利用植物油制备聚合酯的方法、聚合酯和聚酯型润滑油技术

本发明专利技术提供一种利用植物油制备聚合酯的方法、通过该方法获得的聚合酯，以及应用该聚合酯作为基础油的聚酯型润滑油，其中该方法包括以植物油为原料，向植物油中加入催化剂并通入含氧气体进行氧化聚合反应，得到聚合酯，其中催化剂为过氧化物催化剂。通过该方法所得植物油具有良好的热稳定性、较高的氧化安定性、粘度和粘度指数，同时具有无毒、环保、可生物降解的优势，可作为新的环保型润滑剂基础油，具有良好的应用前景。有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
利用植物油制备聚合酯的方法、聚合酯和聚酯型润滑油


[0001]本专利技术涉及润滑剂领域，具体涉及一种利用植物油制备聚合酯的方法、聚合酯和聚酯型润滑油。

技术介绍

[0002]传统的润滑剂绝大多数以矿物油作为基础油，矿物基润滑油在自然环境中可生物降解能力很差，进入环境长期留存和富集，产生一系列环境问题，对人类生态环境和健康构成了威胁。随着石油资源的逐渐枯竭，石油价格的不断攀升，人们日益重视研究和利用可再生能源。
[0003]植物油是光合作用产物，植物油具有良好的生物降解性，无生物毒性，是可再生资源。由于植物油具有双键和线性分子结构，粘温性能优异，因此植物油的粘度指数一般高于矿物油。植物油分子中还含有极性基团，可在金属表面形成吸附膜，其中的脂肪酸可以与金属表面反应形成金属皂的单层膜，两者均可起抗磨减摩作用，使得植物油具有良好的润滑性能。
[0004]植物油虽具有以上优点，但如豆油和菜油等在储存条件下就易氧化，生成的游离酸会腐蚀金属部件，植物油氧化后还会聚合形成漆膜，粘附在机械零件表面对润滑产生破坏作用，影响润滑系统正常工作。这是由于植物油分子中含有大量碳碳双键，氧化机理主要表现为活泼的烯丙基自由基反应，因此氧化稳定性很差。尤其是含2～3个双键的亚油酸或亚麻酸组分，在氧化初期就迅速被氧化，同时还对以后的氧化反应起到引发作用。此外，植物油的低温性能一般较差，并且大部分植物油的运动粘度落在很窄的范围内，因此其使用性能和应用范围受到了限制。
[0005]因而，人们对植物油进行改性，改善其氧化安定性、高低温性能和粘度范围窄等缺点，常用的改进方法有加氢和环氧化等方法。环氧化是一种提高植物油氧化稳定性的有效方法，主要是利用过氧羧酸将植物油中的碳碳双键氧化，使其与一个氧原子结合转化为环氧键，从而降低分子中双键的数目，提高植物油的氧化稳定性。环氧化反应虽能提高其饱和度，改善氧化安定性，但是植物油的饱和度越高，其固化温度越高，低温流动性越差，因而改性后植物油的凝点上升。而且环氧化工艺通常以苯为溶剂，以浓硫酸为催化剂，得到的环氧油副产物多，放置一段时间后会生成沉淀，而且粘度较大，后处理过程中的废液易污染环境。
[0006]CN 200610028169对植物油进行了改性，但其过程中使用硫酸易产生碳化问题，并且产品需要水洗和脱水处理，工艺复杂。此外，此反应采用冰醋酸时，还需用带水剂苯、甲苯和汽油，所得到的改性产物醇酯型化合物结构属于甲酯结构，不稳定；CN01807381.6是对植物油进行了物理精制，采用往植物油中通入空气的目的是为了除去植物油中的杂质，并没有改变植物油的化学结构来改善其氧化稳定性。
[0007]需注意的是，前述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本专利技术的背景理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0008]本专利技术的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种利用植物油制备聚合酯的方法，和通过该方法获得的聚合酯，以及应用该聚合酯作为基础油的聚酯型润滑油。本专利技术通过采用特定催化剂对植物油进行氧化聚合改性，以解决现有植物油改性工艺复杂、污染环境、产物不稳定等问题。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0010]本专利技术提供一种利用植物油制备聚合酯的方法，包括：以植物油为原料，向所述植物油中加入催化剂并通入含氧气体进行氧化聚合反应，得到所述聚合酯，其中所述催化剂为过氧化物催化剂。
[0011]根据本专利技术的一个实施方式，所述过氧化物催化剂选自过氧化氢、过氧甲酸、过氧乙酸、过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化二叔丁基、过氧化苯甲酰、异丙苯过氧化氢、过氧化苯甲酸叔丁酯、4，4-二过氧化叔丁基-1-羟基环已烷、过氧化二碳酸二乙基己酯、过氧化新癸酸异丙苯酯、过氧化二碳酸二(2-乙基己)酯和过氧化月桂酰胺中的一种或多种。
[0012]根据本专利技术的一个实施方式，所述植物油选自玉米油、大豆油、葵花籽油、茶籽油、红花油、花生油、菜籽油、棉籽油、橡胶籽油、亚麻籽油、葵花油、芥花油和芝麻油中的一种或多种。
[0013]根据本专利技术的一个实施方式，所述催化剂占所述植物油的质量百分比为0.01％～20％。
[0014]根据本专利技术的一个实施方式，所述聚合酯中包含具有醚基结构的聚合酯。
[0015]根据本专利技术的一个实施方式，所述氧化聚合反应温度为100℃～500℃，反应时间为5h～20h。
[0016]根据本专利技术的一个实施方式，所述含氧气体为氧气或空气，所述含氧气体的流量为10ml/min～100ml/min。
[0017]根据本专利技术的一个实施方式，所述聚合酯在40℃下的粘度为50mm2/s～3000mm2/s。
[0018]本专利技术还提供一种聚合酯，采用上述方法制得。
[0019]本专利技术还提供一种聚酯型润滑油，以上述聚合酯作为基础油。
[0020]由上述技术方案可知，本专利技术的有益效果在于：
[0021]本专利技术提出的利用植物油制备聚合酯的方法，采用特定的催化剂对植物油进行氧化聚合改性，使所得植物油具有良好的热稳定性、较高的氧化安定性、粘度和粘度指数。由于以植物油作为原料，相比于普通矿物油而言，具有无毒、环保、可生物降解的优势。该方法工艺简单、成本低、具有普适性，所得植物油改性聚合酯作为新一代环保型润滑剂基础油具有良好的应用前景。
具体实施方式
[0022]以下内容提供了不同的实施例或范例，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。当然，这些仅仅是范例，而非意图限制本专利技术。在本专利技术中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应当被视
为在本文中具体公开。
[0023]本专利技术提供一种利用植物油制备聚合酯的方法，包括：以植物油为原料，向所述植物油中加入催化剂并通入含氧气体进行氧化聚合反应，得到所述聚合酯，其中所述催化剂为过氧化物催化剂。
[0024]根据本专利技术，以植物油作为润滑剂的基础油可以有效解决传统矿物油润滑剂生物降解能力差、污染环境的问题。然而，植物油的氧化安定性差、低温性能差以及粘度范围窄等缺点也限制了其发展应用。本领域技术人员普遍认为，植物油经氧化后会降低植物油的品质。然而，本专利技术的专利技术人发现，通过采用特定的工艺条件，尤其是采用特定的催化剂对植物油进行改性，通过氧化聚合的方式将植物油中的不饱和键打开，生成聚合酯，可提高植物油的粘度、热稳定性、氧化安定性和粘附性，进而提高其润滑性。这种聚合酯结构中引入了极性更强的醚基结构，不但提高了油膜在金属表面的吸附强度，而且还提高了生物降解能力。
[0025]在一些实施例中，前述的过氧化物催化剂选自过氧化氢、过氧甲酸、过氧乙酸、过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化二叔丁基、过氧化苯甲酰、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用植物油制备聚合酯的方法，其特征在于，包括：以植物油为原料，向所述植物油中加入催化剂并通入含氧气体进行氧化聚合反应，得到所述聚合酯，其中所述催化剂为过氧化物催化剂。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述过氧化物催化剂选自过氧化氢、过氧甲酸、过氧乙酸、过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化二叔丁基、过氧化苯甲酰、异丙苯过氧化氢、过氧化苯甲酸叔丁酯、4，4-二过氧化叔丁基-1-羟基环已烷、过氧化二碳酸二乙基己酯、过氧化新癸酸异丙苯酯、过氧化二碳酸二(2-乙基己)酯和过氧化月桂酰胺中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述植物油选自玉米油、大豆油、葵花籽油、茶籽油、红花油、花生油、菜籽油、棉籽油、橡胶籽油、亚麻籽油、葵花油、芥花油和芝麻油中...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰晓艳，曾颖峰，赵敏，韦淡平，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：