[发明专利]一种高粘度聚烯烃二醇酯及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高粘度聚烯烃二醇酯及其制备方法，属于合成润滑剂中酯类合成润滑油领域。

背景技术

现代润滑油基础油按API(美国石油学会)分类，划分为5大类(I、II、III、IV、V类)，其中I、II、III类为矿物油，IV为石油基合成油聚α烯烃，V类为其他合成基础油。酯类合成润滑油属V类。

酯类油是有机酸和醇的酯化反应产物，酯类油的分子中都含有酯基官能团-COOR。在合成润滑剂中的酯类油可分为单酯、双酯、多元醇酯、复酯、PAG酯等。自然界存在的动物脂肪和植物油多为饱和一元羧酸或不饱和一元羧酸与丙三醇生成的酯，用长链脂肪酸和醇合成的酯类油与天然酯相比，具有低挥发、高闪点、好的热稳定性和低温流动性，成为理想的润滑油基础油。

PAG酯是由聚烯烃二醇(PAG)与酸通过酯化反应制得的，具有非常好的粘度指数和倾点。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有高粘度和良好的生物降解性的高粘度聚烯烃二醇酯(PAG)及其制备方法。

本发明的高粘度聚烯烃二醇酯，其化学组成为聚烯烃二醇芥酸酯，

其化学分子式为：

n为小于14的整数

具体指标如下：

 

项目聚烯烃二醇芥酸酯100℃粘度 mm²/s10.5～900粘度指数 ≥200倾点 ℃ ≤-53挥发性 ％ ≤3.8

 

生物降解 ％ ≥90

本发明的制备高粘度聚烯烃二醇酯的技术方案为：以用植物油制备的芥酸和聚烯烃二醇为原料，在200～260℃、常压、稀土固体多相酸(杂多酸HPA和稀土镧铈)为催化剂、真空条件下酯化制备聚烯烃二醇芥酸酯。

具体制备工艺步骤如下：

将按质量百分比为芥酸0.2～0.4％的稀土固体多相酸催化剂分散于芥酸中，再加入物质的质量是芥酸0.8～1倍的聚烯烃二醇(PAG)，反应器密闭，充入氮气，加热到200～260℃，不断搅拌，反应50～80min后结束，反应液冷却后，用碳酸钠中和，过滤，然后进行蒸馏除去过量的芥酸以及水分，得到聚烯烃二醇芥酸酯。

反应式为：

过程中所用的催化剂经过滤收集后重复使用三次，热能全部循环使用。

本发明所用的原料芥酸是由植物油制备的。

本发明所用的原料聚烯烃二醇(PAG)为环氧乙烷和环氧丙烷的均聚物或共聚物，相对分子质量为600～8000。

本发明所用的稀土固体多相酸催化剂为杂多酸HPA和稀土镧铈的混合，其中：按质量百分比杂多酸20～40％，稀土镧铈60～80％。

本发明有益效果为：

本发明制得的聚烯烃二醇(PAG)芥酸酯，相对分子量高，油品高温粘度高，润滑性良好，可配制高粘度润滑油。