[发明专利]一种生物基聚酯合成油及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物基合成油领域，具体涉及一种利用农林废弃物为原料合成聚酯油的技术。 

背景技术

聚酯油是相对新的一族合成润滑油基础油，是α-烯烃和不饱和二酯的共聚物，其分子结构特点为：连接到烃骨架上的是替代的烃侧链及成对的酯侧基团，所以具有优异的润滑性、黏温性、安定性及密封材料相容性等特点。主要用于要求高润滑性、黏温性及可显示高性价比优势的领域，如所有汽车的内燃机油、齿轮油及重负荷金属加工油。 

发明内容

本发明的目的是提供一种可作为合成润滑油基础油，也可作为润滑油粘度指数改性剂、环保型极压抗磨剂，高清洁燃料润滑性添加剂的生物基聚酯合成油及其制备方法。 

本发明的生物基聚酯合成油，其分子结构为： 

R=C_mH_2m+1 (m≥1)

n=2-20，分子质量为700-7000 

本发明的生物基聚酯合成油的制备方法如下： 

1）以糠醛为原料，双氧水为氧化剂，其摩尔比为：H₂O₂/糠醛=1.5-4/1，在V₂O₅催化剂上在常压条件下反应制得富马酸；V₂O₅催化剂用量为糠醛的1-5wt%，反应温度50~120℃，方程式如下： 

2）以糠醇和富马酸为原料，其摩尔比为：糠醇/富马酸=1-4/1，以ZSM-5分子筛为催化剂常压条件下，进行酯化反应，制得富马酸二呋喃甲基酯；催化剂用量为富马酸的2-10 wt %，反应温度200~300℃，方程式如下： 

3）以富马酸二呋喃甲基酯与a-烯烃为原料，其摩尔比为：富马酸二呋喃甲基酯/a-烯烃=1/1-10，加入富马酸二呋喃甲基酯质量1~2%的引发剂过氧化二异丙基二碳酸酯，在反应温度70~150℃，压力0~10MPa条件下，进行聚合反应，制得聚富马酸二呋喃甲基酯合成油。 

本发明的聚酯合成润滑油的各项指标如下表： 

所述糠醛是以农林废弃物为原料水解制得； 

所述糠醇是以农林废弃物为原料，经水解、氢化反应制得。 

所述a-烯烃是一种C=C双键在1位的烯烃，包括a-直链烯烃：如乙烯、丙 烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯等；a-支链烯烃，如3-甲基-1-丁烯，2,3-甲基-1-丁烯等。 

所述ZSM-5分子筛为外购，其生产单位：天津南化催化剂有限公司。 

本发明的优点是：以农林废弃物为原料，成本低，原料来源丰富、环保，制得的聚酯合成油，可作为合成润滑油基础油，也可作为润滑油粘度指数改性剂、环保型极压抗磨剂，高清洁燃料润滑性添加剂，用途广泛。 

具体实施方式

本发明以农作物秸秆、玉米芯、灌木林平茬物等农林废弃物为原料水解得到糠醛。糠醛经催化氧化制富马酸；富马酸与糠醛氢化制得的糠醇经ZSM-5催化酯化制得富马酸二呋喃甲基酯；富马酸二呋喃甲基酯与a-烯烃聚合制聚富马酸二呋喃甲基酯合成油。本发明的实施例中压力如果没有特指，均为相对压力。 

实施例1 

1、富马酸的制备： 

以农林废弃物生产的糠醛为原料，以双氧水为氧化剂（摩尔比为：H₂O₂/糠醛=2/1），在V₂O₅催化剂上（用量为糠醛用量的2wt%），反应温度95~100℃，常压条件下，反应30min，制得富马酸，收率为75%。 

方程式如下： 

2、富马酸二呋喃甲基酯的制备： 

以农林废弃物生产的糠醇和富马酸为原料（摩尔比：糠醇/富马酸=2/1），在以ZSM-5分子筛为催化剂（催化剂用量为富马酸的4wt%），反应温度245~255℃，常压条件下，进行酯化反应，制得富马酸二呋喃甲基酯，收率为47%。 

方程式如下： 

3、聚富马酸二呋喃甲基酯合成油的制备： 

以富马酸二呋喃甲基酯1-丁烯为原料（摩尔比：富马酸二呋喃甲基酯/a-烯烃=1/4），加入富马酸二呋喃甲基酯质量2%的引发剂过氧化二异丙基二碳酸酯，反应温度110~115℃，压力4-5MPa条件下，进行聚合反应，制得聚富马酸二呋 喃甲基酯合成油，收率为63%。