[发明专利]利用植物油制备聚合酯的方法、聚合酯和聚酯型润滑油

说明书

本发明提供一种利用植物油制备聚合酯的方法、通过该方法获得的聚合酯，以及应用该聚合酯作为基础油的聚酯型润滑油，其中该方法包括以植物油为原料，向植物油中加入催化剂并通入含氧气体进行氧化聚合反应，得到聚合酯，其中催化剂为过氧化物催化剂。通过该方法所得植物油具有良好的热稳定性、较高的氧化安定性、粘度和粘度指数，同时具有无毒、环保、可生物降解的优势，可作为新的环保型润滑剂基础油，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及润滑剂领域，具体涉及一种利用植物油制备聚合酯的方法、聚合酯和聚酯型润滑油。

背景技术

传统的润滑剂绝大多数以矿物油作为基础油，矿物基润滑油在自然环境中可生物降解能力很差，进入环境长期留存和富集，产生一系列环境问题，对人类生态环境和健康构成了威胁。随着石油资源的逐渐枯竭，石油价格的不断攀升，人们日益重视研究和利用可再生能源。

植物油是光合作用产物，植物油具有良好的生物降解性，无生物毒性，是可再生资源。由于植物油具有双键和线性分子结构，粘温性能优异，因此植物油的粘度指数一般高于矿物油。植物油分子中还含有极性基团，可在金属表面形成吸附膜，其中的脂肪酸可以与金属表面反应形成金属皂的单层膜，两者均可起抗磨减摩作用，使得植物油具有良好的润滑性能。

植物油虽具有以上优点，但如豆油和菜油等在储存条件下就易氧化，生成的游离酸会腐蚀金属部件，植物油氧化后还会聚合形成漆膜，粘附在机械零件表面对润滑产生破坏作用，影响润滑系统正常工作。这是由于植物油分子中含有大量碳碳双键，氧化机理主要表现为活泼的烯丙基自由基反应，因此氧化稳定性很差。尤其是含2～3个双键的亚油酸或亚麻酸组分，在氧化初期就迅速被氧化，同时还对以后的氧化反应起到引发作用。此外，植物油的低温性能一般较差，并且大部分植物油的运动粘度落在很窄的范围内，因此其使用性能和应用范围受到了限制。

因而，人们对植物油进行改性，改善其氧化安定性、高低温性能和粘度范围窄等缺点，常用的改进方法有加氢和环氧化等方法。环氧化是一种提高植物油氧化稳定性的有效方法，主要是利用过氧羧酸将植物油中的碳碳双键氧化，使其与一个氧原子结合转化为环氧键，从而降低分子中双键的数目，提高植物油的氧化稳定性。环氧化反应虽能提高其饱和度，改善氧化安定性，但是植物油的饱和度越高，其固化温度越高，低温流动性越差，因而改性后植物油的凝点上升。而且环氧化工艺通常以苯为溶剂，以浓硫酸为催化剂，得到的环氧油副产物多，放置一段时间后会生成沉淀，而且粘度较大，后处理过程中的废液易污染环境。

CN 200610028169对植物油进行了改性，但其过程中使用硫酸易产生碳化问题，并且产品需要水洗和脱水处理，工艺复杂。此外，此反应采用冰醋酸时，还需用带水剂苯、甲苯和汽油，所得到的改性产物醇酯型化合物结构属于甲酯结构，不稳定；CN01807381.6是对植物油进行了物理精制，采用往植物油中通入空气的目的是为了除去植物油中的杂质，并没有改变植物油的化学结构来改善其氧化稳定性。

需注意的是，前述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明的背景理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种利用植物油制备聚合酯的方法，和通过该方法获得的聚合酯，以及应用该聚合酯作为基础油的聚酯型润滑油。本发明通过采用特定催化剂对植物油进行氧化聚合改性，以解决现有植物油改性工艺复杂、污染环境、产物不稳定等问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种利用植物油制备聚合酯的方法，包括：以植物油为原料，向所述植物油中加入催化剂并通入含氧气体进行氧化聚合反应，得到所述聚合酯，其中所述催化剂为过氧化物催化剂。