[发明专利]一种基于嵌段聚酯化学改性的偏苯三甲酸酯润滑油基础油及其制备方法

说明书

本发明涉及润滑油领域，公开了一种基于嵌段聚酯化学改性的偏苯三甲酸酯润滑油基础油及其制备方法。所述制备方法包括以下步骤：(1)线性嵌段聚酯的合成，以TBT为引发剂，加入ε‑CL和PO或DVL，在室温下反应2‑24小时，合成四臂星型聚酯，然后加入HCl溶液引发四臂星型聚酯发生水解反应得到线型嵌段聚酯；(2)改性偏苯三甲酸酯润滑油基础油的合成，加入TMA与步骤(1)所得的线型嵌段聚酯，反应得到嵌入式聚合物中间体，再加入饱和一元醇，在催化剂的作用下进行酯化反应，得到嵌段式改性TMT润滑油基础油。该方法从化学结构上对TMT基础油进行改性，在提高TMT黏温性能的同时，最大程度降低了嵌入聚酯对基础油低温性能造成的不利影响。

技术领域

本发明涉及润滑油领域，具体是涉及一种基于嵌段聚酯化学改性的偏苯三甲酸酯润滑油基础油及其制备方法。

背景技术

偏苯三甲酸酯(TMT)主要作为塑料行业中的增塑剂使用，在涂料行业中也有较广泛的应用。此外，因TMT成本低廉且热稳定性高、挥发损失低，也作为高温链条油使用。但是，作为润滑油产品，TMT结构中苯环的存在导致TMT润滑油基础油的黏温性能较差，严重制约了其发展空间和市场前景。随着国际上偏苯三甲酸酐(TMA)产能过剩以及TMT高附加值下游精细化工产品开发面临困局，性能优异的高附加值润滑油产品迎来了机遇与挑战。

受TMT黏度指数差的限制以及出于商业保密的现状，极少有关于性能优异的TMT润滑油基础油合成的方法被报道。目前，TMT产品主要是通过偏苯三甲酸酯与长链烷基一元醇直接反应，并通过与黏度指数改性剂复配以获得可用于高温链条油的润滑油基础油。但随着产品粘度的增加，高粘度油品的黏度指数下降现象较为严重，且黏度指数改性剂与其他添加剂之间产生拮抗作用会降低基础油的润滑性能。

由于酯分子中酯基团的个数和碳链的长度及结构对酯类基础油的粘度及黏度指数有较大影响，可将生物降解性能优异的聚酯嵌入到基础油分子结构中，通过结构设计来提高基础油的品质及性能，改善基础油黏度指数不高的问题，扩展其应用领域并增加其市场附加值。但是，一些聚酯，例如聚己内酯(PCL)和聚戊内酯(PVL)为半结晶聚合物，单一聚合物的嵌入对基础油低温性能会造成不利影响。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种基于嵌段聚酯化学改性偏苯三甲酸酯润滑油基础油及其制备方法，该方法选择嵌段共聚物，以TMT润滑油基础油黏度指数不高的问题为着眼点，从化学结构上对TMT基础油进行改性，在提高TMT黏温性能的同时，最大程度降低了嵌入聚酯对基础油低温性能造成的不利影响，扩展了其应用领域和产品附加值。

为达到本发明的目的，本发明基于嵌段聚酯化学改性偏苯三甲酸酯润滑油基础油的制备方法包括以下步骤：

(1)线性嵌段聚酯的合成，以钛酸四丁酯(TBT)为引发剂，加入δ-己内酯(ε-CL)和环氧丙烷(PO)，或者加入δ-己内酯(ε-CL)和δ-戊内酯(DVL)，在室温下反应2-24小时，合成四臂星型聚酯，然后加入HCl溶液引发四臂星型聚酯发生水解反应得到线型嵌段聚酯；

(2)改性偏苯三甲酸酯润滑油基础油的合成，加入偏苯三甲酸酐(TMA)与步骤(1)所得的线型嵌段聚酯，反应得到嵌入式聚合物中间体，再加入饱和一元醇，在催化剂的作用下进行酯化反应，得到嵌段式改性偏苯三甲酸酯(TMT)润滑油基础油。

进一步地，所述步骤(1)中，钛酸四丁酯(TBT)：δ-己内酯(ε-CL)：环氧丙烷(PO)或δ-戊内酯(DVL)的摩尔比为1：(4-20)：(4-20)。

进一步地，所述步骤(1)中，原料钛酸四丁酯(TBT)、δ-己内酯(ε-CL)和环氧丙烷(PO)或δ-戊内酯(DVL)的加料方式为分步加料或三种原料一次进料。

进一步地，所述步骤(1)中，HCl溶液为8-12％(v/v)的HCl溶液。