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CN108130157A - 一种基于天然脂肪的可降解生物基质润滑剂的制备方法 - Google Patents

一种基于天然脂肪的可降解生物基质润滑剂的制备方法 Download PDF

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CN108130157A
CN108130157A CN201711131973.9A CN201711131973A CN108130157A CN 108130157 A CN108130157 A CN 108130157A CN 201711131973 A CN201711131973 A CN 201711131973A CN 108130157 A CN108130157 A CN 108130157A
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倪程凯
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Chang Deyong
Original Assignee
Taizhou Easy Mould Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种基于天然脂肪的可降解生物基质润滑剂的制备方法。在反应器中加入植物油，甘油，氧化锌催化剂，将反应器加热至180‑220℃，在氮气保护下，持续70‑110分钟，获得酰基甘油酯；向反应器中加入破碎的对苯二甲酸乙二醇酯废料，将混合物搅拌并将温度升至240‑260℃，将对苯二甲酸乙二醇酯废料溶解并均匀搅拌，该过程进行50‑70分钟；分离催化剂氧化锌并冷却混合物，获得以粘性流体形式的可降解生物基质润滑剂。本发明制备的基于天然脂肪的可降解生物基质润滑剂，具有较低的酸值值，更大的动态粘度值，摩擦学特征明显更高，更大程度的生物降解。其制备方法简单，适合大规模工业化生产。

Description

一种基于天然脂肪的可降解生物基质润滑剂的制备方法
技术领域
本发明属于润滑油技术领域，具体涉及一种基于天然脂肪的可降解生物基质润滑剂的制备方法。
背景技术
最近绿色技术和绿色材料越来越多的受到关注，特别是由于绿色材料的生物降解特性，可再生天然原料和无需处理二手润滑油越来越得到关注。润滑剂主要用于制造电动马达，车轮和汽车轴承润滑球轴承，润滑齿轮，水泵，铁路运输的重负载摩擦单元，一般在高压和不需要的地方润滑从摩擦区位移。一般情况下，天然脂肪(植物和动物)的润滑剂可以满足多数要求，但由于添加了三酰基甘油酯和可溶性铜化合物，这类润滑剂对热氧化降解的抗性低和生物降解降低。一方面，天然脂肪(植物和动物)属于酯类，它们容易水解，1容易形成引起机械系统腐蚀的游离酸。另一方面，它们与其它聚酯的润滑剂不可互换使用。
专利201410494722.7公开了一种可生物降解润滑剂及其制备方法，它是由以下重量份配比的原料构成：植物油30～50份，果糖5～15份，透明质酸钠1～3份，乳化剂0.5～1.5份，甲醇钠1～3份，水5～10份，还包括氨基酸2～8份，碳酸盐或者磷酸盐0.2～1.1份。其成分均为可生物降解物质构成，配方中创造性的采用果糖对植物油进行改性，提高氧化稳定性，添加透明质酸钠提高粘弹性，添加碳酸盐或者磷酸盐不仅提供润滑剂的防锈性能，同时提高润滑剂的生物降解性。该可生物降解润滑剂虽然降解速度快，但是，容易形成游离酸，腐蚀机械系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于天然脂肪的可降解生物基质润滑剂的制备方法。
一种基于天然脂肪的可降解生物基质润滑剂的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)在反应器中加入植物油或动物油，甘油，氧化锌催化剂，将反应器加热至180-220℃，在氮气保护下，持续70-110分钟，获得酰基甘油酯；
(2)向反应器中加入破碎的对苯二甲酸乙二醇酯废料，将混合物搅拌并将温度升至240-260℃，将对苯二甲酸乙二醇酯废料溶解并均匀搅拌，该过程进行50-70分钟；
(3)分离催化剂氧化锌并冷却混合物，获得以粘性流体形式的可降解生物基质润滑剂。
所述植物油或动物油选自油菜籽油，葵籽油，棉籽油，棕榈油，大豆油，亚麻油，橄榄油，花生油，玉米油，牛油，鸡油，猪油中的一种或一种以上。
优选的，步骤(1)反应器加热至200℃，在氮气保护下，持续90分钟。
优选的，步骤(2)温度升至250℃，将对苯二甲酸乙二醇酯废料溶解并均匀搅拌，该过程进行60分钟。
本发明的有益效果：本发明制备的基于天然脂肪的可降解生物基质润滑剂，具有较低的酸值值，更大的动态粘度值，摩擦学特征明显更高，更大程度的生物降解。其制备方法简单，适合大规模工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
用植物油作天然脂肪，植物油选自油菜籽油，葵籽油，棉籽油，棕榈油，大豆油，亚麻油，橄榄油，花生油，玉米油；
第一步：在反应器中加入植物油1023g，甘油276g，ZnO 3.9g作为催化剂。将反应器加热至200℃，在氮气(N2)保护下，持续90分钟，获得酰基甘油酯。
第二步：向反应器中加入325g破碎的对苯二甲酸乙二醇酯(PET)废料。将混合物搅拌并将温度升至250℃。将PET溶解并均匀搅拌，该过程进行60分钟。
第三步：分离催化剂ZnO并冷却混合物，获得以粘性流体形式的甘油环化。
初始植物油的酸值，碘值，动态粘度mPas(50℃)，动态粘度mm2/s各项指标如表1所示；采用上述植物油制备的生物基质润滑剂各项指标见表2。
表1
表2
由表1和表2的数据对比可以看出，本实施例制备的润滑剂具有较低的酸值值，更大的动态粘度值，摩擦学特征明显更高，更大程度的生物降解。
实施例2
用动物油作天然脂肪，动物油选自牛油，鸡油，猪油；
第一步：在反应器中加入动物油857g，184g甘油，3.1g Zn(CH3COO)2催化剂。将混合物加热至200℃的温度，合成酰基甘油酯的混合物在氮气(N2)的保护中不停搅拌90分钟，获得酰基甘油酯。
第二步：将破碎的废对苯二甲酸乙二醇酯(PET)装载到反应器中。按照酰基甘油酯与PET以70：30的质量比。加热升温至250℃，在氮气(N2)保护中持续搅拌60分钟。
第三步：分离催化剂，以油脂稠度物质的形式接收基本的甘油环斑。
初始动物油的酸值，碘值，动态粘度mPas(50℃)，动态粘度mm2/s各项指标如表3所示；采用上述植物油制备的生物基质润滑剂各项指标见表4。
表3
表4
由表1和表2的数据对比可以看出，本实施例制备的润滑剂具有较低的酸值值，更大的动态粘度值，摩擦学特征明显更高，更大程度的生物降解。

Claims (4)

1.一种基于天然脂肪的可降解生物基质润滑剂的制备方法，其特征在于，按照如下步骤进行：
(1)在反应器中加入植物油，甘油，氧化锌催化剂，将反应器加热至180-220℃，在氮气保护下，持续70-110分钟，获得酰基甘油酯；
(2)向反应器中加入破碎的对苯二甲酸乙二醇酯废料，将混合物搅拌并将温度升至240-260℃，将对苯二甲酸乙二醇酯废料溶解并均匀搅拌，该过程进行50-70分钟；
(3)分离催化剂氧化锌并冷却混合物，获得以粘性流体形式的可降解生物基质润滑剂。
2.根据权利要求1所述一种基于天然脂肪的可降解生物基质润滑剂的制备方法，其特征在于，所述植物油或动物油选自油菜籽油，葵籽油，棉籽油，棕榈油，大豆油，亚麻油，橄榄油，花生油，玉米油，牛油，鸡油，猪油中的一种或一种以上。
3.根据权利要求1所述一种基于天然脂肪的可降解生物基质润滑剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)反应器加热至200℃，在氮气保护下，持续90分钟。
4.根据权利要求1所述一种基于天然脂肪的可降解生物基质润滑剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)温度升至250℃，将对苯二甲酸乙二醇酯废料溶解并均匀搅拌，该过程进行60分钟。
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