CN1869176A - 醇酯型环境友好的润滑油的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种醇酯型环境友好的润滑油的制备方法，具体地说是一种将植物油通过化学改性而提高氧化稳定性制成醇酯型环境友好合成润滑油的方法，属润滑油改性工艺技术领域。本发明方法是以植物油如豆油、菜籽油、蓖麻油、棉籽油、花生油等为原料，对其进行化学改性，首先采用H2O2把植物油结构中的双键改变形成饱和的环氧键，然后再采用酯化法将不稳定的氧化键打开形成异构状的酯。经处理后得到的醇酯型合成润滑油其抗氧性可大大提高，而且其粘度也有较大幅度的提高，其耐磨损耐摩擦性能以及粘温性能优良。
Description
技术领域
本发明涉及一种醇酯型环境友好的润滑油的制备方法，具体地说是一种将植物油通过化学改性而提高氧化稳定性制成醇酯型环境友好的润滑油的方法。属润滑油改性工艺技术领域。
背景技术
植物油可用作润滑剂。植物油是光合作用产物，是可再生的和生物降解的。但由于植物油的氧化稳定性差，只能用在温度不高的老式机械的润滑。豆油、菜油、花生油或蓖麻油等植物油在储存条件下容易氧化，分离出游离酸，会腐蚀机械零件金属部件。另外，在空气氧化条件下还会聚合形成漆膜，如粘附在机械零件表面将会破坏润滑作用。
现代机械设备对润滑油的要求是：(1)对环境友好，无毒，可生物降解；(2)有较高的抗氧化性，有较长的使用寿命；(3)要求倾点低、粘度指数高，能适应严寒和高气温工况的特殊场合；(4)便于合成不同粘度等级的油品。
对植物油进行化学改性，可产生一种具有抗氧化性好、高低温适应性好，可生物降解的优质合成润滑油。
发明内容
本发明的目的是通过对植物油的化学改性，以提高氧化稳定性并提供一种制成醇酯型环境友好润滑油的方法。
本发明一种醇酯型环境友好的润滑油的制备方法，其特征在于具有以下的制备过程和步骤：
a.以植物油(如豆油、花生油、菜籽油、蓖麻油等)为原料，对其进行化学改性；称取一定量的植物油放于三口烧瓶中，瓶口一端插入装有一定量冰醋酸、过氧化氢(双氧水)和浓硫酸的分液漏斗，植物油与冰醋酸以1∶1～3摩尔比混合，预热至40℃，边搅拌边滴加冰醋酸、过氧化氢和浓硫酸混合液，保持温度在40～60℃之间，于1小时内滴加完毕，随后保持温度于50～60℃，在该温度下继续反应3小时；将反应物料倒出，置于分液漏斗中静置，然后用0.5～1.0％稀碱液洗涤粗产品至PH＝5，待分层后将水放出，将油相倒回三口瓶中；
b.在上述盛有油相的三口瓶中，再加入一定量的冰醋酸或醋酐、带水溶剂苯、甲苯或汽油(如用醋酐就可不加)，油相与冰醋酸或醋酐以1∶2～6摩尔比混合；搅拌并进行回流，加热温度为70-80℃，反应时间为9～10小时，脱去反应水分；待反应水停止携出时，可认为反应已到达终点，停止反应后将反应物进行碱洗、水洗至中性，再真空脱水，最终得到醇酯型润滑油。
本发明方法的化学改性的基本原理如下：
(1)由于植物油存在双键结构，故其氧化稳定性较差；在本方法第一步首先采用双氧水H2O2，把双键改变成饱和的环氧键。(2)然后再采用酯化法将不稳定的氧化键打开生成异构状的双酯。
经过环氧化和异构酯化处理后的改质植物油，它的抗氧性大大提高，而且其粘度也有大幅度的提升。
植物油改性后制得的醇酯型化合物包括有下述四种结构：
本发明方法所得的醇酯型润滑油的优点是：
(1)对环境友好，无毒，可生物降解。
(2)有较高的抗氧化性，有较长的使用寿命。
(3)可得到粘度高，粘温性能好，粘度指数VI高，倾点低的酯型合成油。
(4)可同低粘度的酯型油调合成各种粘度等级的油料，制成低、中或高的不同等级的油品。
具体实施方式
现将本发明的实施例叙述于后。
实施例1
称取一定量的大豆油置于三口烧瓶中，瓶口一端插入装有一定量冰醋酸、过氧化氢和浓硫酸的分液漏斗；大豆油与冰醋酸以1∶2摩尔比混合，预热至40℃，边搅拌边滴加冰醋酸、过氧化氢和浓硫酸，保持温度在50℃，于1小时内滴加完毕，随后保持温度于60℃，在该温度下继续反应3小时；将反应物料倒出，置于分液漏斗中静置，然后用1.0％稀碱液洗涤粗产品至PH＝7，待分层后将水放出，将油相倒回三口瓶中。然后在盛有油相的三口瓶中再加入一定量的冰醋酸、带水剂甲苯；油相与冰醋酸以1∶4摩尔比混合；加热搅拌并进行回流；加热温度为70-80℃，反应时间为9小时，脱去反应水分；待反应水停止携出时，可认为反应已到达终点，停止反应；将反应物进行碱洗、水洗至中性，再真空脱水，最终得到醇酯型润滑油。如用醋酐反应，就可不用带水剂苯，与植物油以1∶2摩尔比反应，以同样工艺制得醇酯型润滑油。
表1本发明醇酯型润滑油与大豆油的流变性和摩擦磨损性对比
根据上表中测试数据表明，本发明的醇酯型润滑油同豆油相比，具有如下优点：
(1)摩擦性能较优；用四球机试验长期磨损，磨斑直径作为指标，改性豆油即醇酯型润滑油为0.30mm，而豆油为0.43mm，改性豆油大大小于原料豆油；其Pb值为862N，大大高于豆油637N。
(2)流变学性能较好；改性豆油粘度高达1469mm2/s(以其为基础油，与低粘度油料复配，可以调制出一系列粘度级别的润滑油料)；倾点比原料豆油有所下降，为-15℃。
经测试发现改性豆油调配油的氧化稳定性有了较大幅度的提高，远优于植物油。如以改性豆油和癸二酸二异辛酯配制得的粘度级别为32号油的跨级油，经复合抗氧剂后，其旋转氧弹氧化诱导期(140℃)为1702分钟，而原豆油的旋转氧弹氧化诱导期(140℃)为249分钟。
经测试改性豆油即醇酯型润滑油的21天物降解率为97％，符合德国“蓝色天使”标准，故为环境友好润滑油。
Claims (1)
1.一种醇酯型环境友好的润滑油的制备方法，其特征在于具有以下的制备过程和步骤：
a.以植物油(豆油、花生油、菜籽油或篦麻油等)为原料，对其进行化学改性；称取一定量的植物油放于三口烧瓶中，瓶口一端插入装有一定量冰醋酸、过氧有氢和浓硫酸的分液漏斗，植物油预热至40℃，边搅拌边滴加冰醋酸、过氧化氢和浓硫酸的混合液，保持温度在40～60℃之间，于1小时内滴加完毕，随后保持温度于50～60℃，在该温度下继续反应3小时；将反应物料倒出，置于分液漏斗中静置，然后用水洗涤粗产品至PH＝5，待分层后将水放出，将油相倒回三口瓶中；
b.在上述盛有油相的三口瓶中，再加入一定量的冰醋酸、带水剂苯、甲苯或汽油；油相与冰醋酸以1∶2～6摩尔比混合；搅拌并进行回流，加热温度为78℃，反应时间为9～10小时，脱去反应水分；待反应水停止携出时，可认为反应已到达终点，停止反应；将反应物进行碱洗、水洗至中性，再真空脱水，最终得到醇酯型润滑油。如用醋酐(1∶2摩尔)代替冰醋酸，可不用带水剂如苯等溶剂。
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