润滑油基础油及其制备方法_2

文档序号:9804263阅读:来源:国知局
cSt,浊点可以为-40 °C至-5 °C。当性能落入上述所述范围中时,润 滑油基础油可用作粘度指数改进剂、降凝剂或改进基础油和添加剂之间混合的添加剂。 [0048] 制备芳香酯润滑油的方法
[0049] 根据本发明的具体实例,制备芳香酯润滑油的方法可包括,将生物质脂肪转化为 脂肪酸S10;从上述脂肪酸中分离C16-C18饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸S20,以及使用芳香醇 基化合物酯化上述所分离的C16-C18饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸S30。
[0050] 众所周知,在将生物质脂肪转化为脂肪酸S10的过程中,通过利用强酸、强碱、高温 蒸汽等可从生物质中提取甘油三酯,并且可水解上述甘油三酯的酯键以转化为脂肪酸。
[0051] 因为上述生物质衍生的脂肪酸包括多种饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸,所以需要从 脂肪酸分离C16-C18饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸S20。例如,棕榈油衍生的脂肪酸可包括肉 豆蔻酸、棕榈酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、甘油单酯和甘油二酯。这些不同种类的脂肪酸具有 彼此不同的沸点,因此,可通过分馏提取选择性分离目标脂肪酸。
[0052]因此,通过分馏提取,可从生物质衍生的脂肪酸中分离C16-C18不饱和脂肪酸。
[0053] 使用芳香醇基化合物酯化所分离的饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸S30通过分离的脂 肪酸的羧基和芳香醇基化合物的羟基之间的酯化反应将脂肪酸的分子结构转化成酯。
[0054] 当酯润滑油包含羧酸官能团时,其会造成发动机的腐蚀。因此,需要通过与醇经酯 化反应形成酯来稳定羧酸官能团的化学结构。
[0055] 图1说明根据本发明的具体实例的芳香酯润滑油的反应机理。参照图1,提供了实 例,在所述实例中,芳香酯化合物是通过使苯酚和萘酚(两者都是芳香醇基化合物)中的每 一种与棕榈酸(其是C16饱和脂肪酸)反应来制备的。
[0056] 对在酯化反应中使用的芳香醇基化合物没有限制,只要其是具有羟基的芳香醇基 化合物即可。这种化合物的实例包括苯酚、被C1-C4烷基或C6-C10芳基取代的苯酚、萘酚、被 C1-C4烷基或C6-C10芳基取代的萘酚、蒽或被C1-C4烷基或C6-C10芳基取代的蒽等。
[0057]然而,使用诸如苯酚、萘酚等低价芳香物质是有利的,所述物质比最终产物便宜, 从而通过使用这种物质制备酯可预期体积增益效果。
[0058]上述酯化反应在酸性催化剂或碱性催化剂的存在下,在30°C-120°C的反应温度下 进行,其中上述酸性催化剂可以是纯度为95%或更高的硫酸(H2S04)、高氯酸(HC10 4)、硝酸 (HN〇3)或盐酸(HC1),上述碱性催化剂可以是纯度为95%或更高的氢氧化钾(Κ0Η)、氢氧化 钠(NaOH)或甲醇钠(CH 30Na),但它们并不限于此。
[0059] 在上述酯化反应中,脂肪酸和酸性催化剂或碱性催化剂以1:0.01-1:20,特别是以 1:0.03-1:20的重量比混合以用于酯化反应。
[0060] 以下,参照实施例将更详细地描述本发明,但是这些实施例仅用于说明目的,不应 视为对本发明的限制。 实施例
[0061] A.分离脂肪酸
[0062] 在不同反应温度下通过TBP切割装置从2千克-棕榈脂肪酸馏出物(PFAD)样本中分 离脂肪酸。上述PFAD样本的分析结果显示在下图1中,其结果发现,PFAD样本具有下表1所示 的组成。在300°C、355°C和380°C下切割PFAD样本,获取下表2所示量的各种脂肪酸。
[0063] 图 1
[0067] B.酯化反应
[0068] 将在上述表1所示的组成中分离和获得的500克PFAD以及292克2-萘酚和42克99% 纯硫酸引入至2L烧瓶中,将反应温度升至60°C并在200转/分的速度下将混合物搅拌12小 时。随后,将上述反应物加入至2L烧杯,然后在搅拌的同时利用Κ0Η/乙醇/去离子水(38克/ 100毫升/900毫升)的混合溶液淬火。测量pH值以确认在上述混合溶液中不存在残留酸,然 后静置混合溶液以等待温度下降,加入至分液漏斗并保持,然后当水层和有机层彼此分离 时,将水层选择性除去。将分离的有机层再次加入到分馏设备(Fischer Technology, Inc. 制造的Spaltrohr HMS 300C),在450°C下进行切割以选择性除去未消耗掉的脂肪酸和萘 酚。获得117克的分离的、未消耗掉的反应物和629克的芳香酯润滑油。
[0069] 测定上述芳香酯化合物的润滑油性质,其结果示于下表2中。
[0070] 表 2
[0071]
[0072] 从上述表2看出,发现通过本发明的实施例制备的芳香酯化合物具有与诸如烷基 萘等传统分散剂水平等同水平的粘度性能和浊点并且可以有效地降低倾点。此外,根据 ASTM D664标准的TAN分析结果是0.04mgK0H/kg,其可被解释为表明反应物大部分转化为 酯。
[0073] 到目前为止,已经描述了本发明的实施例,应当理解的是,本发明并不受上述实施 例的限制,而是在不改变本发明的技术范围或必要特征的前提下,可由本领域普通技术人 员以各种不同的形式制备且以其他特定形式实施。因此,上述实施例在各个方面应理解为 是示例性和非限制性的。
【主权项】
1. 一种润滑油基础油,其包含下述化学式1所示的芳香醋润滑油: [化学式1]其中在上述化学式1中,R表示C16-C18烷基或链締基,且Ar表示苯基、被C1-C4烷基或 C6-C10芳基取代的苯基、糞基、被C1-C4烷基或C6-C10芳基取代的糞基、蔥基或被C1-C4烷基 或C6-C10芳基取代的蔥基。2. 根据权利要求1所述的润滑油基础油,其中所述芳香醋润滑油由下述化学式2或化学 式3表示: [化学式2]3. 根据权利要求1所述的润滑油基础油,其包含lwt%-40wt%的化学式1所示的所述芳 香醋润滑油。4. 根据权利要求1所述的润滑油基础油,其倾点为-40°C至-5°C、粘度(在100°C下)为 3.5cSt-6.5cSt,W及浊点为-40°C 至-5°C。5. -种用于制备下述化学式1所示的芳香醋润滑油的方法,所述方法包括: 将生物质脂肪转化为脂肪酸; 从所述脂肪酸中分离C16-C18饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸;W及 使用芳香醇基化合物醋化所分离的C16-C18饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸, [化学式1]其中在上述化学式1中,R表示C16-C18烷基或链締基,且Ar表示苯基、被C1-C4烷基或 C6-C10芳基取代的苯基、糞基、被C1-C4烷基或C6-C10芳基取代的糞基、蔥基或被C1-C4烷基 或C6-C10芳基取代的蔥基。6. 根据权利要求5所述的方法,其中所述醋化是指所述脂肪酸的簇基和所述芳香醇基 化合物的径基之间的醋化反应。7. 根据权利要求5所述的方法,其中所述芳香醇基化合物中的每一种包括苯酪、被C1- C4烷基或C6-C10芳基取代的苯酪、糞酪、被C1-C4烷基或C6-C10芳基取代的糞酪、蔥或被C1- C4烷基或C6-C10芳基取代的蔥。8. 根据权利要求5所述的方法,其中所述醋化在酸性催化剂或碱性催化剂的存在下,在 30°C-12(rC的反应溫度下进行,所述酸性催化剂是纯度为95%或更高的硫酸化2S化)、高氯 酸化Cl化)、硝酸(HN03)或盐酸化Cl),而所述碱性催化剂是纯度为95%或更高的氨氧化钟 化0H)、氨氧化钢(NaOH)或甲醇钢(C出ONa)。9.根据权利要求5所述的方法,其中所述脂肪酸和所述酸性催化剂:0.01-1:20的重 量比混合用于醋化。
【专利摘要】本发明涉及一种包含由下述化学式1表示的芳香酯润滑油的润滑油基础油以及一种用于制备所述芳香酯润滑油的方法。通过包含芳香酯润滑油,本发明的润滑油基础油表现出优良的分散性和流动性且因生物降解性高,所以其是环保型的。此外,本发明的用于制备芳香酯润滑油的方法不产生诸如S、N、芳香族化合物和重金属等这样的有毒物质并通过选择要引入用于酯化反应的合适的醇化合物能够容易地控制期望的润滑油基础油的物理性质。[化学式1]其中,上述化学式1中的取代基R和Ar在说明书中定义。
【IPC分类】C10M105/34, C07C67/08, C07C69/22
【公开号】CN105567376
【申请号】CN201510697422
【发明人】全熙仲, 金容祐
【申请人】Sk新技术株式会社, Sk润滑油株式会社
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年10月23日
【公告号】EP3012314A1, US20160115415
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