[发明专利]一种多元醇基碳酸二烷酯油及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多元醇基碳酸二烷酯油及其制备方法，属于合成润滑剂中碳酸酯类润滑油领域。特别涉及一种以碳酸二甲酯(DMC)与混合多元醇(三羟甲基丙烷和季戊四醇)为原料，通过酯交换法制备多元醇基碳酸二烷酯油的方法。

背景技术

碳酸二烷酯(DLC)是碳酸的二元酸酯类，分子结构式为：

R和R′为相同或不同烷基。

由于碳酸二烷酯(DLC)基本的分子结构和碳酸的基团是固定的，所有特性和性能主要取决于醇类和相应的合成法。

不饱和碳酸二烷酯主要用于生产聚碳酸酯，饱和碳酸二烷酯主要用于超高性能润滑油和溶剂。

碳酸二烷酯(DLC)作为润滑油时，在摩擦学特性、高低温性、热氧化安定性、密封材料相容性、磨损防护、油泥抑制等方面，优于目前的矿物油和传统的合成基础油。

目前，碳酸二烷酯(DLC)的合成方法大致归为7种：①从烷基卤化物制备，②从羰醇盐制备，③从碳酰氯(光气)制备，④从二氧化碳制备，⑤从尿素制备，⑥从一氧化碳制备，⑦酯交换反应合成法制备，其中酯交换法是成功路线。

现在用作润滑油的碳酸二烷酯，采用的醇主要为分支长链(C₁₂～C₁₈)醇，存在水解安定性差、挥发度高等缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有水解安定性好、挥发度低、高低温性好等特点的多元醇基碳酸二烷酯油及其制备方法。

本发明的多元醇基碳酸二烷酯油是以碳酸二甲酯(DMC)、三羟甲基丙烷和季戊四醇组成的混合多元醇为原料，在固体多相催化剂催化下进行酯交换反应制成的。

本发明的多元醇基碳酸二烷酯油，主要性能指标为：

项目    多元醇基碳酸二烷酯100℃粘度   mm²/s    2.5～11粘度指数    ≥    169倾点    ℃  ≤    -57闪点    ℃  ≥    260挥发度  ％  ≤    9.3

具体制备工艺步骤如下：

(1)酯交换反应：

将物质的质量比为2～4∶1的碳酸二甲酯和混合多元醇及相当于碳酸二甲酯0.2～0.4wt％的固体多相催化剂加入到反应釜中，在210～260℃、1～2MPa下，反应30～60min，其中：混合多元醇是由季戊四醇与三羟甲基丙烷组成的，反应式为：

(2)多元醇基碳酸二烷酯油的精制：

酯交换所得的粗产品经减压蒸馏、过滤得到多元醇基碳酸二烷酯油；

(3)甲醇回收：

将碳酸二甲酯(DMC)和甲醇的混合物，经加压蒸馏和常压蒸馏，回收甲醇，碳酸二甲酯(DMC)重新送入反应塔中使用。

本发明所用的原料碳酸二甲酯(DMC)是由生物甲醇液相氧化羰基化制备的。

本发明所用的原料混合多元醇中，季戊四醇的质量百分数大于75％，三羟甲基丙烷的质量百分数小于25％。

本发明所用的固体多相催化剂为无机固体碱如：MgO和稀土镧、铈活性氧化铝复合物。

本发明有益效果为：

多元醇基碳酸二烷酯油，水解安定性好、挥发度低、高低温性好，粘度范围宽，环境友好。