[发明专利]一种高水解安定性合成酯制备方法

说明书

本发明提供的合成酯油，由双季戊四醇、多种脂肪酸在催化剂作用下经过分步酯化反应制得。将双季戊四醇与多种脂肪酸在催化剂作用下进行酯化分水反应，检测反应物羟值小于5mgKOH/g时停止反应，经分离纯化处理，即得所需合成酯产品。本发明提供了一种高水解安定性合成酯(POE)油及其制备方法，该合成酯油除具备优良的热氧化安定性、黏温特性、润滑性和低温性能之外，具有突出的水解安定性。

技术领域

本发明涉及一种适用于R410a、R32等氢氟烃(HFCs)制冷剂的合成酯型(POE)冷冻机油组合物。

背景技术

氟利昂是一种常见的制冷剂，其种类很多，常见的有R22、R32、R134a等。氟利昂一般在常温常压下均为气体，略有芳香味。在低温加压情况下呈透明状液体。能与卤代烃、一元醇或其他有机溶剂以任何比例混溶，氟制冷剂之间也能互溶。由于氟利昂具有较强的化学稳定性、热稳定性、表面张力小、汽液两相变化容易、无毒、亲油、价廉等，被广泛应用于制冷、发泡、溶剂、喷雾剂、电子元件的清洗等行业中。

然而，氟利昂排放到大气中会导致臭氧含量下降，导致地球上的生物受到严重紫外线的伤害，平流层下部和对流层温度上升。因此，人们正致力于解决氟利昂污染问题的方法与技术，解决环境污染问题的途径主要包括限制与禁用、替代品开发和氟利昂的无害化。

旧型冷冻剂氟利昂急需淘汰，冷冻机油亟待适配，新型环保冷冻机油同新型冷冻剂结合，绿色环保，减少对臭氧层破坏。

在市面现存众多主流产品中，POE作为中高端冷冻油基础油，具有众多突出优良特性，但其生产被少数几家商家垄断，购买价格昂贵；同时，POE水解安定性表现一般，实际性能还有极大提升空间，成为新型合成酯型冷冻机油研发一大瓶颈。本研究团队专注于POE(多元醇酯)分子结构设计及添加剂技术，成功攻克了POE易水解问题，极大提高了冷冻机油与制冷剂共存的稳定性以保证制冷机稳定运行，使压缩机使用寿命延长15％-20％。

发明内容：

本发明提供了一种高水解安定性合成酯(POE)油及其制备方法，该合成酯油除具备优良的热氧化安定性、黏温特性、润滑性和低温性能之外，具有突出的水解安定性。

为达上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供的合成酯油，由双季戊四醇、多种脂肪酸在催化剂作用下经过分步酯化反应制得。

将双季戊四醇与多种脂肪酸在催化剂作用下进行酯化分水反应，检测反应物羟值小于5mgKOH/g时停止反应，经分离纯化处理，即得所需合成酯产品。

本发明所述的多种脂肪酸为碳数C5～C24的直链或支链脂肪酸中的两种或多种。所述脂肪酸与双季戊四醇摩尔比为10:1～1:1。

本发明所述催化剂为钛硅分子筛、铁硅分子筛、锡硅分子筛中的一种或几种。所述催化剂与双季戊四醇的质量比为0.1～2％。

本发明所述酯化反应温度为100～300℃，优选150～260℃，反应时间为2h～24h。

本发明提供的高水解安定性合成酯基础油可用于润滑油、润滑脂中。

有益效果：本发明合成的酯油除具备优良的热氧化安定性、黏温特性、润滑性和低温性能之外，具有突出的水解安定性。

具体实例：

实施例1

将0.2mol双季戊四醇、0.11mol的异戊酸、0.11mol的异辛酸、0.1mol异壬酸、0.11mol十一烷酸以及1.6g钛硅分子筛置于带有回流冷凝器及电动搅拌器的三瓶烧瓶中。温度为200℃，反应16小时。除去反应生成的水，待反应物羟值小于5mgKOH/g时停止反应，升温至240℃并减压蒸馏1h，除去未反应的酸，取出反应混合物，加入0.5％KOH溶液进行碱洗，然后用蒸馏水进行水洗，洗至中性，然后在120℃条件下减压蒸馏1h，冷却过滤后得到浅黄色合成酯油。