一种硫醚型润滑油基础油的制备方法
【专利摘要】发明涉及一种硫醚型润滑油基础油的制备方法，属于润滑油改性工艺【技术领域】。本发明制备过程是在超声-微波协同作用下进行的，环氧生物柴油(环氧脂肪酸甲酯)和不同链长的硫醇在固体酸催化剂参与下进行异构化反应，将不稳定的环氧键打开，得到异构化的硫醚型润滑油基础油。在超声-微波协同条件下进行开环合成反应，可以提高反应产率和明显缩短反应时间、降低反应温度。改性后得到的硫醚型润滑油基础油，在摩擦性能，低温流变学性能，氧化稳定性方面都有了很大程度的提高。本发明所述的硫醚型润滑油基础油转化率大于98％，工艺设备要求不高、操作简单、反应条件温和，产品与催化剂容易分离，避免了大量废液的排放，有效防止了环境污染。
【专利说明】一种硫醚型润滑油基础油的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于润滑油改性工艺【技术领域】，特别涉及一种硫醚型润滑油基础油的制备 方法。
【背景技术】
[0002] 石油在经济性与技术上有着很好的优势，很长的一段时间内作为润滑油成分最好 的选择，但是可替代的生物质产品正日益被重视。在制备润滑油的过程中，出于原料的来源 广泛，植物油是最早被开发利用的，但其存在易氧化、水解性能差的缺点，最终逐渐被矿物 油所取代。近年来，随着人类对于生态环境的保护越来越重视和资源的有限性，原先的植物 油又重新作为绿色润滑油的研究对象。上世纪70年代德国和英国等欧洲国家的科学家对 绿色润滑油率先进行了有关研发实验，我国在这方面的起步晚，但在20世纪80年代后期相 继开展了研究工作，这进一步推动了绿色润滑油的发展。
[0003] 绿色润滑油也称作环境友好型润滑油，或可生物降解润滑油。绿色润滑油必须具 备机械工作条件的需要，同时原油以及耗损产物不污染生态环境，或者对环境影响较小。随 着社会的发展，采用对植物油进行改性的方法来制备润滑油基础油。环氧生物柴油是在植 物油的基础上制得的，但是其直接用作润滑油基础油还存在很多不足之处，如低温流动性 能、摩擦性能以及氧化稳定性不好等缺点。为了得到性能更好、更优质的润滑油基础油，还 需要对环氧生物柴油进行异构化开环反应。这种改性方法合成的润滑油基础油更符合现代 机械对润滑油的要求。
[0004] 为了便于对生态环境的污染和破坏，开环反应中采用固体酸催化剂，这不仅便于 反应的后处理，也减少了大量废液的排放。在现在这个工业化很发达的社会，有必要研制环 境友好的绿色润滑油，不仅满足人类的需求，也减小了环境的污染。
【发明内容】
[0005] 本发明目的在于提供一种硫醚型润滑油基础油的制备方法，即在超声-微波协同 条件下，对环氧生物柴油进行化学改性，以提高摩擦性能、氧化稳定性及低温流变学性能。
[0006] 具体步骤为：在超声_微波反应器中，称取一定量不同链长的硫醇和固体酸催化 剂放于带有冷凝管和温度计的四口烧瓶中，边搅拌边加热至一定温度，然后加入环氧生物 柴油，并在该温度下进行开环反应。反应过程中定期取样，测定其环氧值，当环氧值小于〇. 1 时，停止反应。然后将上述溶液在室温中冷却，过滤回收催化剂；有机相置于分液漏斗中，经 去离子水洗、1 % NaOH溶液洗涤至中性，再减压蒸馏，最终得到澄清透明的硫醚型润滑油基 础油，反应式大致如下：
[0007]
【权利要求】
1. 一种硫醚型润滑油基础油的制备方法，其特征在于：所述的制备方法为，在超声-微 波协同作用下，以固体酸为催化剂，将不同链长的硫醇与环氧生物柴油在反应器中混合，进 行异构化开环反应， 其中，所述的固体酸催化剂为固体超强酸和固载杂多酸中的一种或两种混合，即 S042_/Zr02-Al203-W 205、S042_/Zr02-La 203、S042_/Ti02-Al 203、S042_/Zr02-Nd 203、H3PW1204(l/Ti0 2、 H8SiW12042/Ti02、H7M 〇12042/Ti02固体酸催化剂中的一种或两种混合物。
2. 如权利要求1所述的硫醚型润滑油基础油的制备方法，其特征在于：制备步骤为， 将硫醇和固体酸催化剂放于带有冷凝管和温度计的四口烧瓶中，边搅拌边加热至 30-35°C，然后加入环氧生物柴油，并在超声-微波协同作用下，于30-35°C下进行开环反 应； 反应过程中定期取样，测定其环氧值，当环氧值小于0. 1时，停止反应； 将上述反应体系冷却至室温后，将有机相置于分液漏斗中，经去离子水洗、NaOH溶液洗 涤至中性，再减压蒸馏，最终得到澄清透明的硫醚型润滑油基础油。
3. 如权利要求1所述的硫醚型润滑油基础油的制备方法，其特征在于：所述的固体 酸催化剂为S042_/Ti02-Al20 3、H3PW1204Q/Ti02或它们的混合物，其中所述混合物中，S0 42_/ Ti02-Al203 与 H3PW1204(l/Ti02 质量比为 60 :40-70 :30。
4. 如权利要求2所述的硫醚型润滑油基础油的制备方法，其特征在于：所述的超 声-微波设定为，超声频率为20KHz，功率75w ;微波频率为2450Hz，功率160w。
5. 如权利要求2所述的硫醚型润滑油基础油的制备方法，其特征在于：所述的硫醇是 链长2-12个碳原子的有机醇，即乙硫醇、丙硫醇、正丁硫醇、正戊硫醇、正己硫醇、正庚硫 醇、正辛硫醇、正壬硫醇、正癸醇、十二硫醇中的一种。
6. 如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述的环氧生物柴油与硫醇的质量比 1 : (0? 4-4. 5)。
7. 如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述的所述环氧生物柴油与催化剂的 质量之比为100 :(1. 5-5)。
【文档编号】C10M177/00GK104449945SQ201410589425
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月28日 优先权日:2014年10月28日
【发明者】任庆功, 潘晶晶, 周洁, 李为民, 郑爱华 申请人:常州大学