一种酯类的用途及其制备方法

    技术2025-01-09  79

    本发明属于精细化工领域,涉及到一种酯类润滑油基础油的制备方法。国际专利分类属于c10m。


    背景技术:

    1、酯类基础油是各种合成润滑油的关键成分,广泛应用于制冷、汽车和工业润滑油等领域。酯类油是一种高性能润滑油基础油,在合成油中占有非常重要的地位和相当大的市场份额。酯类油按其结构通常分为双酯、芳香酯、多元醇酯以及复酯,目前主要的酯类合成油是多元醇酯,如季戊四醇酯、新戊基多元醇酯等;酯类油通常具有很好的高低温性能和高的黏度指数,对添加剂和发动机高温下生产的油泥有优秀的溶解能力。酯类油是为满足燃气涡轮发动机润滑要求而发展起来,因其具有优良的使用性能,现已广泛应用于航空航天发动机油、汽车和船用发动机油、压缩机油、液压油以及齿轮油等领域。

    2、酯类油分子结构中含有高活性的酯基团,在润滑金属时可以吸附在金属表面,形成牢固的润滑剂膜,所以一般具有良好的摩擦性能。张红等以己二酸和不同链长的直链醇进行反应,合成了己二酸二正丁酯、己二酸二正己酯等。

    3、1930年代后期,德国法本工业公司(1.g.farbenindustrie)的herman zorn博士开展了人工合成酯基化合物作为润滑剂的研究。1937-1944年,他试验和合成了3500种酯,评价了它们的性能,并弄清了天然油脂的氧化安定性较差是由于酯分子中甘油部分的第二羟基所致。

    4、1938年,采用伯醇特别是三羟甲基乙烷,酯化得到的酯基液体,兼有良好的润滑性能和高的热安定性。同时,还发现二元脂肪酸与长链一元醇反应得到的双酯,具有作为润滑剂使用的良好性能。

    5、在酯类润滑油的研究中,需要不断进行创新,找寻更价廉物美的新型酯类用于不同的润滑工况中。

    6、本发明专利提供一种酯类的用途及其制备方法,即氢化二聚酸辛酯、氢化三聚酸辛酯的用途及其合成方法,该类酯的用途及合成方法目前尚没有报道。


    技术实现思路

    1、1.一种酯类的用途及其制备方法,其特征是使用氢化二聚酸、氢化三聚酸和正辛醇为原料,进行酯化反应得到氢化二聚酸辛酯、氢化三聚酸辛酯,合成的产物可用于润滑油基础油,其制备方法包括如下步骤(以氢化二聚酸辛酯为例):

    2、(1)将氢化二聚酸和正辛醇混合,使氢化二聚酸和正辛醇混合均匀,然后加入分水剂和催化剂,搅拌并加热至140-160℃,保持反应60-120min;

    3、(2)将温度降至40-70℃,加入50-70℃热水进行洗酸;

    4、(3)重复步骤(2),直至水层ph值达到6-8;

    5、(4)将水洗产物加热至210-220℃,分别通过常压蒸馏、减压蒸馏将分水剂、未反应的正辛醇分离出来;

    6、(5)在150-220℃下真空干燥得到氢化二聚酸辛酯。

    7、2.根据1所述的方法,其特征在于催化剂为对甲基苯磺酸。

    8、3.根据1所述的方法,其特征在于催化剂为甲烷磺酸。

    9、4.根据1所述的方法,其特征在于分水剂为二甲苯。

    10、5.根据1和2所述的方法,其特征在于催化剂用量为原料总量(重量)的0.5%-1.5%。

    11、6.根据1和3所述的方法,其特征在于催化剂用量为原料总量(重量)的2%-6%。

    12、该方法中,所用催化剂为对甲苯磺酸或甲烷磺酸。使用对甲苯磺酸时,催化剂用量为氢化二聚酸和正辛醇总量(重量)的0.5%-1.5%,使用甲烷磺酸时,催化剂用量为氢化二聚酸和正辛醇总量(重量)的2%-6%。

    13、氢化二聚酸和正辛醇的物质的量比为1:2.6。该过程反应温度140-160℃,最优150-160℃,反应温度最高不高过160℃,不低于140℃。

    14、在蒸馏除去带水剂和未反应的正辛醇的时候,采用常压蒸馏、减压蒸馏的方法。

    15、发明的效果

    16、氢化二聚酸辛酯热稳定性和氧化安定性比二聚酸辛酯更好,是一种新型酯类润滑油,具有广阔的用途,氢化二聚酸辛酯氧化安定性强,抗氧性和热稳定性很好,作为润滑油基础油可以添加在润滑油中,黏度指数与耐磨耗性能提高,具有良好的粘温性能和低温流动性,也可加入刹车油中制得润滑效果与防锈效果优良的刹车油。

    17、氢化三聚酸辛酯热稳定性和氧化安定性比三聚酸辛酯更好,黏度和黏度指数较高,具有广泛的应用价值,可应用在润滑油和润滑脂中。

    18、按照以上方法进行的氢化二聚酸辛酯和氢化三聚酸辛酯的制备,酯化率达到95%以上,可以间歇生产,也可以实现连续运行。

    19、由于氢化二聚酸、氢化三聚酸是润滑油的抗磨剂,因此反应后残留的少量氢化二聚酸、氢化三聚酸可以不用分离出来,留在产品中即可。制备的氢化二聚酸辛酯,40℃运动黏度:68.96mm2/s,100℃运动黏度:11.53mm2/s,黏度指数:162,凝点-24℃,氧化安定性160min(加0.5% t501抗氧剂),可以用于润滑油基础油。制备的氢化三聚酸辛酯,40℃运动黏度:112.01mm2/s,100℃运动黏度:17.34mm2/s,黏度指数:170,凝点-17℃,氧化安定性120min(加0.5% t501抗氧剂),可以用于润滑油基础油。



    技术特征:

    1.一种酯类的用途及其制备方法,其特征是使用氢化二聚酸、氢化三聚酸和正辛醇为原料,进行酯化反应得到氢化二聚酸辛酯、氢化三聚酸辛酯,合成的产物可用于润滑油基础油,其制备方法包括如下步骤(以氢化二聚酸辛酯为例):

    2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于催化剂为对甲基苯磺酸。

    3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于催化剂为甲烷磺酸。

    4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于分水剂为二甲苯。

    5.根据权利要求1和2所述的方法,其特征在于催化剂用量为原料总量(重量)的0.5%-1.5%。

    6.根据权利要求1和3所述的方法,其特征在于催化剂用量为原料总量(重量)的2%-6%。


    技术总结
    本发明涉及一种酯类的用途及其制备方法,其特征在于使用对甲基苯磺酸和/或甲烷磺酸为催化剂,氢化二聚酸、氢化三聚酸和正辛醇为原料,将氢化二聚酸、正辛醇、催化剂和分水剂搅拌混合,温度控制在140‑160℃,反应60‑120min;冷却后将反应产物水洗洗去催化剂,对水洗产物进行常减压蒸馏将分水剂、未反应的正辛醇分离出来,得到氢化二聚酸辛酯作为润滑油基础油。

    技术研发人员:王延臻,陈一晴,宋春敏,段红玲,杜鑫磊,郭明旭,林德阳,刘港
    受保护的技术使用者:中国石油大学(华东)
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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