一种润滑油基础油及其制备方法专利检索-基础油润滑油润滑剂油，脂肪和蜡专利检索查询-专利查询网

一种 润滑油 基础油及其制备方法

阅读：836发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种润滑油基础油及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种润滑油基础油的制备方法，首先以桐油酸为原料，在阻聚剂存在下，搅拌同时氮气吹扫，升温至180-230℃反应，反应完后除去单酸，得到产物；然后与一元醇混合，在催化剂存在下进行酯化反应，制得润滑油基础油。本发明润滑油基础油是以桐油酸为原料制得二聚酸，再将二聚酸和一元醇反应制得的，具有倾点低、闪点高、润滑性好、承载能力好等优点。，下面是一种润滑油基础油及其制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种润滑油基础油的制备方法，其特征在于包括如下内容：
（1）以桐油酸为原料，在阻聚剂存在下，搅拌同时氮气吹扫，升温至180-230℃反应，反应完后除去单酸，得到产物；
（2）将步骤（1）产物与一元醇混合，在催化剂存在下进行酯化反应，制得润滑油基础油。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述桐油酸采用商品桐油酸或者自制桐油酸。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述阻聚剂选自酚类阻聚剂、醌类阻聚剂、芳烃硝基化合物阻聚剂中的一种或几种，用量为桐油酸质量的1‰-2%。
4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述阻聚剂为对苯二酚、对苯醌、甲基对苯二酚、叔丁基对苯二酚、吩噻嗪中的至少一种，优选叔丁基对苯二酚或/和吩噻嗪，用量为桐油酸质量的5‰-1%。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述搅拌转速为50-500rpm，优选
200-400rpm；所述氮气吹扫时间为1-30min，优选20-30min。
6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于：步骤（1）在反应全过程中保持微量氮气吹扫，流速为0.1-1.0mL/min，优选0.5-0.7mL/min。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述反应温度为180-230℃，优选
200-220℃；反应时间为2-7h，优选3-5h。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）除去未反应的单酸采用分子蒸馏法，蒸馏压力≤3Pa，优选1-2Pa；蒸馏温度为140-180℃，优选160-180℃。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）所述一元醇为乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇、正辛醇、异辛醇等中的至少一种，优选异辛醇；反应中醇羟基与羧基的摩尔比为2:1-6:1，优选3:1-4:1。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）所述催化剂采用酸催化剂，添加量为反应体系总质量的0.1%-10%，优选1%-5%；或者是固体酸催化剂，采用固定床反应器时，反应空速为1-10h-1，优选1-5h-1。
11.根据权利要求1或10所述的方法，其特征在于：步骤（2）酯化反应采用釜式搅拌反应器或者固定床反应器，反应温度为100-180℃，优选110-160℃；反应时间为2-6h，优选2-4h。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）酯化反应过程中加入助剂正庚烷、甲苯、环己烷中的至少一种，添加量为反应体系总质量的5%-20%。
13.一种润滑油基础油，其特征在于：是采用权利要求1-12任一一项所述方法制备的。
14.根据权利要求13所述的润滑油基础油，其特征在于：主要含有二聚桐油酸双酯、少量三聚桐油酸三酯和微量多聚桐油酸多酯，其中的润滑油基础油中二聚桐油酸双酯的化学通式为R2-H2COOC-R1-COOCH2-R2，R1为含有34个碳的烷基链，同时含有环结构；R2 为C3-C8 的支链烷基。
15.根据权利要求13-14任意一项所述润滑油基础油作为航空发动机润滑油、空气压缩机润滑油、汽车发动机润滑油、重负荷齿轮油或超低温发动机油的应用。

说明书全文

一种润滑油 基础油及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于润滑油基础油的制备领域，具体涉及一种润滑油基础油及其制备方法。

背景技术

[0002] 近年来，随着经济的发展，社会对车辆润滑油的需求快速增长，在某些特殊使用场合，如使用金属加工油、链锯油、舷外二冲程发动机油及开式齿轮油等的开放系统或一次性循环系统，由于使用、泄漏等原因，润滑油不可避免地直接排放到环境中。矿物基润滑油在自然环境中可生物降解能力很差，在环境中积聚并对生态环境造成污染。世界上各大石油公司都已着手研制开发环境友好型绿色润滑油，以取代传统的矿物基润滑油。基础油是影响润滑油生物降解性能的决定因素，与普通的矿物油相比，酯类润滑油具有更加优良的黏温性和低温性，挥发率低，化学性能稳定，可降解，可再生，抗燃性好，被广泛用于航空发动机润滑油、高温链条油、压缩机油、高档汽车发动机油、精密仪表油、金属切割液等各个高端领域。

[0003] CN102787001A公开了一种二元酸双酯型结构润滑油基础油及其制备方法，该基础油为长碳链二元酸与带支链的脂肪族一元醇酯化制得。其化学通式为R2-H2COOC-R1-COOCH2-R2其中：R1为C9-C12 直链亚烷基。该发明由于采用长碳链二元酸为原料，获得的双酯类基础油R1为直链亚烷基，且碳数≤12，造成了其闪点和倾点受到影响，即闪点偏低，倾点偏高。

[0004] 王杉等（可生物降解二聚酸酯类的合成及其摩擦磨损性能研究[J]. 摩擦学学报,2005,25(5)：403-407）。以工业级二聚酸制备了一系列二聚酸系列酯，所合成的二聚酸系列酯的粘温性能良好。但由于二聚酸的制备原料导致其双酯之间的碳链连接中存在部分直链的连接方式，导致其倾点偏高，使用受到一定的限制。

[0005] 因此，倾点更低、闪点更高的润滑油基础油的研究开发具有重要意义。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于提供一种润滑油基础油及其制备方法。本发明润滑油基础油是以桐油酸为原料制得二聚酸，再将二聚酸和一元醇反应制得的，具有倾点低、闪点高、润滑性好、承载能力好等优点。

[0007] 本发明提供的润滑油基础油的制备方法，包括如下内容：（1）以桐油酸为原料，在阻聚剂存在下，搅拌同时氮气吹扫，升温至180-230℃反应，反应完后除去单酸，得到产物；
（2）将步骤（1）产物与一元醇混合，在催化剂存在下进行酯化反应，制得润滑油基础油。

[0008] 本发明中，步骤（1）所述桐油酸可以采用商品桐油酸或者自制桐油酸，优选碘值为140-160g/100g，酸值为150-200mgKOH/g的桐油酸。

[0009] 本发明中，步骤（1）所述阻聚剂可以选自酚类阻聚剂、醌类阻聚剂、芳烃硝基化合物阻聚剂等中的一种或几种，优选对苯二酚、对苯醌、甲基对苯二酚、叔丁基对苯二酚、吩噻嗪等中的至少一种，更优选叔丁基对苯二酚或/和吩噻嗪，用量为桐油酸质量的1‰-2%，优选5‰-1%。

[0010] 本发明中，步骤（1）所述搅拌转速为50-500rpm，优选200-400rpm。所述的氮气吹扫时间为1-30min，优选20-30min。进一步地，在反应全过程中保持微量氮气吹扫，流速为0.1-1.0mL/min，优选0.5-0.7mL/min，有利于反应的进行。

[0011] 本发明中，步骤（1）所述反应温度为180-230℃，优选200-220℃；反应时间为2-7h，优选3-5h。

[0012] 本发明中，步骤（1）除去未反应的单酸采用分子蒸馏法，蒸馏压力≤3Pa，优选1-2Pa；蒸馏温度为140-180℃，优选160-180℃。该过程和条件仅高效除去单酸，得到的产物以二聚酸为主。

[0013] 本发明中，步骤（2）所述一元醇可以为乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇、正辛醇、异辛醇等中的至少一种，优选异辛醇。反应中醇羟基与羧基的摩尔比为2:1-6:1，优选3:1-4:1。

[0014] 本发明中，步骤（2）所述催化剂采用酸催化剂，如可以是液体酸催化剂，如硫酸、对甲苯磺酸，杂多酸等中的一种或几种，添加量为反应体系总质量的0.1%-10%，优选1%-5%。；也可以是固体酸催化剂，如阳离子树脂、HZSM-5、amberlyst15树脂等中的一种或几种，采用固定床反应器时，反应空速为1-10h-1，优选1-5h-1，空速定义为原料质量流量(㎏*h-1)/催化剂质量(kg)。

[0015] 本发明中，步骤（2）酯化反应可以采用釜式搅拌反应器或者固定床反应器，反应温度为100-180℃，优选110-160℃；反应时间为2-6h，优选2-4h。

[0016] 本发明（2）中，进一步的，在酯化反应过程中加入助剂，如选用正庚烷、甲苯、环己烷等中的至少一种，添加量为反应体系总质量的5%-20%。

[0017] 本发明所述润滑油基础油是由上述本发明方法制备的，其中主要含有二聚桐油酸双酯、少量三聚桐油酸三酯和微量多聚桐油酸多酯。本发明所制备的润滑油基础油中二聚桐油酸双酯的化学通式为R2-H2COOC-R1-COOCH2-R2，其中：R1为含有34个碳的烷基链，同时含有环结构；R2 为C3-C8 的支链烷基。相对于现有润滑油基础油，本发明产品的分子量高，双酯之间的碳链主要是通过环结构相连接，因此闪点较高，倾点较低。

[0018] 本发明所制备的桐油基润滑油基础油，可以作为航空发动机润滑油、空气压缩机润滑油、汽车发动机润滑油、重负荷齿轮油或超低温发动机油的应用。

[0019] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：（1）本发明制备的润滑油基础油中主要含有二聚桐油酸双酯，其双酯之间的碳链主要通过环结构相连接，使其倾点更低、闪点更高，实用性能更高。

[0020] （2）本发明制备的桐油基二聚酸产物中仅除去单酸，保留了三聚酸和多聚酸，因此产品中含有少量三聚桐油酸三酯、多聚桐油酸多酯，从而增加产物的支化程度，有助于提高闪点，降低倾点。

[0021] （3）本发明在酯化反应中加入助剂，有助于提升酯化率，酯化率大于95%。

具体实施方式

[0022] 下面通过实施例来进一步说明本发明制备润滑油基础油的制备方法和效果。实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

[0023] 以下实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为本领域常规方法。下述实施例中所用的实验材料，如无特殊说明，均从常规生化试剂商店购买得到。商品桐油酸购自安徽瑞芬得油脂深加工有限公司。

[0024] 酯化率=(反应起始酸值−反应终了酸值)/反应起始酸值×100%。

[0025] 本发明中，酸值测定按照GB 5009.229-2016进行，闪点测定按照GB/T 3536-2008进行，倾点测定按照GB/T 3535-2006进行。闪点和倾点测试前，需要对步骤（2）中的润滑油基础油进行减压蒸馏、碱洗、水洗、减压蒸馏步骤精制。

[0026] 实施例1（1）采用商品桐油酸（碘值为150g/100g，酸值为180mgKOH/g）。取100克商品桐油酸置于
250mL 四口烧瓶中，同时加入0.5g叔丁基对苯二酚，搅拌速率300rpm，氮气吹扫30min，升温至220℃反应4h，停止加热，经分子蒸馏进行分离纯化，分子蒸馏仪蒸馏压力≤2Pa，蒸馏温度为170℃，除去未反应的单酸，得到以二聚酸为主的产物。

[0027] （2）取上述以二聚酸为主的产物55.7g，异辛醇39.1g，置于250mL四口烧瓶中，同时加入0.668g对甲苯磺酸为催化剂，120℃反应4h，得到润滑油基础油产品。

[0028] 实施例2（1）采用商品桐油酸（碘值为150g/100g，酸值为180mgKOH/g）。取100克商品桐油酸置于
250mL 四口烧瓶中，同时加入0.5g叔丁基对苯二酚，搅拌速率300rpm，氮气吹扫30min，升温至220℃反应4h，停止加热，经分子蒸馏进行分离纯化，分子蒸馏仪蒸馏压力≤2Pa，蒸馏温度为170℃，除去未反应的单酸，得到以二聚酸为主的产物。

[0029] （2）取上述以二聚酸为主的产物55.7g，乙醇39.1g，置于250mL四口烧瓶中，同时加入0.668g对甲苯磺酸为催化剂，120℃反应4h，得到润滑油基础油产品。

[0030] 实施例3（1）采用商品桐油酸（碘值为150g/100g，酸值为180mgKOH/g）。取100克商品桐油酸置于
250mL 四口烧瓶中，同时加入0.5g叔丁基对苯二酚，搅拌速率300rpm，氮气吹扫30min，升温至220℃反应4h，停止加热，经分子蒸馏进行分离纯化，分子蒸馏仪蒸馏压力≤2Pa，蒸馏温度为170℃，除去未反应的单酸，得到以二聚酸为主的产物。

[0031] （2）取上述以二聚酸为主的产物55.7g，正丁醇39.1g，置于250mL四口烧瓶中，同时加入0.668g对甲苯磺酸为催化剂，120℃反应4h，得到润滑油基础油产品。

[0032] 实施例4（1）采用商品桐油酸（碘值为150g/100g，酸值为180mgKOH/g）。取100克商品桐油酸置于
250mL 四口烧瓶中，同时加入0.5g叔丁基对苯二酚，搅拌速率300rpm，氮气吹扫30min，升温至220℃反应4h，停止加热，经分子蒸馏进行分离纯化，分子蒸馏仪蒸馏压力≤2Pa，蒸馏温度为170℃，除去未反应的单酸，得到以二聚酸为主的产物。

[0033] （2）取上述以二聚酸为主的产物55.7g，正戊醇39.1g，置于250mL四口烧瓶中，同时加入0.668g对甲苯磺酸为催化剂，120℃反应4h，得到润滑油基础油产品。

[0034] 实施例5（1）采用商品桐油酸（碘值为150g/100g，酸值为180mgKOH/g）。取100克商品桐油酸置于
250mL 四口烧瓶中，同时加入0.5g叔丁基对苯二酚，搅拌速率300rpm，氮气吹扫30min，升温至220℃反应4h，停止加热，经分子蒸馏进行分离纯化，分子蒸馏仪蒸馏压力≤2Pa，蒸馏温度为170℃，除去未反应的单酸，得到以二聚酸为主的产物。

[0035] （2）取上述以二聚酸为主的产物55.7g，正辛醇39.1g，置于250mL四口烧瓶中，同时加入0.668g对甲苯磺酸为催化剂，120℃反应4h，得到润滑油基础油产品。

[0036] 实施例6（1）采用商品桐油酸（碘值为150g/100g，酸值为180mgKOH/g）。取100克商品桐油酸置于
250mL 四口烧瓶中，同时加入0.5g叔丁基对苯二酚，搅拌速率300rpm，氮气吹扫30min，升温至220℃反应4h，停止加热，经分子蒸馏进行分离纯化，分子蒸馏仪蒸馏压力≤2Pa，蒸馏温度为170℃，除去未反应的单酸，得到以二聚酸为主的产物。

[0037] （2）取上述以二聚酸为主的产物55.7g，正辛醇39.1g，置于250mL四口烧瓶中，同时加入0.668g硫酸为催化剂，120℃反应4h，得到润滑油基础油产品。

[0038] 实施例7（1）采用商品桐油酸（碘值为150g/100g，酸值为180mgKOH/g）。取100克商品桐油酸置于
250mL 四口烧瓶中，同时加入0.5g叔丁基对苯二酚，搅拌速率300rpm，氮气吹扫30min，升温至220℃反应4h，停止加热，经分子蒸馏进行分离纯化，分子蒸馏仪蒸馏压力≤2Pa，蒸馏温度为170℃，除去未反应的单酸，得到以二聚酸为主的产物。

[0039] （2）取上述以二聚酸为主的产物55.7g，正辛醇39.1g，置于250mL四口烧瓶中，同时加入0.668g DNW-II树脂催化剂（丹东明珠特种树脂有限公司生产），采用固定床反应器，反应空速为1h-1，120℃反应4h，得到润滑油基础油产品。

[0040] 实施例8（1）采用商品桐油酸（碘值为150g/100g，酸值为180mgKOH/g）。取100克商品桐油酸置于
250mL 四口烧瓶中，同时加入0.5g叔丁基对苯二酚，搅拌速率300rpm，氮气吹扫30min，升温至220℃反应4h，停止加热，经分子蒸馏进行分离纯化，分子蒸馏仪蒸馏压力≤2Pa，蒸馏温度为170℃，除去未反应的单酸，得到以二聚酸为主的产物。

[0041] （2）取上述以二聚酸为主的产物55.7g，正辛醇39.1g，置于250mL四口烧瓶中，同时加入0.668g硫酸催化剂，并加入正庚烷，加入量为5%，120℃反应4h，得到润滑油基础油产品。

[0042] 实施例9（1）采用商品桐油酸（碘值为150g/100g，酸值为180mgKOH/g）。取100克商品桐油酸置于
250mL 四口烧瓶中，同时加入0.5g叔丁基对苯二酚，搅拌速率300rpm，氮气吹扫30min，升温至220℃反应4h，停止加热，经分子蒸馏进行分离纯化，分子蒸馏仪蒸馏压力≤2Pa，蒸馏温度为170℃，除去未反应的单酸，得到以二聚酸为主的产物。

[0043] （2）取上述以二聚酸为主的产物55.7g，正辛醇39.1g，置于250mL四口烧瓶中，同时加入0.668g硫酸催化剂，并加入甲苯，加入量为5%，120℃反应4h，得到润滑油基础油产品。

[0044] 实施例10（1）采用商品桐油酸（碘值为150g/100g，酸值为180mgKOH/g）。取100克商品桐油酸置于
250mL 四口烧瓶中，同时加入0.5g叔丁基对苯二酚，搅拌速率300rpm，氮气吹扫30min，升温至220℃反应4h，停止加热，经分子蒸馏进行分离纯化，分子蒸馏仪蒸馏压力≤2Pa，蒸馏温度为170℃，除去未反应的单酸，得到以二聚酸为主的产物。

[0045] （2）取上述以二聚酸为主的产物55.7g，正辛醇39.1g，置于250mL四口烧瓶中，同时加入0.668g硫酸催化剂，并加入环己烷，加入量为5%，120℃反应4h，得到润滑油基础油产品。

[0046] 实施例11（1）采用商品桐油酸（碘值为150g/100g，酸值为180mgKOH/g）。取100克商品桐油酸置于
250mL 四口烧瓶中，同时加入0.5g叔丁基对苯二酚，搅拌速率300rpm，氮气吹扫30min，升温至220℃反应4h，停止加热，经分子蒸馏进行分离纯化，分子蒸馏仪蒸馏压力≤2Pa，蒸馏温度为170℃，除去未反应的单酸，得到以二聚酸为主的产物。

[0047] （2）取上述以二聚酸为主的产物55.7g，异辛醇39.1g，置于250mL四口烧瓶中，同时加入0.668g对甲苯磺酸为催化剂，160℃反应2h，得到润滑油基础油产品。

[0048] 实施例12（1）采用商品桐油酸（碘值为150g/100g，酸值为180mgKOH/g）。取100克商品桐油酸置于
250mL 四口烧瓶中，同时加入0.5g吩噻嗪，搅拌速率300rpm，氮气吹扫30min，升温至220℃反应4h，停止加热，经分子蒸馏进行分离纯化，分子蒸馏仪蒸馏压力≤2Pa，蒸馏温度为170℃，除去未反应的单酸，得到以二聚酸为主的产物。

[0049] （2）取上述以二聚酸为主的产物55.7g，异辛醇39.1g，置于250mL四口烧瓶中，同时加入0.668g对甲苯磺酸为催化剂，120℃反应4h，得到润滑油基础油产品。

[0050] 实施例13（1）采用商品桐油酸（碘值为150g/100g，酸值为180mgKOH/g）。取100克商品桐油酸置于
250mL 四口烧瓶中，同时加入0.5g对苯二酚，搅拌速率300rpm，氮气吹扫30min，升温至220℃反应4h，停止加热，经分子蒸馏进行分离纯化，分子蒸馏仪蒸馏压力≤2Pa，蒸馏温度为
170℃，除去未反应的单酸，得到以二聚酸为主的产物。

[0051] （2）取上述以二聚酸为主的产物55.7g，异辛醇39.1g，置于250mL四口烧瓶中，同时加入0.668g对甲苯磺酸为催化剂，120℃反应4h，得到润滑油基础油产品。

[0052] 实施例14（1）采用商品桐油酸（碘值为150g/100g，酸值为180mgKOH/g）。取100克商品桐油酸置于
250mL 四口烧瓶中，同时加入0.5g叔丁基对苯二酚，搅拌速率300rpm，氮气吹扫30min，升温至220℃反应4h，在反应全过程中保持微量氮气吹扫，流速为0.6mL/min。停止加热，经分子蒸馏进行分离纯化，分子蒸馏仪蒸馏压力≤2Pa，蒸馏温度为170℃，除去未反应的单酸，得到以二聚酸为主的产物。

[0053] （2）取上述以二聚酸为主的产物55.7g，异辛醇39.1g，置于250mL四口烧瓶中，同时加入0.668g对甲苯磺酸为催化剂，120℃反应4h，得到润滑油基础油产品。

[0054] 比较例1同实施例1，不同在于：采用油酸制备的二聚酸制备润滑油基础油。

[0055] 比较例2同实施例1，不同在于：采用亚油酸制备的二聚酸制备润滑油基础油。

[0056] 比较例3同实施例1，不同在于：步骤（1）不除去单酸，直接用于制备润滑油基础油。

[0057] 比较例4同实施例1，不同在于：步骤（1）除去单酸、三聚酸、多聚酸，仅保留二聚酸用于制备润滑油基础油。

[0058] 下面对实施例和比较例制备的润滑油进行性能评价，结果如表1所示。

[0059] 表1 不同实施例和比较例的实验效果由表1可知，本发明方法制备的润滑油基础油相对于现有润滑油基础油，分子量高，双酯之间的碳链主要通过环结构相连接，因此闪点较高，倾点较低，实用性能更好。

标题	发布/更新时间	阅读量
一种复合锂基润滑脂及其制备方法	2020-05-08	72
聚合基润滑脂及其制备方法	2020-05-08	776
空气压缩机油组合物	2020-05-08	957
一种抗碱水润滑脂及其制备方法	2020-05-08	124
一种可生物降解润滑油及其制备工艺	2020-05-08	359
一种用于润滑油生产的溶胶制备系统及工艺方法	2020-05-11	205
一种锂基润滑脂及其制备方法	2020-05-08	302
降低大黏度润滑油基础油浊点的方法及该润滑油基础油	2020-05-08	14
一种热塑性耐超低温低烟无卤电缆料及其制备方法	2020-05-08	919
一种电动车阻漏电散高温传动齿轮油及其制备方法	2020-05-08	576

一种润滑油基础油及其制备方法

一种润滑油基础油及其制备方法

技术领域

背景技术

发明内容

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：