[发明专利]一种酸性聚合离子液体催化制备生物润滑油的方法

说明书

本申请公开了一种酸性聚合离子液体催化制备生物润滑油的方法，属于生物润滑油制备领域。本发明将酸性聚合离子液体作为反应的催化剂，催化环氧甲酯与短链醇在60‑80℃下反应10‑20小时，得反应液，将反应液冷却至室温，重力沉降，产物与酸性聚合离子液体分层，本发明将碳链长度不同的离子液体聚合物用于催化环氧甲酯开环制备生物润滑油。反应原料广泛，反应条件相对温和，操作简便，并且酸性可循环使用且催化剂活性高；合成方便。

技术领域

本发明涉及一种酸性聚合离子液体催化环氧开环异构化反应的方法，具体的涉及一种酸性聚合离子液体催化制备生物润滑油的方法。

背景技术

生物柴油主要由脂肪酸甲酯的混合物(FAMEs)组成，通过环氧化反应脂肪酸甲酯的分子结构中就会具有化学性质不稳定的环氧键，由于环氧基团具有较强的张力，环氧键可以与多种物质发生反应，如在酸性条件下会发生水解反应、与金属氧化物会发生聚合引起爆炸，因此需要对环氧生物柴油进行化学改性。对环氧键开环进行加成反应是生物柴油制取生物润滑油的一条合理的路线。采用对生物柴油进行化学改性的方式合成润滑油基础油，可以提高生物柴油的附加值，提高其市场竞争力。目前研究最多的就是用有机醇类物质与环氧基团接合。

环氧脂肪酸甲酯开环生成生物润滑油的反应中，催化剂有着很重要的作用，对环氧脂肪酸甲酯的转化率，生物润滑油的收率都有影响。此外，催化剂的回收问题在工业化生产中也是必须要考虑的问题随意丢弃催化剂会对生态环境造成极大的破坏。就目前催化剂发展的形式来说，绿色催化剂逐渐受到人们的关注，这些绿色催化剂包括：纳米粒子催化剂，离子液体催化剂，夹层催化剂，酶或仿酶催化剂，相转移催化剂等。其中离子液体催化剂因具有易化学稳定性和热稳定性好等优点，越来越受到研究者的重视，但是离子液体不易回收，分离困难阻碍了它的广泛应用。研究将离子液体聚合既能保持它的高催化活性又方便回收是未来催化剂研究中的重点方向。

发明内容

本发明要解决的技术问题是是提供一种酸性聚合离子液体催化制备生物润滑油的方法，以克服公知技术中存在的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供的酸性聚合离子液体催化制备生物润滑油的方法，其步骤为：

A)将酸性聚合离子液体作为反应的催化剂，催化环氧甲酯与有机醇在60-80℃下反应10-20小时；

酸性聚合离子液体的聚合单体可以选择乙烯基，烯丙基或烯丁基咪唑离子液体中的一种。

酸性离子液体单体的结构式为

其中，R为-CH＝CH₂、-CH₂-CH＝CH₂或-CH₂-CH₂-CH＝CH₂

所述的反应物为环氧甲酯和有机醇，其中环氧甲酯与有机醇摩尔比为1:1至1:6；

所述酸性聚合离子液体质量与环氧甲酯的质量比为1:4至1:60。

B)将步骤A制得的反应液冷却至室温，重力沉降，产物与酸性聚合离子液体作分层，并将上层液体减压脱除未反应有机醇，得到产物。

其中，步骤B中分离出的酸性聚合离子液体重复用于反应。

其中，步骤A中原料为植物油酯交换环氧化制得环氧甲酯的；醇类为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、戊醇、辛醇中的一种或几种。

与背景技术相比，本发明取得的技术进步是：