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影響烷基芳烴蒸發損失的結構因素探索
關鍵詞：烷基芳烴 結構參數 蒸發損失 沸點 定量關系
摘要：針對蒸發損失這一質量指標對潤滑油基礎油(簡稱基礎油)使用性能的重要性以及現有測試方法存在的不足,考慮到基礎油蒸發損失與低壓沸點之間存在密切關系,收集整理了106種烷基芳烴基礎油的結構和其在1 333.22 Pa壓力下的沸點數據,采用分子模擬方法計算得到了這些不同結構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構特征的參數,并計算了各分子不同類型的拓撲指數。采用遺傳函數算法(GFA)對這些烷基芳烴在1 333.22 Pa壓力下的沸點與其結構參數之間的關系進行了回歸分析,建立了物理意義明確的烷基芳烴沸點與其結構參數之間的定量關系方程。方程相關系數的平方為0.978,交叉檢驗相關系數的平方為0.962,具有較高的可靠性和預測能力。該方程表明烷基芳烴的前線軌道能隙(LUMO-HOMO)、分子極化率和回轉半徑是影響其在1 333.22 Pa壓力下的沸點高低的主要結構因素。烷基芳烴前線軌道能隙越窄,極化率越高,分子回轉半徑越大,則其在1 333.22 Pa壓力下的沸點越高,導致其蒸發難度越大,蒸發損失越低。依據這3個結構參數,利用構建的定量關系方程,能夠對烷基苯、烷基萘等芳烴在1 333.22 Pa壓力下的沸點高低進行較為準確地預測,對于設計與優化蒸發損失較低的烷基芳烴基礎油結構組成具有一定的指導意義。
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