[發(fā)明專利]新戊基多元醇酯的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910525496.7
• 申請(qǐng)日: 2019-06-18
• 公開（公告）號(hào): CN110143872A
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張勇;于黎明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東海川化工技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): C07C67/08
• 分類號(hào): C07C67/08;C07C69/58
• 代理公司: 淄博啟智達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 37280
• 代理人: 王燕

本發(fā)明屬于化工合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新戊基多元醇酯的制備方法。采用油酸甲酯和醇為原料，以甲醇鈉作為催化劑，反應(yīng)制得新戊基多元醇酯；其中，醇為2?羥甲基?2?乙氧基甲基?丙醇?1,3?二醇或2?羥甲基?2?丁氧基甲基?丙醇?1,3?二醇。采用本發(fā)明方法得到的合成酯用作潤(rùn)滑油具有非常優(yōu)異的綜合性能，其同時(shí)具有較好的高溫穩(wěn)定性、較高的粘溫特性和較好的低溫性能，相較于其他的潤(rùn)滑油，該合成酯是符合油品要求的合成酯類油，對(duì)于合成酯類油在潤(rùn)滑油中的應(yīng)用提供了新的產(chǎn)品選擇，具有更好的應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化工合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新戊基多元醇酯的制備方法。

背景技術(shù)

合成酯類油是一類綜合性能較好、開發(fā)應(yīng)用較早的一類合成潤(rùn)滑油；其具有非常好的溫度特性、潤(rùn)滑性、熱氧化穩(wěn)定性以及可生物降解性等性能，主要用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)和壓縮機(jī)潤(rùn)滑油，目前世界上的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油幾乎全部用的是酯類油。因此，這是一種很重要的合成潤(rùn)滑油。

合成酯類油的分子結(jié)構(gòu)特征是分子中都含有酯基官能團(tuán)。根據(jù)分子中酯基的數(shù)量和位置的差異，合成酯類油又分為雙酯、多元醇酯和復(fù)酯。雙酯有兩個(gè)酯基，是以二元羧酸與一元醇，或以二元醇與一元羧酸反應(yīng)得到的酯。多元醇酯具有兩個(gè)以上的酯基，常用的多元醇酯有C5-C9脂肪酸的三羥甲基丙烷酯和季戊四醇酯。復(fù)酯是由二元酸、多元醇酯化成長(zhǎng)鏈分子，其端基再用一元醇或一元酸酯化而得，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，平均分子量一般為800-1500，其粘度較雙酯和多元醇酯高，但其熱穩(wěn)定性不如多元醇酯好。除此之外，還有一類用生物油制備的酯類潤(rùn)滑油，其具有較好的生物降解性、摩擦性和可重復(fù)利用性，是一類環(huán)境友好的潤(rùn)滑油，但是由于其熱穩(wěn)定性較差，因此其應(yīng)用領(lǐng)域并不廣泛。

在這些合成酯類油中，有一類較為特殊的合成酯—新戊基多元醇酯，其特點(diǎn)是分子中的β碳原子上不含氫，因而其熱穩(wěn)定性比其它酯類要好。新戊基多元醇酯因其特殊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)而具有優(yōu)異的高低溫性能、黏溫性能、熱氧化穩(wěn)定性、潤(rùn)滑性、低揮發(fā)性等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)具有優(yōu)良的生物降解性、低毒及原材料可再生性等優(yōu)勢(shì)，可以更好的滿足當(dāng)前工業(yè)發(fā)展對(duì)于新型潤(rùn)滑材料的要求。同時(shí)由于新戊基多元醇酯空間結(jié)構(gòu)上的多元羥基結(jié)構(gòu)，與不同結(jié)構(gòu)類型的直鏈或支鏈脂肪酸組合，使該酯具有寬廣的性能調(diào)整范圍，所合成的新戊基多元醇酯具有其他酯類無可比擬的優(yōu)越性，成為目前高端合成酯潤(rùn)滑油的最佳選擇。新戊基多元醇酯類油可用于潤(rùn)滑脂的基礎(chǔ)油，主要是在苛刻的使用條件下保護(hù)機(jī)器部件，尤其適用于低溫及高溫潤(rùn)滑脂。

合成新戊基多元醇酯所用的醇一般有季戊四醇、新戊二醇等，這些多元醇的β碳原子上不含氫原子。在酸的選擇上，有研究表明以油酸作為原料合成的酯可以用作潤(rùn)滑油。以油酸為原料得到的合成酯，在低溫條件下可以保持很好的流動(dòng)性，因此能夠在較低的溫度以及一些極端的氣候條件下使用，但是高溫穩(wěn)定性差。目前常用的合成酯潤(rùn)滑油其粘度指數(shù)為140-200，閃點(diǎn)為190-330℃，傾點(diǎn)為-1—-40℃。對(duì)于潤(rùn)滑油而言，其高溫穩(wěn)定性、粘溫性能及低溫性能均是非常重要的指標(biāo)，性能優(yōu)異的潤(rùn)滑油需要同時(shí)保持各項(xiàng)指標(biāo)較好，目前的潤(rùn)滑油較難同時(shí)達(dá)到較好的高溫穩(wěn)定性、較好的粘溫特性以及較好的低溫特性，通常為了滿足某種性能而損失另外一種性能；如季戊四醇酯，其黏度指數(shù)為198，但是其傾點(diǎn)較低，僅為-6℃。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種新戊基多元醇酯的制備方法，采用油酸甲酯及與甘油具有類似結(jié)構(gòu)的醇類作為原料，合成新型結(jié)構(gòu)的多元醇酯，其具有較好的高溫穩(wěn)定性、較好的粘溫特性以及較好的低溫特性。

本發(fā)明所述的新戊基多元醇酯的制備方法是采用油酸甲酯和醇為原料，以甲醇鈉作為催化劑，反應(yīng)制得新戊基多元醇酯；其中，醇為2-羥甲基-2-乙氧基甲基-丙醇-1,3-二醇或2-羥甲基-2-丁氧基甲基-丙醇-1,3-二醇。

所述的2-羥甲基-2-乙氧基甲基-丙醇-1,3-二醇的制備方法是將3,3-二(羥甲基)-環(huán)氧丙烷、乙醇和硫酸混合，pH調(diào)至中性后加入無水硫酸鎂，得到粘稠的不透明液體，將該不透明液體用乙醚提取，得到2-羥甲基-2-乙氧基甲基-丙醇-1,3-二醇。