成的聚 合物進(jìn)行紅外表征，波數(shù)范圍在4000-400cm1之間，結(jié)果表明，由丙烯酰胺和二 氧化硫(摩爾比為0.05-0.5)生成的聚砜的組成可以通過 CH2基團(tuán)(1423cm-1 )的 吸光度對SO2基團(tuán)(1305cm)的

23、吸光度的比率函數(shù)反映出來，禾I用這種線性關(guān) 系能很容易的確定共聚物的組成，且實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了這種技術(shù)也能有效的應(yīng)用在 由苯乙烯和二氧化硫合成的聚砜。合成聚砜所用的引發(fā)劑是偶氮二異丁腈，且轉(zhuǎn) 化率小于5%。使用Heraeus CHN-O快速分析儀來確定聚合物的元素組成， 實(shí)驗(yàn) 結(jié)果表明，聚砜-(CH2CHR)n-SO2-可以通過元素分析來測定其在各種條件下制備 的元素組成。在烯烴與SO2摩爾比為0.05-0.5的范圍時(shí)，n值僅與反應(yīng)溫度有關(guān), 聚合溫度越高，n值越大。Cais等對聚砜的分子式-(CH2CHR)n-SO2沖的n值做了深入的研究。他們用二氧化硫和氯乙烯合成了聚砜，證實(shí)了這一聚合反應(yīng)的機(jī)

24、理是自由基聚合機(jī)理。 使用紅外光譜儀聚砜產(chǎn)品進(jìn)行了表征，發(fā)現(xiàn)了 -CH2-在1423cm-1處的彎曲振動(dòng)峰 與-SO2-在1135 cm-1處的對稱伸縮振動(dòng)之間的吸光度比值同氯乙烯聚砜組成之間的關(guān)系，并對n=230的一個(gè)線性關(guān)系進(jìn)行了報(bào)道。Matsuo、Mansfield M.L.對聚砜的構(gòu)象以及動(dòng)力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了深入的研究，研究證實(shí)，聚砜時(shí)立體螺旋結(jié)構(gòu)的，這一螺旋結(jié)構(gòu)是依靠分子內(nèi)以及分子間的靜電吸引達(dá)到穩(wěn)定的，這樣就使得C-C主鏈呈高度的反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，并使分子的凈偶極減小，但不為零。Fawcett和Heatley等采用13C核磁共振譜圖詳細(xì)分析研究了部分烯烴聚砜的立體構(gòu)象特征，結(jié)果表明，當(dāng)溶劑為二

25、甲亞砜作的時(shí)候，端烯烴聚砜的立體結(jié) 構(gòu)規(guī)整性好。Chambers等同樣采用13C核磁共振譜對1-丁烯、2-丁烯和SO2的三元共聚物的分子結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研究， 結(jié)果表明，聚砜呈立體螺旋狀結(jié)構(gòu)，螺 旋線的旋轉(zhuǎn)受表面粘性阻力和動(dòng)力學(xué)的連接方式共同控制。4.2聚胺-聚砜復(fù)合型抗靜電劑聚胺-聚砜復(fù)合抗靜電劑此類抗靜電劑在用量很小的情況下也能達(dá)到很好的效果，且是無灰型，對幾 乎所有的烴燃料都適用，聚胺與聚砜的質(zhì)量比在100:11:100,且最優(yōu)質(zhì)量比大 約在20:11:1，其中聚砜是端烯烴與SO2摩爾比為1:1合成的，聚胺是酰胺與 環(huán)氧氯丙烷摩爾比為1:1合成的。抗靜電性能最優(yōu)的聚砜其特性粘度在

26、0.1dl/g至1.6dl/g之間?？梢詫煞N組分用一種強(qiáng)酸結(jié)合起來，首選是油溶性磺酸，此時(shí)將形成聚胺磺酸鹽來對抗長期儲(chǔ)存會(huì)有沉淀生成的缺點(diǎn)。這一混合物中，聚砜 占總重的5-25百分比，聚胺占總重的5-25百分比，季銨化合物占總重的0.5-5 百分比，油溶性磺酸占總重的5-25百分比，溶劑占總重的20-84.5百分比。聚胺-聚砜-磺酸復(fù)合抗靜電劑液烴燃料的導(dǎo)電性會(huì)隨著外界溫度以及濕度的變化而變化， 且其導(dǎo)電性降低還可能是因?yàn)槠渲兴厥饨M分，例如：極性陽離子。聚胺-聚砜-磺酸抗靜電劑是一種廉價(jià)、協(xié)同有效的混合型抗靜電添加劑，混合物中每一種組分都具有抗靜 電性，一旦經(jīng)某種比例混合，會(huì)因?yàn)閰f(xié)同作用

27、使抗靜電性能將增加。 協(xié)同作用使 聚砜的使用量減少，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。其重要的一點(diǎn)是將無鹵素丙烯酸鹽聚 合物與聚砜混合來控制有潛在危險(xiǎn)的靜電荷的逐漸積累。聚胺-聚砜-烷基磺酸復(fù)合抗靜電劑由于聚砜是一種相對較貴的共聚物，烷基乙烯基單體與陽離子乙烯基單體的 共聚物的使用可以減少聚砜的使用， 具有很高的經(jīng)濟(jì)效益。此類復(fù)合型抗靜電劑 含硫量低，且不含有鹵素。為了防止長期儲(chǔ)存過程中聚胺的分解， 聚胺一般會(huì)以 鹽的形式存在，特別是磺酸鹽。在油品以及烷烴溶劑中加入抗靜電劑可以按任何順序，這一方法能通過傳統(tǒng)的混合或混合設(shè)備來達(dá)到工業(yè)應(yīng)用。典型的聚氨型抗 靜電劑合成路線如下:首先，脂肪胺與環(huán)氧氯丙烷發(fā)生加成反

28、應(yīng):CH. CHn + r'nh, A R'NH CH.CH CH.IIOHCl上述生成物與堿反應(yīng)生成環(huán)氧胺：t?NH Cll, CH CH.+ NaOlINHCH,+NuClOil Clr'nh-chH, + RkHYH廠弋CyHCHCHNHRRIN-CH5CH_ H,OHfH 廠CH H NHRfH 廠CHCH 廠測 ar'nYH廠C 一 Hg +廠£十于均 * rVj-CHj-chCHIjiNR聚胺-聚砜-聚陽離子復(fù)合抗靜電劑此類復(fù)合型抗靜電劑通常被用來作為貯存穩(wěn)定劑或冷流添加劑,還可以被用來作為抑制沉淀生成的添加劑，多被用于噴氣式飛機(jī)燃油、柴油

29、或民用燃料油中,其燃油的固有電導(dǎo)率低于10 pS/m。此類抗靜電添加劑是溶解于有機(jī)溶劑中使用的，主要有以下幾種:(1)聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚反丁烯二酸酯;(2)烯烴聚砜、脂肪族初始一元胺與環(huán)氧氯丙烷聚合得到的產(chǎn)物聚胺;(3)烷基乙烯基單體和陽離子乙烯基單體的烴可溶聚合物，且烷基乙烯基單體與陽離子乙烯基單體的比重為1:110:1o此外還有抗氧化劑、減活化劑。4.3烯烴-馬來酸酐聚合物此類抗靜電劑對柴油電導(dǎo)率的改善情況比其它抗靜電材料要強(qiáng)，此聚合物包含馬來酸酐與端烯烴或者烷基乙烯醚，烷基酯、羧甲基酰胺或羧甲基酯。聚合物的添加量在很少的情況下作用效果就會(huì)很明顯，一般是每千桶總?cè)莘e的燃料油中添加110磅。其特殊用途是改善了作為石油蒸餾油的有機(jī)液體合成物的沸點(diǎn)，從最初的75T135 T變?yōu)?50T750 To這里所說的蒸餾油可以是直餾蒸餾燃料油、催化或熱分解（包