[发明专利]润滑油基础油及其制备方法

说明书

发明领域

本发明涉及一种生物质衍生的润滑油基础油及其制备方法。具体而 言，本发明涉及一种包含芳香酯润滑油的润滑油基础油及其制备方法。

发明背景

通常，制备矿物油衍生的润滑油基础油需要开采埋于地下的原油。 从全球环境的角度来看，以这样的方式制备矿物油衍生的润滑油基础油 是将埋在地下的碳加入到地球表面循环系统。使用的矿物油衍生的润滑 油基础油可以通过燃烧移除或作为液体丢弃。在燃烧过程中，将不会被 另外加入的CO₂加入到表面循环系统。因为矿物油衍生的润滑油基础油 具有10％-30％的非常低的生物降解能力(基于CEC分析法)，所以当作 为液体丢弃时会造成更严重的问题。矿物油衍生的润滑油基础油的剩余 部分(即不降解部分)可被吸收到表面循环系统中的生态系统从而造成 各种问题。此外，从宏观的角度来看，决不能忽视存在于开采以生产矿 物油衍生的润滑油基础油的原油中、包括在表面循环系统中并引起麻烦 的诸如硫(S)、氮(N)、重金属等严重环境污染物的问题。

与此相反，因为生物质来自于已经存在于表面循环系统中的动物或 植物，所以在生物质衍生的润滑油基础油的情况下，不发生将CO₂形式 的碳加入至表面循环系统的问题，也就是说，在这种情况下利用的是已 经在表面循环系统中循环的碳。由于生物质衍生的润滑油基础油本来具 有至少70％或更高的生物降解性且呈现出接近100％的生物降解性；因 此，将使用后丢弃的生物质脂肪衍生的润滑油基础油燃烧或将其排放至 大自然中对生态系统几乎没有负面影响。当然，在整个制备过程中都不 存在诸如S、N、重金属，芳烃等有毒物质。

因此，为了克服矿物油衍生的润滑油基础油具有的上述问题，提出 了一种用于生物质衍生的润滑油基础油的制备技术，该技术作为生产具 有高生物降解性且不含有毒物质(S、N、芳烃、重金属)的环保型润滑 油的方法。

此外，润滑油是80％基础油与20％添加剂的物理混合物。作为最显 著确定润滑油的诸如粘度、粘度指数、低温流动性等润滑性能的物质， 基础油具有烃链结构且通过其结构规整性、分子量等能确定主要的润滑 性能。然而，根据应用，润滑油可能需要小范围的润滑性能的改变，而 当润滑油不满足润滑性能的某些标准时，可使用添加剂来补充任何润滑 性能的不足。这种添加剂的实例包括洗涤剂、分散剂、抗氧化剂、腐蚀 抑制剂、粘度指数改进剂、降凝剂等。然而，大多数这样的添加剂包含 芳香物质等，因此，具有与各自构成80％润滑油的基础油可溶混差的问 题。

为了改进低温流动性和促进润滑油基础油和添加剂的混合，烷基萘 被引入到传统润滑油基础油中。然而，烷基萘是烷基和芳香化合物之间 键合所制备的物质，因此具有生物降解性低的问题。

因此，立即需要开发润滑油基础油-其是高度可生物降解的且还能够 抑制额外CO₂温室气体的产生，因此其是环保型的，同时也保留了作为 分散剂的优点和改进的低温流动性的优点，传统润滑油基础油具有所有 这些优点。

发明概述

本发明的一方面是提供一种与添加剂高度可混合的、具有优异的流 动性和因其生物降解性高而是环保型的润滑油基础油；以及一种用于制 备润滑油基础油的方法，该方法由于不产生诸如S、N、芳香族化合物、 重金属等有毒物质，因此是环保型的，其中该方法也能通过选择要引入 酯化反应的合适的醇化合物容易地控制期望的润滑油基础油的物理性 质。

本发明的一方面涉及一种润滑油基础油。上述润滑油基础油包含下 述化学式1所示的芳香酯润滑油：

[化学式1]

在上述化学式1中，R表示C16-C18烷基或链烯基，且Ar表示苯基、 被C1-C4烷基或C6-C10芳基取代的苯基、萘基、被C1-C4烷基或C6-C10 芳基取代的萘基、蒽基或被C1-C4烷基或C6-C10芳基取代的蒽基。

在具体实例中，上述芳香酯润滑油可由下述化学式2或化学式3表 示：

[化学式2]

[化学式3]

在具体实例中，在上述润滑油基础油中，芳香酯润滑油(下述化学 式1所示)的含量可以是1wt％-40wt％。