本发明属于润滑油合成技术领域，具体涉及一种具有高粘度指数、耐高温性佳的均苯三甲酸类合成酯基础油，并进一步公开其制备方法。
背景技术：
润滑油是用在各种类型汽车、机械设备上以减少摩擦，保护机械及加工件的液体或半固体润滑剂，主要起润滑、冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用。润滑油一般由基础油和添加剂两部分组成，基础油是润滑油的主要成分，决定着润滑油的基本性质，添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足，赋予某些新的性能，是润滑油的重要组成部分。
润滑油基础油主要分矿物基础油、合成基础油以及生物基础油三大类，传统的润滑油基础油主要是矿物油。矿油基础油多由原油提炼而成，是来自石油炼制的产物。矿物基础油的化学成分以烷烃为主，包括高沸点、高分子量烃类和非烃类混合物，其组成一般为烷烃(直链、支链、多支链)、环烷烃(单环、双环、多环)、芳烃(单环芳烃、多环芳烃)、环烷基芳烃以及含氧、含氮、含硫有机化合物和胶质、沥青质等非烃类化合物。但由于矿物油中含有一定的蜡质产物和少量烯基产物，导致产品的耐高温性能不佳，长时间高温状态下工作易于发生黄变，产生积碳从而降低产品的润滑性。
而现有技术中作为替代产品的普通的合成酯类润滑油，如季戊四醇油酸酯等，这些合成酯虽然纯度及性能均优于矿物油，但是由于分子结构中多是一般的碳链结构，在诸如300℃以上高温时，也很容易被氧化降解，进而产生积碳。可见，其耐高温性能依然有限。同时，由于这些合成酯产品的结构相对比较单一，导致粘度指数也基本低于140，想获得更高粘度指数的合成酯产品难度较大。因此，开发一种具有高粘度指数，同时耐高温性佳的合成酯基础油，具有积极的意义。
技术实现要素：
为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种高粘指耐高温型均苯三甲酸类合成酯基础油，以解决现有技术中矿物油基础油耐高温性能差的问题。
为解决上述技术问题，本发明所述的一种高粘指耐高温型均苯三甲酸类合成酯基础油，以所述基础油的制备原料总量计，包括如下摩尔百分数的原料组分：
均苯三甲酸18-32mol％；
5-羟基十二酸甘油酯2-8mol％；
六氟戊二醇5-12mol％；
1h,1h,12h,12h-全氟-1,12-十二烷二醇4-10mol％；
全氟-1-辛醇20-45mol％；
异鲸蜡醇15-30mol％；
二甲苯8-18mol％。
优选的，所述的高粘指耐高温型均苯三甲酸类合成酯基础油，以所述基础油的制备原料总量计，包括如下摩尔百分数的原料组分：
均苯三甲酸24mol％；
5-羟基十二酸甘油酯4mol％；
六氟戊二醇7mol％；
1h,1h,12h,12h-全氟-1,12-十二烷二醇6mol％；
全氟-1-辛醇27mol％；
异鲸蜡醇20mol％；
二甲苯12mol％。
所述的高粘指耐高温型均苯三甲酸类合成酯基础油，还包括催化剂，所述催化剂的摩尔用量占所述制备原料总摩尔量的0.2-0.5mol％。
所述催化剂包括2-乙基己酸锌。
本发明还公开了一种制备所述高粘指耐高温型均苯三甲酸类合成酯基础油的方法，包括如下步骤：
(1)取选定摩尔量的所述二甲苯、均苯三甲酸、5-羟基十二酸甘油酯、六氟戊二醇、1h,1h,12h,12h-全氟-1,12-十二烷二醇，混合后加热至120-150℃进行分水酯化反应；
(2)待酸值为250mgkoh/g以下时停止加热，并加入选定摩尔量的所述全氟-1-辛醇和异鲸蜡醇，继续控制反应温度130-160℃进行二次酯化反应；
(3)反应结束后，于170-180℃进行减压脱除二甲苯溶剂及少量未反应的原料，得到所需均苯三甲酸类合成酯基础油。
所述步骤(1)中，还包括加入选定摩尔量的催化剂的步骤。
所述步骤(3)中，待反应体系物料酸值降低至1mgkoh/g以下时，控制反应停止。
所述步骤(3)中，控制所述减压脱溶剂步骤的真空度≤-0.09mpa。
本发明还公开了所述的高粘指耐高温型均苯三甲酸类合成酯基础油用于制备润滑油的用途。
本发明还公开了一种润滑油，包括所述的均苯三甲酸类合成酯基础油，以及工业上可接受的润滑油添加剂。
本发明所述高粘指耐高温型均苯三甲酸类合成酯基础油，采用均苯三甲酸作为起始原料，搭配耐高温性能优良的氟代有机醇如六氟戊二醇、1h,1h,12h,12h-全氟-1,12-十二烷二醇、全氟-1-辛醇，三官能度的5-羟基十二酸甘油酯及带支链的异鲸蜡醇作为主要原料，通过分步酯化得到氟含量较高的合成酯基础油；由于采用氟原料合成得到的合成酯疏水性极强，耐热、耐黄变性能极好，保证了最终产品的耐高温性能和抗积碳性能；三官能度的均苯三甲酸和1,2,6-己三醇的配合使用获得了高粘度指数的基础油产品。
具体实施方式
实施例1
本实施例所述的高粘指耐高温型均苯三甲酸类合成酯基础油，以所述基础油的制备原料总量计，包括如下摩尔百分数的原料组分：
均苯三甲酸24mol；
5-羟基十二酸甘油酯4mol；
六氟戊二醇7mol；
1h,1h,12h,12h-全氟-1,12-十二烷二醇6mol；
全氟-1-辛醇27mol；
异鲸蜡醇20mol；
二甲苯12mol；
2-乙基己酸锌催化剂0.3mol。
本实施例所述的高粘指耐高温型均苯三甲酸类合成酯基础油的制备方法，包括如下步骤：
(1)取选定摩尔量的所述二甲苯、均苯三甲酸、5-羟基十二酸甘油酯、六氟戊二醇、1h,1h,12h,12h-全氟-1,12-十二烷二醇、2-乙基己酸锌催化剂加入反应器中，充分混合后加热至120-150℃进行分水酯化反应；
(2)待反应体系物料的酸值为250mgkoh/g以下时，停止加热，并向反应釜中加入选定摩尔量的所述全氟-1-辛醇和异鲸蜡醇，并继续升温至130-160℃进行二次酯化反应；
(3)待反应体系物料的酸值降低至1mgkoh/g以下时，停止反应，随后升温至170-180℃，于真空度≤-0.09mpa下进行减压脱除二甲苯溶剂及少量未反应的原料，即得到均苯三甲酸类合成酯基础油。
本实施例最终产品外观为浅黄色粘性透明液体，经测定，其酸值为0.39mgkoh/g，粘度指数为162。
实施例2
本实施例所述的高粘指耐高温型均苯三甲酸类合成酯基础油，以所述基础油的制备原料总量计，包括如下摩尔百分数的原料组分：
均苯三甲酸18mol；
5-羟基十二酸甘油酯8mol；
六氟戊二醇5mol；
1h,1h,12h,12h-全氟-1,12-十二烷二醇10mol；
全氟-1-辛醇20mol；
异鲸蜡醇30mol；
二甲苯9mol；
2-乙基己酸锌催化剂0.2mol。
本实施例所述的高粘指耐高温型均苯三甲酸类合成酯基础油的制备方法，包括如下步骤：
(1)取选定摩尔量的所述二甲苯、均苯三甲酸、5-羟基十二酸甘油酯、六氟戊二醇、1h,1h,12h,12h-全氟-1,12-十二烷二醇、2-乙基己酸锌催化剂加入反应器中，充分混合后加热至120-150℃进行分水酯化反应；
(2)待反应体系物料的酸值为250mgkoh/g以下时，停止加热，并向反应釜中加入选定摩尔量的所述全氟-1-辛醇和异鲸蜡醇，并继续升温至130-160℃进行二次酯化反应；
(3)待反应体系物料的酸值降低至1mgkoh/g以下时，停止反应，随后升温至170-180℃，于真空度≤-0.09mpa下进行减压脱除二甲苯溶剂及少量未反应的原料，即得到均苯三甲酸类合成酯基础油。
本实施例最终制得产品外观为浅黄色粘性透明液体，经测定，其酸值为0.52mgkoh/g，粘度指数为167。
实施例3
本实施例所述的高粘指耐高温型均苯三甲酸类合成酯基础油，以所述基础油的制备原料总量计，包括如下摩尔百分数的原料组分：
均苯三甲酸32mol；
5-羟基十二酸甘油酯2mol；
六氟戊二醇9mol；
1h,1h,12h,12h-全氟-1,12-十二烷二醇4mol；
全氟-1-辛醇20mol；
异鲸蜡醇15mol；
二甲苯18mol；
2-乙基己酸锌催化剂0.5mol。
本实施例所述的高粘指耐高温型均苯三甲酸类合成酯基础油的制备方法，包括如下步骤：
(1)取选定摩尔量的所述二甲苯、均苯三甲酸、5-羟基十二酸甘油酯、六氟戊二醇、1h,1h,12h,12h-全氟-1,12-十二烷二醇、2-乙基己酸锌催化剂加入反应器中，充分混合后加热至120-150℃进行分水酯化反应；
(2)待反应体系物料的酸值为250mgkoh/g以下时，停止加热，并向反应釜中加入选定摩尔量的所述全氟-1-辛醇和异鲸蜡醇，并继续升温至130-160℃进行二次酯化反应；
(3)待反应体系物料的酸值降低至1mgkoh/g以下时，停止反应，随后升温至170-180℃，于真空度≤-0.09mpa下进行减压脱除二甲苯溶剂及少量未反应的原料，即得到均苯三甲酸类合成酯基础油。
本实施例最终制得产品外观为浅黄色粘性透明液体，经测定，其酸值为0.68mgkoh/g，粘度指数为171。
实施例4
本实施例所述的高粘指耐高温型均苯三甲酸类合成酯基础油，以所述基础油的制备原料总量计，包括如下摩尔百分数的原料组分：
均苯三甲酸18mol；
5-羟基十二酸甘油酯2mol；
六氟戊二醇9mol；
1h,1h,12h,12h-全氟-1,12-十二烷二醇4mol；
全氟-1-辛醇45mol；
异鲸蜡醇15mol；
二甲苯8mol；
2-乙基己酸锌催化剂0.3mol。
本实施例所述的高粘指耐高温型均苯三甲酸类合成酯基础油的制备方法，包括如下步骤：
(1)取选定摩尔量的所述二甲苯、均苯三甲酸、5-羟基十二酸甘油酯、六氟戊二醇、1h,1h,12h,12h-全氟-1,12-十二烷二醇、2-乙基己酸锌催化剂加入反应器中，充分混合后加热至120-150℃进行分水酯化反应；
(2)待反应体系物料的酸值为250mgkoh/g以下时，停止加热，并向反应釜中加入选定摩尔量的所述全氟-1-辛醇和异鲸蜡醇，并继续升温至130-160℃进行二次酯化反应；
(3)待反应体系物料的酸值降低至1mgkoh/g以下时，停止反应，随后升温至170-180℃，于真空度≤-0.09mpa下进行减压脱除二甲苯溶剂及少量未反应的原料，即得到均苯三甲酸类合成酯基础油。
本实施例最终制得产品外观为浅黄色粘性透明液体，经测定，其酸值为0.72mgkoh/g，粘度指数为157。
实施例5
本实施例所述的高粘指耐高温型均苯三甲酸类合成酯基础油，以所述基础油的制备原料总量计，包括如下摩尔百分数的原料组分：
均苯三甲酸24mol；
5-羟基十二酸甘油酯6mol；
六氟戊二醇12mol；
1h,1h,12h,12h-全氟-1,12-十二烷二醇8mol；
全氟-1-辛醇20mol；
异鲸蜡醇20mol；
二甲苯10mol；
2-乙基己酸锌催化剂0.4mol。
本实施例所述的高粘指耐高温型均苯三甲酸类合成酯基础油的制备方法，包括如下步骤：
(1)取选定摩尔量的所述二甲苯、均苯三甲酸、5-羟基十二酸甘油酯、六氟戊二醇、1h,1h,12h,12h-全氟-1,12-十二烷二醇、2-乙基己酸锌催化剂加入反应器中，充分混合后加热至120-150℃进行分水酯化反应；
(2)待反应体系物料的酸值为250mgkoh/g以下时，停止加热，并向反应釜中加入选定摩尔量的所述全氟-1-辛醇和异鲸蜡醇，并继续升温至130-160℃进行二次酯化反应；
(3)待反应体系物料的酸值降低至1mgkoh/g以下时，停止反应，随后升温至170-180℃，于真空度≤-0.09mpa下进行减压脱除二甲苯溶剂及少量未反应的原料，即得到均苯三甲酸类合成酯基础油。
本实施例最终制得产品外观为浅黄色粘性透明液体，经测定，其酸值为0.94mgkoh/g，粘度指数为164。
对比例1
本对比例所述的均苯三甲酸类合成酯基础油的制备原料及组成同实施例1，其区别仅在于，将均苯三甲酸换成偏苯三甲酸。
最终制得产品外观为深褐色粘性透明液体，经测定，其酸值为1.84mgkoh/g，粘度指数为134。
对比例2
本对比例所述的均苯三甲酸类合成酯基础油的制备原料及组成同实施例1，其区别仅在于，制备原料不含有5-羟基十二酸甘油酯。
最终制得产品外观为浅黄色粘性透明液体，经测定，其酸值为3.51mgkoh/g，粘度指数为122。
对比例3
本对比例所述的均苯三甲酸类合成酯基础油的制备原料及组成同实施例1，其区别仅在于，制备原料不含有六氟戊二醇。
最终制得产品外观为浅黄色粘性透明液体，经测定，其酸值为2.38mgkoh/g，粘度指数为129。
对比例4
本对比例所述的均苯三甲酸类合成酯基础油的制备原料及组成同实施例1，其区别仅在于，制备原料不含有1h,1h,12h,12h-全氟-1,12-十二烷二醇。
最终制得产品外观为浅黄色粘性透明液体，经测定，其酸值为4.14mgkoh/g，粘度指数为132。
对比例5
本对比例所述的均苯三甲酸类合成酯基础油的制备原料及组成同实施例1，其区别仅在于，制备原料中将全氟-1-辛醇换成正辛醇。
最终制得产品外观为浅黄色粘性透明液体，经测定，其酸值为0.68mgkoh/g，粘度指数为158。
对比例6
本对比例所述的均苯三甲酸类合成酯基础油的制备原料及组成同实施例1，其区别仅在于，制备原料中将全氟-1-辛醇换成异辛醇。
最终制得产品外观为浅黄色粘性透明液体，经测定，其酸值为0.56mgkoh/g，粘度指数为160。
对比例7
本对比例所述的均苯三甲酸类合成酯基础油的制备原料及组成同实施例1，其区别仅在于，制备原料不含有异鲸蜡醇。
最终制得产品外观为浅黄色透明液体，经测定，其酸值为8.24mgkoh/g，粘度指数为127。
实验例
分别对上述实施例1-5和对比例1-7制得合成酯基础油的性能进行测试，并分别以现有市售物油基础油产品(150s)、市售矿物油基础油产品(250s)、市售矿物油基础油产品(350s)、市售普通合成酯基础油产品(季戊四醇四油酸酯)及市售普通合成酯基础油产品(三羟甲基丙烷三辛酸酯)作为对照(对比例8-12)进行性能对比。测试性能指标和测试方法包括：
粘度测定：依据gb-t265-88石油产品运动黏度测定法和动力黏度计算法；
粘度指数测定：依据gb/t1995石油产品粘度指数计算法；
热稳定性及成碳等依据sh/t0300-92《曲轴箱模拟试验方法(qzx法)》；
润滑性能方面，测试凸轮加挺杆磨损(64h)依据sh/t0513-1992《汽油机油高温氧化和磨损评定法(ms程序ⅲd法)》；
具体测试结果见下表1。
表1性能测试结果
本发明采用特殊的原料组合配方进行反应得到，所述高粘度指数、耐高温的均苯三甲酸类合成酯基础油，由于使用对称结构的均苯三甲酸、氟代有机醇，制得了耐高温性能非常优良的合成酯基础油产品，相对于市场上主要矿物油基础油品种如150sn、250sn及350sn，以及现有合成酯基础油产品三羟甲基丙烷三辛酸酯、季戊四醇四油酸酯等，其粘度指数较高，具有较好的润滑性能，凸轮加挺杆磨损(64h)均低于0.020mm,而且耐高温性能较好，热稳定性(漆膜评级)及成碳情况均非常优良，可以应用于耐高温润滑领域。而缺少或替换某种组分的产品(对比例1-7)及常规常见润滑油基础油(对比例8-12)在酸值、粘度指数、热稳定性(漆膜评级)、成碳情况及凸轮加挺杆磨损(64h)方面均出现一定的劣势。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。