[發(fā)明專利]一種二元酸雙酯型潤滑油基礎(chǔ)油及其制備方法與應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210187711.5
• 申請日: 2012-06-07
• 公開（公告）號: CN102787001A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊勇;晏禮明;傅深展;于得江;曹務(wù)波;陳遠(yuǎn)童
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院微生物研究所;山東瀚霖生物技術(shù)有限公司
• 主分類號: C10M105/36
• 分類號: C10M105/36;C10M177/00
• 代理公司: 北京華夏正合知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11017
• 代理人: 韓登營

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種二元酸雙酯結(jié)構(gòu)潤滑油基礎(chǔ)油及其制備方法。

背景技術(shù)

潤滑油是涂抹在機(jī)械軸承部位等運(yùn)動部分表面的油狀液體，在機(jī)械運(yùn)動過程中起著降溫、減少摩擦、防止磨損等作用，是現(xiàn)代工業(yè)不可缺少的重要資源。潤滑油技術(shù)水平的高低，直接影響了機(jī)械行業(yè)的發(fā)展速度。

目前，大功率、高性能、特殊用途成為機(jī)械發(fā)展的明顯趨勢，從而也對潤滑油提出了越來越苛刻的要求，如耐高溫、超低溫、使用壽命長等。同時，隨著全球性的環(huán)保法律法規(guī)的推動，生物降解性好的潤滑油已成為大勢所趨。在這種形勢下，耐高溫性差、不耐低溫、降解率低、使用壽命短的礦物類潤滑油將逐漸被性能優(yōu)良的合成潤滑油所取代。

合成潤滑油，即通過化學(xué)方法合成的，具有一定分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)油，經(jīng)過進(jìn)一步調(diào)配、加工制成的一種高性能潤滑油。酯類潤滑油正是其中一種性能比較突出的合成潤滑油。

與普通的礦物油相比，酯類潤滑油具有更加優(yōu)良的黏溫性和低溫性，揮發(fā)率低，化學(xué)性能穩(wěn)定，可降解，可再生，抗燃性好，被廣泛用于航空發(fā)動機(jī)潤滑油、高溫鏈條油、壓縮機(jī)油、高檔汽車發(fā)動機(jī)油、精密儀表油、金屬切割液等各個高端領(lǐng)域。

酯類潤滑油基礎(chǔ)油的分子結(jié)構(gòu)容易控制，不同結(jié)構(gòu)對潤滑油基礎(chǔ)油的相應(yīng)指標(biāo)影響比較明顯。酯類潤滑油分子量越大，閃點(diǎn)越高；支鏈越多，傾點(diǎn)越低；支鏈增加，粘度指數(shù)提高。在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明從眾多一元醇和長鏈二元酸中選擇適當(dāng)?shù)慕M合，設(shè)計工藝，從而合成一系列不同粘度指數(shù)、傾點(diǎn)、閃點(diǎn)的優(yōu)良潤滑油基礎(chǔ)油。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種二元酸雙酯型潤滑油基礎(chǔ)油及其制備方法，該基礎(chǔ)油由脂肪族長鏈二元酸和支鏈脂肪醇合成，并通過中和-離心-蒸餾簡單三步完成產(chǎn)品處理過程。通過本發(fā)明所述方法制備雙酯型潤滑油基礎(chǔ)油具有生產(chǎn)條件環(huán)保，生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)周期短等優(yōu)點(diǎn)，非常適合規(guī)模化生產(chǎn)。通過本發(fā)明所述方法獲得的雙酯型潤滑油基礎(chǔ)油具有長直鏈連接兩端酯基，兩端為支鏈的分子結(jié)構(gòu)。這種酯類具有凝點(diǎn)低、粘度指數(shù)高、閃點(diǎn)高、生物降解性好等優(yōu)點(diǎn)。主要用于航空發(fā)動機(jī)油、汽車發(fā)動機(jī)油、空氣壓縮機(jī)油、重負(fù)荷齒輪油、超低溫發(fā)動機(jī)油。

本發(fā)明所述的一種二元酸雙酯結(jié)構(gòu)潤滑油基礎(chǔ)油，該基礎(chǔ)油化學(xué)通式為：

R₂-H₂COOC-R₁-COOCH₂-R₂

其中：

R₁為C₉-C₁₂直鏈亞烷基；

R₂為C₃-C₁₂的支鏈烷基。

所述的二元酸雙酯結(jié)構(gòu)潤滑油基礎(chǔ)油的制備方法，其特征在于按下列步驟進(jìn)行：

a.將長鏈二元酸和支鏈脂肪族醇以1∶2.1-1∶3比例加入反應(yīng)裝置，按酸質(zhì)量1％-10％比例加入對甲苯磺酸，進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為100℃-130℃，反應(yīng)時間為0.5-3小時。

b.用氫氧化鈉或碳酸鈉溶液進(jìn)行處理，于500-12000轉(zhuǎn)/分鐘轉(zhuǎn)速離心機(jī)中離心1-30分鐘，即可得雙酯類潤滑油基礎(chǔ)油粗品。

c.將蒸餾水和粗酯按大于等于1∶1的比例加入真空度大于或等于0.05MPa的真空蒸餾裝置中，于50-120℃進(jìn)行真空蒸餾，蒸去水分和雜醇后，即可得成品酯。

步驟a中的長鏈二元酸為十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸。

步驟a中的支鏈脂肪醇為異丁醇、異戊醇、異己醇、異庚醇、異辛醇、異壬醇、異癸醇、異十一醇、異十二醇、異十三醇。

所述的二元酸雙酯結(jié)構(gòu)潤滑油基礎(chǔ)油作為航空發(fā)動機(jī)潤滑油、空氣壓縮機(jī)潤滑油、汽車發(fā)動機(jī)潤滑油、重負(fù)荷齒輪油或超低溫發(fā)動機(jī)油的應(yīng)用。

本發(fā)明的制備方法，其步驟為酯化-中和-離心-蒸餾，改變了傳統(tǒng)工藝中酯化-蒸餾-中和-靜置-蒸餾的生產(chǎn)步驟，大大縮短了生產(chǎn)周期，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。解決了傳統(tǒng)工藝的醇?xì)馕稓埩魡栴}，生產(chǎn)所得雙酯純凈、無雜醇?xì)馕丁?/p>

本發(fā)明的雙酯型化合物，其凝點(diǎn)不高于20℃，閃點(diǎn)不低于210℃，通常40℃時運(yùn)動粘度為10-100mm²/s，粘度指數(shù)不低于130，不同產(chǎn)品之間互溶性好，作為潤滑油基礎(chǔ)油能夠滿足絕大部分高溫或低溫條件下的使用要求。

本發(fā)明的二元酸雙酯結(jié)構(gòu)潤滑油基礎(chǔ)油的制備方法，簡單、高效、環(huán)保、節(jié)能，對環(huán)境條件和生產(chǎn)條件要求極低，具有非常大的規(guī)模化和普及化的可行性。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一：