CN103642557B - 酰胺型润滑油生物降解促进剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种酰胺型润滑油生物降解促进剂及其制备方法，其化学式为C20H37NO3。对润滑油具有较好的生物降解促进效果。该润滑油生物降解促进剂性质稳定，不易水解，摩擦学性能优异，防锈和抗菌效果好，对促进润滑油生物降解效果明显。本发明制备润滑油生物降解促进剂的方法，具有原料易得、条件温和、操作简便、对设备的要求不高、副产物容易除去以及易于实现工业化生产的优点。而且制备润滑油生物降解促进剂的原料来源广泛，价格相对便宜。

Description

酰胺型润滑油生物降解促进剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及润滑油生物降解促进剂及其合成方法的合成，生物降解技术领域。
背景技术
矿物润滑剂在使用、储存和运输等过程中由于泄漏、飞溅、蒸发或包装用品中的残留、回收不当等原因而进入环境，会对环境造成直接的污染，特别是对水生植物和动物造成严重影响，甚至破坏生态平衡。虽然与其它许多化学产品相比，润滑剂造成的环境污染问题并不是特别严重，但由于其应用广泛，量小但扩展面宽，仍然对环境造成不可忽视的影响。据统计，目前全世界每年约有500～1000万吨油基化学品进人生物圈，即使在润滑剂回收利用率较高(>60％)的国家，仍有4％～10％的润滑剂进入环境，这些油基化学品来自于食品工业、石油产品及副产品如润滑油、液压油、切削油等。进入环境的润滑剂严重污染陆地、江河和湖泊，也严重危害生态环境和生态平衡，像矿物油对地下水的污染长达100年之久，0.1g的矿物油能降低海中小虾的寿命达20％。矿物润滑剂属生物难降解润滑剂（研究表明，大部分矿物润滑剂的生物降解率不大于40%），大量使用生物难降解型矿物润滑剂而导致的生态系统污染问题日益引起人们的关注。
因此，研究和开发促进矿物基润滑油生物降解的添加剂将成为润滑剂领域新的发展方向。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明针对矿物润滑剂难降解的问题，提供一种对润滑油生物降解促进效果的酰胺型润滑油生物降解促进剂。
本发明还提供所述酰胺型润滑油生物降解促进剂的合成方法。
解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种酰胺型润滑油生物降解促进剂，其特征在于，其化学式为C20H37NO3，结构式为：
。
所述酰胺型润滑油生物降解促进剂的制备方法，具体包括以下步骤：
1）将一定量的氢氧化钠溶于定量混合溶剂中，然后加入一定量的氨基酸于三口烧瓶中搅拌溶解；
其中，氢氧化钠为0.1mol/L；混合溶剂由水与四氢呋喃组成，其体积比为l：3；氨基酸与氢氧化钠的摩尔比为1：1；
2）在一定温度下滴加油酸酰氯68g，同时滴加氢氧化钠溶液，维持体系pH值在10～11；30min滴完，然后升温至20±2℃进行反应，继续搅拌2～3h；
3）反应完成后用浓度为6N的盐酸酸化32mL，升温蒸去有机溶剂，油层用水和石油醚洗涤干净，经干燥，得到N－油酸酰基氨基酸。
相比现有技术，本发明酰胺型润滑油生物降解促进剂具有如下有益效果：
A、润滑油生物降解促进剂性质稳定，不易水解，摩擦学性能优异，防锈和抗菌效果好，对促进润滑油生物降解效果明显。
B、制备润滑油生物降解促进剂的原料来源广泛，价格相对便宜。
C、肖顿－鲍曼缩合法的制备润滑油生物降解促进剂的优点是原料易得，条件温和，操作简便，对设备的要求不高，副产物容易除去，易于实现工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
一、酰胺型润滑油生物降解促进剂，其化学式为C20H37NO3，结构式为：
。
二、合成方法
一种酰胺型润滑油生物降解促进剂的制备方法，具体包括以下步骤：
1）将一定量的氢氧化钠溶于定量混合溶剂中，然后加入一定量的氨基酸于三口烧瓶中搅拌溶解；
其中，氢氧化钠为0.1mol/L；混合溶剂由水与四氢呋喃组成，其体积比为l：3；氨基酸与氢氧化钠的摩尔比为1：1；
2）在一定温度下滴加油酸酰氯68g，同时滴加氢氧化钠溶液，维持体系pH值在10～11；30min滴完，然后升温至20±2℃进行反应，继续搅拌2～3h；
3）反应完成后用浓度为6N的盐酸酸化32ml，升温蒸去有机溶剂，油层用水和石油醚洗涤干净，经干燥，得到N－油酸酰基氨基酸，即为酰胺型润滑油生物降解促进剂。所述酰胺型润滑油生物降解促进剂应密封储存，保持干燥。
本制备方法的优点是原料易得，条件温和，操作简便，对设备的要求不高，副产物容易除去，易于实现工业化生产。
反应方程式见式（1）～（4）：
(1)
(2)
（3）
（4）
脂肪酸酰氯优化工艺条件：脂肪酸与三氯化磷的摩尔比为2：1，反应温度为70℃，反应时间为4h，月桂酸酰氯收率为93.1％，油酸酰氯收率为91.2％。
三、促进效果：
根据实际需要，将润滑油生物降解促进剂以低于1%的质量分数加入到润滑油中充分搅拌溶解，混合均匀后即可正常使用。根据室温大小，打开加热或制冷开关进行加热或制冷，达到所需实验温度。
1、将润滑油基础油的生物降解指数由34.63%提高至74.76%，促进生物降解效果非常明显。
2、本发明促进剂在HVI350矿物油中的添加量在2.5%的范围以内具有较好的油溶性，在200℃以下热稳定性能良好。
3、在HVI350矿物油中能够将油品的抗腐蚀级别由1b提高至1a级，防锈时间由原来的不足12小时，提高到超过168小时不生锈。
4、对矿物基基础油的生物降解促进效果明显。
5、摩擦学性能。
PB值最高可达647N；PD值最高为1961N。磨斑直径（WSD）由未加添加剂时基础油的0.668mm减小为0.515mm（添加量为1.0％），降低了22.9%。摩擦系数由基础油的0.1022减小为0.08074（添加量为1.5％），降低了21.0%。

Claims (1)

1.酰胺型润滑油生物降解促进剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将一定量的氢氧化钠溶于定量混合溶剂中，然后加入一定量的氨基酸于三口烧瓶中搅拌溶解；
其中，氢氧化钠为0.1mol/L；混合溶剂由水与四氢呋喃组成，其体积比为l：3；氨基酸与氢氧化钠的摩尔比为1：1；
2）在一定温度下滴加油酸酰氯68g，同时滴加氢氧化钠溶液，维持体系pH值在10～11；30min滴完，然后升温至20±2℃进行反应，继续搅拌2～3h；
3）反应完成后用浓度为6N的盐酸酸化32mL，升温蒸去有机溶剂，油层用水和石油醚洗涤干净，经干燥，得到N－油酸酰基氨基酸即酰胺型润滑油生物降解促进剂；
其化学式为C20H37NO3，结构式为：
。
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