影響烷基芳烴蒸發(fā)損失的結(jié)構(gòu)因素探索
關(guān)鍵詞：烷基芳烴 結(jié)構(gòu)參數(shù) 蒸發(fā)損失 沸點 定量關(guān)系
摘要：針對蒸發(fā)損失這一質(zhì)量指標(biāo)對潤滑油基礎(chǔ)油(簡稱基礎(chǔ)油)使用性能的重要性以及現(xiàn)有測試方法存在的不足,考慮到基礎(chǔ)油蒸發(fā)損失與低壓沸點之間存在密切關(guān)系,收集整理了106種烷基芳烴基礎(chǔ)油的結(jié)構(gòu)和其在1 333.22 Pa壓力下的沸點數(shù)據(jù),采用分子模擬方法計算得到了這些不同結(jié)構(gòu)烷基芳烴分子的前線軌道能量和電荷分布等反映分子微觀結(jié)構(gòu)特征的參數(shù),并計算了各分子不同類型的拓?fù)渲笖?shù)。采用遺傳函數(shù)算法(GFA)對這些烷基芳烴在1 333.22 Pa壓力下的沸點與其結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行了回歸分析,建立了物理意義明確的烷基芳烴沸點與其結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的定量關(guān)系方程。方程相關(guān)系數(shù)的平方為0.978,交叉檢驗相關(guān)系數(shù)的平方為0.962,具有較高的可靠性和預(yù)測能力。該方程表明烷基芳烴的前線軌道能隙(LUMO-HOMO)、分子極化率和回轉(zhuǎn)半徑是影響其在1 333.22 Pa壓力下的沸點高低的主要結(jié)構(gòu)因素。烷基芳烴前線軌道能隙越窄,極化率越高,分子回轉(zhuǎn)半徑越大,則其在1 333.22 Pa壓力下的沸點越高,導(dǎo)致其蒸發(fā)難度越大,蒸發(fā)損失越低。依據(jù)這3個結(jié)構(gòu)參數(shù),利用構(gòu)建的定量關(guān)系方程,能夠?qū)ν榛健⑼榛恋确紵N在1 333.22 Pa壓力下的沸點高低進(jìn)行較為準(zhǔn)確地預(yù)測,對于設(shè)計與優(yōu)化蒸發(fā)損失較低的烷基芳烴基礎(chǔ)油結(jié)構(gòu)組成具有一定的指導(dǎo)意義。
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