[發明專利]單酯基潤滑劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201480046323.2
• 申請日: 2014-05-15
• 公開（公告）號: CN105658776A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: S·A·埃勒瑪麗;S·J·米勒
• 申請（專利權）人: 雪佛龍美國公司
• 主分類號: C10M105/38
• 分類號: C10M105/38;C07C69/24
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 孫愛

發明領域

本發明涉及酯基潤滑劑，特別是單酯基潤滑劑和它們的制備方法。

發明背景

酯用作潤滑油已超過50年。它們應用于從噴氣發動機、冷凍機和 發動機油的各種應用中。事實上，在汽車應用中酯是最早的合成曲軸箱 機油。然而，由于聚α-烯烴(PAO)成本更低以及它們的配方類似于礦物 油而使酯讓位于PAO。但是，在全合成機油中，酯幾乎總是與PAO組合 使用以通過提高潤滑性以平衡對密封性、添加性、溶解性、揮發性降低 和能量效率改進的影響。

通常，酯基潤滑劑因其所包含的酯分子的極性而具有優異的潤滑 性。這些分子的極性酯基附著于帶正電的金屬表面而生成能減緩金屬表 面磨損的保護膜。這種潤滑劑的揮發性比傳統潤滑劑低且往往具有高得 多的閃點和低得多的蒸氣壓。酯潤滑劑是優異的溶劑和分散劑，并且易 于溶解和分散油的降解副產物。因此，它們大大減少了油泥的累積。酯 潤滑劑對熱和氧化過程是穩定的，但與其礦物油基類似物相比，酯功能 團使得微生物能更高效和有效地進行生物降解處理。然而，酯的制備更 復雜且可能比其PAO對照物的制備更昂貴。

鑒于上述觀點，簡單、更高效地生產酯基潤滑劑的方法將是非常有 用的，特別是這類方法將能利用可再生原料且結合了低值費托(FT)烯烴 和醇轉化為高值的酯潤滑劑。

發明簡述

本發明廣義涉及單酯基潤滑劑組合物。本發明還涉及制備這些潤滑 劑組合物和其它類似潤滑劑組合物的方法。在一些實施方案中，制備這 類單酯基潤滑劑的方法利用了生物質前體。在這些或其它實施方案中， 潤滑劑前體物種還可源自或衍生自費-托(FT)反應產物。

在一些實施方案中，本發明涉及包括至少一種單酯物種的異構體 混合物的潤滑劑組合物。所述單酯物種的結構如圖2所示，其中R₁、R₂和R₃獨立選自烷基以形成總碳數在8-40范圍的單酯異構體混合物。因 此，R₁、R₂和R₃選自烷基且可相同或不同。在一個實施方案中，潤滑劑 組合物包括至少一種總碳數在10-24范圍的單酯物種的異構體混合物。 在另一個實施方案中，單酯物種的總碳數在12-18范圍，在又一個實施 方案中單酯物種的總碳數在12-16范圍。

在一個實施方案中，本發明涉及包括以下步驟的方法：(a)將α- 烯烴異構化以提供內烯烴的異構體混合物；(b)將步驟(a)的內烯烴環 氧化以提供內環氧化物；(c)通過還原法使步驟(b)的環氧化物的環 氧環打開以提供仲醇；(d)將步驟(c)的仲醇用C₂-C₁₈羧酸進行酯化 以提供至少一種單酯物種的異構體混合物；和(e)將粘度和傾點適合 用作潤滑劑的至少一種單酯物種的異構體混合物分離出來。

在某些實施方案中，α-烯烴可以衍生自費-托方法。在這些其它實 施方案中，C₂-C₁₈羧酸可以衍生自費-托方法或來自生物衍生的脂肪酸。

在某些實施方案中，本發明涉及包括以下步驟的方法：(a)將碳數 為6-22的α-烯烴或α-烯烴混合物異構化成內烯烴的異構體混合物； (b)將碳數為6-22的內烯烴異構體混合物環氧化以形成包括環氧環的內 環氧化物異構體混合物；(c)通過還原法將環氧環打開以形成仲醇異 構體混合物；(d)將仲醇異構體混合物用C₂-C₁₈羧酸或其酰化衍生物如 酰氯或酸酐進行酯化以形成內(仲)的至少一種單酯物種的異構體混合 物；和(e)將粘度和傾點適合用作潤滑劑的至少一種單酯物種的異構 體混合物分離出來。羧酸可以衍生自費-托方法或來自生物衍生的脂肪 酸。羧酸或其酰化衍生物如酰氯或酸酐可衍生自費-托方法或來自生物 衍生的脂肪酸。所述α-烯烴可衍生自費-托方法。