[發明專利]利用植物油制備聚合酯的方法、聚合酯和聚酯型潤滑油

在審

• 申請號: 202011062189.9
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN114426662A
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 蘭曉艷;曾穎峰;趙敏;韋淡平
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: C08G63/78
• 分類號: C08G63/78;C08G63/66;C10M107/32
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 張福根;鄭特強

本發明提供一種利用植物油制備聚合酯的方法、通過該方法獲得的聚合酯，以及應用該聚合酯作為基礎油的聚酯型潤滑油，其中該方法包括以植物油為原料，向植物油中加入催化劑并通入含氧氣體進行氧化聚合反應，得到聚合酯，其中催化劑為過氧化物催化劑。通過該方法所得植物油具有良好的熱穩定性、較高的氧化安定性、粘度和粘度指數，同時具有無毒、環保、可生物降解的優勢，可作為新的環保型潤滑劑基礎油，具有良好的應用前景。

技術領域

本發明涉及潤滑劑領域，具體涉及一種利用植物油制備聚合酯的方法、聚合酯和聚酯型潤滑油。

背景技術

傳統的潤滑劑絕大多數以礦物油作為基礎油，礦物基潤滑油在自然環境中可生物降解能力很差，進入環境長期留存和富集，產生一系列環境問題，對人類生態環境和健康構成了威脅。隨著石油資源的逐漸枯竭，石油價格的不斷攀升，人們日益重視研究和利用可再生能源。

植物油是光合作用產物，植物油具有良好的生物降解性，無生物毒性，是可再生資源。由于植物油具有雙鍵和線性分子結構，粘溫性能優異，因此植物油的粘度指數一般高于礦物油。植物油分子中還含有極性基團，可在金屬表面形成吸附膜，其中的脂肪酸可以與金屬表面反應形成金屬皂的單層膜，兩者均可起抗磨減摩作用，使得植物油具有良好的潤滑性能。

植物油雖具有以上優點，但如豆油和菜油等在儲存條件下就易氧化，生成的游離酸會腐蝕金屬部件，植物油氧化后還會聚合形成漆膜，粘附在機械零件表面對潤滑產生破壞作用，影響潤滑系統正常工作。這是由于植物油分子中含有大量碳碳雙鍵，氧化機理主要表現為活潑的烯丙基自由基反應，因此氧化穩定性很差。尤其是含2～3個雙鍵的亞油酸或亞麻酸組分，在氧化初期就迅速被氧化，同時還對以后的氧化反應起到引發作用。此外，植物油的低溫性能一般較差，并且大部分植物油的運動粘度落在很窄的范圍內，因此其使用性能和應用范圍受到了限制。

因而，人們對植物油進行改性，改善其氧化安定性、高低溫性能和粘度范圍窄等缺點，常用的改進方法有加氫和環氧化等方法。環氧化是一種提高植物油氧化穩定性的有效方法，主要是利用過氧羧酸將植物油中的碳碳雙鍵氧化，使其與一個氧原子結合轉化為環氧鍵，從而降低分子中雙鍵的數目，提高植物油的氧化穩定性。環氧化反應雖能提高其飽和度，改善氧化安定性，但是植物油的飽和度越高，其固化溫度越高，低溫流動性越差，因而改性后植物油的凝點上升。而且環氧化工藝通常以苯為溶劑，以濃硫酸為催化劑，得到的環氧油副產物多，放置一段時間后會生成沉淀，而且粘度較大，后處理過程中的廢液易污染環境。

CN 200610028169對植物油進行了改性，但其過程中使用硫酸易產生碳化問題，并且產品需要水洗和脫水處理，工藝復雜。此外，此反應采用冰醋酸時，還需用帶水劑苯、甲苯和汽油，所得到的改性產物醇酯型化合物結構屬于甲酯結構，不穩定；CN01807381.6是對植物油進行了物理精制，采用往植物油中通入空氣的目的是為了除去植物油中的雜質，并沒有改變植物油的化學結構來改善其氧化穩定性。

需注意的是，前述背景技術部分公開的信息僅用于加強對本發明的背景理解，因此它可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。

發明內容

本發明的一個主要目的在于克服上述現有技術的至少一種缺陷，提供一種利用植物油制備聚合酯的方法，和通過該方法獲得的聚合酯，以及應用該聚合酯作為基礎油的聚酯型潤滑油。本發明通過采用特定催化劑對植物油進行氧化聚合改性，以解決現有植物油改性工藝復雜、污染環境、產物不穩定等問題。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發明提供一種利用植物油制備聚合酯的方法，包括：以植物油為原料，向所述植物油中加入催化劑并通入含氧氣體進行氧化聚合反應，得到所述聚合酯，其中所述催化劑為過氧化物催化劑。