[发明专利]一种绿色改性植物基衍生油制备低倾点生物润滑油的方法

权利要求书

1.一种绿色改性植物基衍生油制备低倾点生物润滑油的方法，其特征在于：整个方法在无溶剂体系下进行的，脂肪酶催化不饱和脂肪酸先酯化后环氧化生成环氧脂肪酸酯，然后在绿色催化剂离子液体催化下环氧基团与不同链长醇开环，生成的羟基酯继续与不同链长脂肪酸酯化，最终生成醚酯化合物；具体包括如下步骤：

S1:以不饱和脂肪酸和异辛醇为原料，两者之间摩尔比为1:1.1 -1:1.5，脂肪酶的加入量为底物总质量的3%-5%，反应在抽真空的条件下除去酯化过程生成的水，酯化反应温度为40-50℃，在300-1000 rpm下反应5-10h；

S2:S1中旋蒸后的脂肪酸异辛酯与5-10 wt%不饱和脂肪酸为底物，脂肪酶加入量为底物总质量的5%-10%，在300-1000 rpm，20-50℃下反应6-12 h，30 %的过氧化氢经注射泵连续注入反应系统，N_C=C:N_H2O2 = 1:1-1.2；

S3:在300-1000 rpm，90-120℃下，S2中的环氧脂肪酸酯与不同链长醇为底物，摩尔比为1:2 -1:5，烷基咪唑酸性类离子液体添加量为环氧脂肪酸酯的3-10 wt%，反应12-24 h，将反应混合物过夜冷却至室温分层，下层离子液体经正己烷洗涤2-3遍后回收利用，上层油相经减压分子蒸馏得到开环羟基酯；

S4:在300-1000 rpm，120-170℃下，S3中的开环羟基酯与不同链长脂肪酸为底物，摩尔比为1:2 -1:10，烷基咪唑酸性类离子液体添加量为开环羟基酯的3-10 wt%，反应24-50 h，将反应混合物过夜冷却至室温分层，下层离子液体经正己烷洗涤2-3遍后回收利用，上层油相经减压分子蒸馏得到醚酯类生物润滑油产品；

S3中开环所用的醇为戊醇、异戊醇、己醇或异辛醇，所用烷基咪唑酸性类离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1-己基-3-甲基咪唑对甲基苯磺酸盐、1-己基-3-甲基咪唑六氟硼酸盐；

S4中不同链长脂肪酸为辛酸、壬酸、癸酸、月桂酸或肉豆蔻酸。

2.如权利要求1所述的一种绿色改性植物基衍生油制备低倾点生物润滑油的方法，其特征在于：S1中所用脂肪酸为油酸、亚油酸不饱和脂肪酸，所用脂肪酶为Novozym 435商用酶与游离脂肪酶粉Candida sp. 99–125，反应完后离心下层的脂肪酶用正己烷或丙酮洗涤两次后，然后干燥并重复使用。

3.如权利要求1所述的一种绿色改性植物基衍生油制备低倾点生物润滑油的方法，其特征在于：酶促环氧过程需要分批加入30%过氧化氢以避免酶失活，S2中30 %的过氧化氢是通过注射泵连续注入反应系统。

4.如权利要求1所述的一种绿色改性植物基衍生油制备低倾点生物润滑油的方法，其特征在于：烷基咪唑酸性类离子液体催化环氧基团与不同链长醇开环，生成的羟基酯继续与不同链长脂肪酸酯化，最终生成醚酯化合物，反应结束后静置离子液体与油相分层，离子液体经正己烷洗涤2-3次后回收重复使用。

5.如权利要求1所述的一种绿色改性植物基衍生油制备低倾点生物润滑油的方法，其特征在于：改性后的生物润滑剂的粘度指数116，满足极寒工况下的使用；热稳定性T_onset在250-285℃间，高频往复摩擦实验结果所有产品摩擦系数都小于0.12，磨斑直径都小于230μm。