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CN1085243C - 可生物降解的润滑基础油,含该油的组合物及其用途 - Google Patents

可生物降解的润滑基础油,含该油的组合物及其用途 Download PDF

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Abstract

本发明说明把脂肪及油，一种多元醇或酯族羧酸以及一种烯化氧的混合物，该混合物中每1摩尔脂肪及油含5至150摩尔的烯化氧，进行烯化氧的加成反应和酯基转移作用而得到可生物降解的润滑基础油；把上述脂肪及油的衍生物中所有或部分的羟基用酯族羧酸或其酯的衍生物进行酯化而得到可生物降解的润滑基础油。此外，还叙述了含该基础油的可生物降解润滑油的组合物及其用途。

Description

可生物降解的润滑基础油，含该油的组合物及其用途
                           技术领域
本发明涉及一种可高度生物降解的润滑基础油以及含该可生物降解的润滑基础油的润滑油组合物。具体地，本发明涉及一种可高度生物降解的润滑基础油和含该基础油的可高度生物降解润滑油组合物，这种润滑油组合物当用于非常可能污染河流，地下水，土壤，海洋等处时也不必担心污染环境。
                          背景技术
大多数现用的润滑油组合物，如建筑设备的液压油，润滑脂油，伐树用的链锯油，和休闲船用的二冲程发动机油，含有做为主要组分的矿物油。在以上应用中，油的散布和泄漏是不能避免的，造成河流，地下水，土壤和海洋等的污染。因为含做为主要组分矿物油的常用润滑油组合物生物降解性低，使用这种常用的润滑油组合物所造成的环境污染已经成为越来越严重的。
为了解决上述环境污染问题，曾报导过采用天然脂肪和油如菜子油做为主要组分，可以改善润滑油组合物的生物降解性能。例如，日本专利公开号5-230490公开了一种含80-98％(重量)的植物油，如菜子油，豆油，芝麻油和蓖麻油以及2至20％(重量)添加剂的生物降解的链条油。日本专利未审查号5-503949公开了把做为主要组分的精制菜子油和/或豆油与有特效的氧化抑制剂和酯的组分掺合起来制成一种液压油。
但是，含天然脂肪和油做为主要组分的润滑油组合物会带来热氧化不稳定性的问题，因为天然脂肪如油有很多不饱和键易于氧化降解。
WO95/02659公开了一种高度生物降解的基础油，该油的主要组分是用一种有6至24个碳原子的饱和或不饱和脂肪酸酯化一种0.5至3摩尔环氧乙烷和/或环氧丙烷对1摩尔甘油的加成产物，或每1摩尔天然脂肪和油分子间加入0.5至3摩尔环氧乙烷和/或环氧丙烷所制得的化合物。但是，当每摩尔甘油所加入的环氧乙烷和/或环氧丙烷的范围在0.5至3摩尔时，那就必需增加所得产品中不饱和键的数目，才能满足液压油在低温下流动性的技术要求。因此，已有技术的化合物未能解决在本发明中已改进的有关热氧化安定性问题。
日本专利公开号1-230697公开了一种金属加工润滑油，它含有的一种主要组分是烯化氧加入由天然脂肪和油及一种三元或更高的多元醇的混合物形成的加成产物，其中每1摩尔的天然脂肪和油中加入10至100摩尔的烯化氧。此已有技术润滑油的目的是消除金属加工工艺领域中乳化液类型润滑油的缺点，办法是使三酸甘油酯结构的天然脂肪和油溶于水中而又不影响其润滑性能。所以，并未谈到该润滑油的生物降解性。和以上谈到的液压油，链条油和二冲程发动机油不同，这种已有技术是用在其生物降解性在环境保护方面的重要性不大的地点。
作为用于碳氟化合物为致冷剂的冷冻机的润滑油，日本专利公开号4-328197公开了一种用于碳氟化合物冷冻剂的润滑油，其主要成分是一种用脂族单羧基化合物酯化甘油型聚亚烷基多元醇的末端羟基而得到的化合物。此外，日本专利公开号2-276881公开了用四氟乙烷致冷剂的冷冻机的润滑油组合物，此组合物是把一元、二元或多元醇的聚亚烷基聚醚的所有或部分末端羟基进行酰化反应后而得到的。
但是，上述用做冷冻机润滑油的化合物是把开发的焦点集中在和氟碳化合物的配伍性上，因为这类化合物是用于氟碳化合物的环境中的。
为了防止环境污染，对用在不可避免地泄漏至自然环境中的部位的液压油和润滑脂，就要求其既是可高度生物降解又对热氧化高度稳定。能满足这些要求的液压油尚待开发。
                        发明内容
本发明的目的是提供一种既具有高度生物降解性又有高度热氧化安定性的润滑基础油，以及含有这种润滑基础油的润滑油组合物。
本发明人对上述目标进行深入细致地研究以后，发现含一种来自脂肪和油物料的特定衍生物的润滑基础油，表现出所要求的生物降解性和热氧化安定性。根据这种发现，发明人完成了本发明。
如在独立专利权利要求1，2和10中所限定的，本发明以生物降解润滑基础油为目标。在从属权利要求中叙述了它们的优选特征。此外，本发明以含该润滑基础油的生物降解的润滑油组合物为目的。最后，本发明的目的还包括该生物降解润滑油组合物做为一种润滑油，液压油，润滑脂，链锯油，二冲程或四冲程发动机油或一种齿轮油的应用。
                     实现本发明的最佳方式
本发明的润滑基础油是一种用于润滑油组合物中的基础油，为了防止环境污染，这种组合物必须是高度生物降解的。更具体地，本发明的润滑基础油的有代表性的用途包括液压油，润滑脂，链锯油和二冲程发动机油。此外，本发明的基础油也用于四冲程发动机油和齿轮油。在以上的用途中，本发明的润滑基础油特别适用于液压油和齿轮油，因为液压油和齿轮油是用于建筑设备中，使用这些油的场合所造成的环境污染可能成为一个严重的问题，并要求这种油对热氧化安定。即，本发明的油料可能有利于任何领域，特别当润滑油的散布和泄漏将不可避免地污染河流，地下水，土壤和海洋时。
在本说明书中，能被微生物分解的性质称为生物降解性。所以，在本说明书中可生物降解的润滑基础油和润滑油组合物指的是用能被微生物分解的化合物制备的润滑基础油和润滑油组合物。
根据生产原料的类型，本发明的润滑基础油大致地分成两类实施方案。具体地，本发明的第一类实施方案是由一种烯化氧的加成反应和在脂肪和油，多元醇和一种烯化氧的混合物中进行酯基转移而得到的含脂肪和油的衍生物的一种生物降解润滑基础油，该混合物每摩尔脂肪和油含5至150摩尔的烯化氧。本发明的第二类实施方案是由一种烯化氧的加成反应和在脂肪和油，脂族羧酸和烯化氧的混合物中进行酯基转移而得到的含脂肪和油的衍生物的一种生物降解润滑基础油。
在下面的说明叙述中，如果没有提到所涉及的是那一类实施方案，则对第一和第二实施方案都适用。
在本发明中，“脂肪和油”指的是含脂肪酸甘油酯，包括天然脂肪和油，合成脂肪和油以及氢化脂肪和油为主要成分的组合物。
天然脂肪和油的实例有植物油，如椰子油，棕榈油，棕榈仁油，橄榄油，豆油，菜子油，棉子油，亚麻子油，向日葵油，红花油，玉米油，芝麻油和蓖麻油；动物油，如牛脂，猪油和骨油；鱼油，如沙丁鱼油，鲭鱼油，鲨鱼肝油，以及上述脂肪和油的精制过程所得的回收油。
合成脂肪和油的实例有由饱和或不饱和脂肪酸及甘油合成的甘油酯衍生物，包括单酸甘油酯，双酸甘油酯和三酸甘油酯。
氢化脂肪和油是那些把天然及合成脂肪和油的烷基链中全部或部分不饱和键还原氢化成饱和键所得的脂肪和油。
考虑到热氧化稳定性，在以上列举的脂肪和油中，优选的是含少量不饱和键的脂肪和油。本发明所用的脂肪和油的碘价，优选不超过120(Ig/100)，更优选不超过60，最优选不超过30。具体的实例包括氢化脂肪和油，椰子油和棕榈仁油
考虑到低温流动性，含平均碳原子数不超过16，优选8至16的烃基，如椰子油，棕榈仁油是优选的脂肪和油。
用于本发明第一实施方案中的多元醇，优选含2至60，更优选2-30个碳原子。用于本发明第一实施例的多元醇的羟基数优选是2至20，更优选是2至10，最优选是2至6。
具体地，多元醇的实例有二元醇，如新戊基二醇，1，2-亚乙基二醇，聚乙二醇，丙二醇，丁二醇，和1，6-己二醇；三元醇，如甘油，三羟甲基丙烷，三羟甲基乙烷，1，2，4-丁三醇，和1，2，6-己三醇，四元醇或更高的多元醇，如一缩二甘油，二缩三甘油，三缩四甘油，聚甘油，季戊四醇，二季戊四醇，二三羟甲基丙烷，甘露糖醇和山梨糖醇。
在以上的多元醇中，优选的有甘油，一缩二甘油，三羟甲基丙烷，季戊四醇，山梨糖醇，二三羟甲基丙烷，二季戊四醇和1，2-亚乙基二醇。
用于本发明第二实施方案中的脂族羧酸有一元羧酸，如饱和直链羧酸，饱和支链羧酸，不饱和直链羧酸，不饱和支链羧酸；直链和支链的二元羧酸；不饱和羧酸聚合所得的多元羧酸，如二聚酸和三聚酸。具体的优选实例是选自下列的一种或多种脂族羧酸(i)含1至12个碳原子直链一元羧酸；(ii)含4至20个碳原子的支链一元羧酸；(iii)含4至20个碳原子的直链和支链的二元羧酸和(iv)含3至18个碳原子的不饱和羧酸聚合所得的多元羧酸。
含有1至12个碳原子的直链一元羧酸包括饱和的，直链一元羧酸，如醋酸，丙酸，丁酸，戊酸，己酸，庚酸，辛酸，壬酸，癸酸，和月桂酸；和不饱和，直链一元羧酸，如己烯酸，壬烯酸，和壬烯二酸。考虑到低温流动性和热氧化稳定性，其中优选的是饱和，直链一元羧酸。特别优选的是有6至10个碳原子的饱和的直链一元羧酸如己酸，辛酸和癸酸。
含有4至20个碳原子的支链一元羧酸的实例包括饱和的支链一元羧酸，如异丁酸，2-甲基己酸，2-乙基戊酸，3-甲基已酸，2-乙基己酸，3，5，5-三甲基己酸和异硬脂酸；不饱和的支链一元羧酸，如甲基丙烯酸。考虑到低温流动性和热氧化稳定性，优选的是饱和的支链一元羧酸。特别是，有6至18个碳原子的饱和的，支链一元羧酸如2-乙基己酸和异硬脂酸更为优选。
含有4至20个碳原子的直链和支链二元羧酸的实例包括饱和的二元羧酸如琥珀酸和己二酸，不饱和的二元羧酸有马来酸，富马酸和烯基琥珀酸。
含有3至18个碳原子的不饱和羧酸的聚合所得的聚羧酸的实例包括油酸二聚得到的有36个碳原子的二聚酸，和油酸三聚得到的有54个碳原子的三聚酸。它们中间，优选采用的是不饱和键加氢后得到的有36个碳原子的氢化二聚酸。特别优选采用的是含少于18个碳原子的不饱和羧酸聚合所得的聚羧酸，因为它的低温流动性和粘度是在所要求的范围之内。
考虑到生物降解性，低温流动性和热氧化稳定性，在以上(i)至(iv)的脂族羧酸中，优选的是(i)的有1至12个碳原子的直链一元羧酸。
用于本发明的烯化氧的实例包括环氧乙烷，环氧丙烷和环氧丁烷，考虑到生物降解性优选的是环氧乙烷，考虑到低温流动性优选的是环氧丙烷，考虑到和其它油溶性添加剂和润滑基础油的混溶性优选的是环氧丙烷和环氧丁烷。可以采用一种或多种的烯化氧。
在本说明书中，低温流动性指的是在0℃或更低温度下的流动性。
在采用两种或更多的烯化氧时，烯化氧的加成反应(聚合)可以是无规的或嵌段的。由低温流动性看来，嵌段加成反应，优选先加成环氧乙烷再加成环氧丙烷。
所用烯化氧的摩尔数越高，生物降解性越低；所用的烯化氧摩尔数越低，低温流动性就越低。所以，在反应中所用的烯化氧的量是5至150摩尔对1摩尔的脂肪和油(即，脂肪和油的1摩尔的甘油部分)，优选的是5至90摩尔，更优选的是5至50摩尔，最优选的是9至30摩尔。
同样地，用环氧乙烷制得的脂肪和油的衍生物与用环氧丙烷制得的脂肪和油的衍生物相比，有较好的生物降解性和较差的低温流动性。优选的组合物的实例包括：
(1)环氧乙烷总共占烯化氧的40至100摩尔％，优选40至90摩尔％；环氧丙烷占烯化氧的0至60摩尔％，优选是10至60摩尔％；烯化氧的摩尔加成数为每摩尔脂肪和油9至90摩尔，
(2)环氧乙烷总共占烯化氧的0至40摩尔％，优选10至40摩尔％；环氧丙烷占烯化氧的60至100摩尔％，优选60至90摩尔％；烯化氧的摩尔加成数为每摩尔脂肪和油5至30摩尔。从生物降解性和经济方面考虑，更优选是只用环氧乙烷和/或环氧丙烷做为烯化氧制备(1)或(2)的润滑基础油。
在反应过程中，可以向脂肪和油以及多元醇的混合物中加入一种催化剂，如碱性物质(氢氧化钠，氢氧化钾，甲醇钠等)和一种脂肪酸皂。然后，可以向混合物中进一步加入一种烯化氧，并且在50至200℃和压力由1至5kg/cm2的范围内反应，得到本发明第一实施方案的脂肪和油的衍生物。当使用了碱性催化剂时，反应混合物可用一种合适的酸中和，也可以用平常的方法用一种吸附剂吸附。
这样得到的反应产物(脂肪和油的衍生物)不是一种单一的化合物，而是由式(I)至(III)所代表的各种化合物的混合物所组成。当烯化氧和一些化合物如多元醇及中间产品进行加成反应时，在这些中间产品和甘油的酯化部分发生了酯基转移反应，因而在反应混合物中得到了各种化合物。
烯化氧和多元醇的加成反应以及加成产物和脂肪及油之间的酯基转移反应，会生成具有式(I)代表的结构的化合物。当多元醇是甘油时，式(1)和(III)是相同的。 R 1 - - O - ( AO ) a 1 - X 1 - O - ( AO ) a 2 - X 2 · · · - O - ( AO ) an - X n - - - ( I ) 其中R1代表由多元醇中取掉羟基后所遗留下来的烃残基；AO代表一个烯化氧；n表示多元醇中羟基的数目；a1+a2+……an是在5至150的范围内；X1，X2，……Xn独自代表一个氢原子或一个R′CO基(R′是一个从脂族羧酸或脂肪和油中得到的烷基)，X1，X2，……Xn中之一是R′CO基。
烯化氧自聚的聚合物是中间产品之一，此中间产品和脂肪及油的酯基转移产物具有(II)式所代表的结构：
        Z-O-(AO)c-Z                   (II)其中AO代表一个烯化氧，c＞1，Z代表一个氢原子或一个R′CO基(R′是来自脂族羧酸或脂肪及油的烷基)，Z中的至少一个是R′CO基。
所得的产品来自以下的反应：烯化氧和甘油衍生物中自由羟基的加成反应，而此甘油衍生物则来自脂肪及油和烯化氧与多元醇的加成产物之间的酯基转移；还有甘油经烯化氧加成的衍生物和所得混合物中的其它化合物之间的酯基转移反应。这种产品的结构可由式(III)代表：
Figure C9619321100101
其中AO代表一个烯化氧；a1，a2，和a3独自代表数字0或一个正整数，a1+a2+a3为5至150；X1，X2，和X3独自代表一个氢原子或一个R′CO基(R′是一个来自脂族羧酸或脂肪及油的烷基)，X1，X2，和X3之中的至少一个是R′CO基。
多元醇用于反应的量为每摩尔所用脂肪及油中的甘油部分，优选0.01至20摩尔，更优选0.1～10摩尔。
为了控制运动粘度和低温流动性，在第一实施方案的反应过程中，可能存在一种或更多的脂族羧酸或其酯类。脂族羧酸或其酯类的实例包括直链一元羧酸，如己酸，庚酸，辛酸，壬酸，癸酸，月桂酸，肉豆蔻酸和棕榈酸以及其酯类：支链一元羧酸，如2-甲基己酸，2-乙基戊酸，3-甲基己酸，2-乙基已酸，及3，5，5-三甲基己酸以及其酯类；二元羧酸，如己二酸及其酯类；不饱和羧酸聚合所得的多元羧酸，如油酸二聚的含36个碳原子的二聚酸和油酸三聚的含54个碳原子三聚酸及其酯类。
本发明第二实施方案中的脂肪及油的衍生物，是进行烯化氧的加成反应并在脂肪及油，一种脂族羧酸和一种烯化氧的混合物中进行酯基转移作用而制得的。可以向脂肪及油的混合物中加入一种催化剂，如碱性物质(氢氧化钠，氢氧化钾，甲醇钠等)和脂肪酸皂。然后，向此混合物中加入烯化氧，并在温度为50至200℃，压力1至5kg/cm2的条件下进行反应，给出本发明第二实施方案的脂肪及油的衍生物。当使用一种碱催化剂时，反应混合物可以用一种合适的酸中和，或用平常的方法用一种吸附剂进行吸附处理。
这样得到的反应产物(脂肪及油的衍生物)不是一种单一的成分，而是由式(IV)，(V)及(III)式所代表的各种成分的混合物所组成。当一种烯化氧和如脂族羧酸和中间产物的化合物进行加成反应时，在这些中间产物和脂肪及油的酯化甘油部分之间会发生酯基转移反应，而在反应混合物中产生各种化合物。
向脂基羧酸加入烯化氧和在该加成产物和脂肪及油之间的酯基转移反应，会给出式(IV)所代表的结构的化合物。 R 2 - - COO - ( AO ) a 1 - X 1 - COO - ( AO ) a 2 - X 2 · · · - COO - ( AO ) an - X n - - - ( IV ) 其中R2代表由脂基羧酸中取走羧基后留下的烃的残基；AO代表一个烯化氧；n指明脂基羧酸中的羧基数；a1+a2+……an优选在5至150的范围以内；X1，X2，……Xn独自代表一个氢原子或一个R′CO基(R′代表来自脂族羧酸或脂肪及油中的烷基)，X1，X2，……Xn中至少一个是R′CO基。
在做为中间产物之一的烯化氧自聚聚合物和脂肪及油之间的酯基转移产物，具有式(V)所代表的结构：
        Z-O-(AO)c-Z             (V)其中AO代表一个烯化氧；c＞1，Z代表一个氢原子或一个R′CO基(R′代表来自脂族羧酸或脂肪及油中的烷基)，至少一个Z是R′CO基。
式(III)表示在反应混合物中由于一些反应而生成的脂肪及油的衍生物的结构。这些反应包括：烯化氧和甘油衍生物中自由烃基的加成反应，而此甘油衍生物则来自脂肪及油和脂基羧酸与烯化氧的加成产物之间的酯基转移反应；以及甘油经烯化氧加成的衍生物和所得混合物中其它化合物之间的酯基转移反应。
Figure C9619321100121
其中AO代表一个烯化氧；a1，a2，和a3独自代表零或一个正整数，a1+a2+a3是1至200摩尔，优选是5至150摩尔；X1，X2和X3独自代表一个氢原子或一个R′CO基(R′是一个来自脂族羧酸或脂肪及油的烷基)，至少X1，X2和X3中的一个是R′CO基。
用于反应中脂族羧酸的量为所用的每摩尔脂肪及油的甘油部分优选是0.01至20摩尔，更优选的是0.1至10摩尔。
本发明的润滑基础油可以是和矿物油，其它烃类基础油如聚α-烯烃，或油溶性的添加剂有更好的配伍性的油料。可以用脂族羧酸或其酯的衍生物把上述方法(脂肪及油的衍生物)制成的润滑基础油的所有或部分的羟基酯化而加以改进。酯化的脂肪及油的衍生物的羟值优选不超过50(mg KOH/g)，更优选不超过30(mg KOH/g)。
脂族羧酸及其酯的衍生物优选至少是一种由以下选出的脂族羧酸(i)含有1至18个碳原子的饱和直链羧酸，(ii)含有4至20个碳原子的饱和支链羧酸，或其酯的衍生物。脂族羧酸的酯类衍生物优选是用有1至4个碳原子的低级醇，如甲醇，乙醇，丙醇，异丙醇，丁醇和异丁醇，优选甲醇。
有1至18个碳原子的直链饱和羧酸的具体实例包括醋酸，丙酸，丁酸，戊酸，己酸，庚酸，辛酸，壬酸，癸酸，月桂酸，肉豆蔻酸，棕榈酸和硬脂酸，其中优选的是有6至12个碳原子的饱和直链羧酸，如己酸，辛酸，癸酸和月桂酸。
含有4至20个碳原子的饱和支链羧酸的具体实例包括异丁酸，2-甲基己酸，2-乙基戊酸，3-甲基己酸，2-乙基己酸，3，5，5-三甲基己酸和异硬脂酸，它们之中优选的是饱和，支链含6至18个碳原子的羧酸，如2-乙基己酸和异硬脂酸。
具体地，上述脂肪及油衍生物的酯化可以用加成步骤进行，例如，把脂族羧酸的甲酯加至脂肪及油的衍生物中，在80至150℃之间加热，同时回收生成的甲醇。当用脂族羧酸进行酯化时，把一种脂族羧酸加至脂肪及油的衍生物中，把混合物加热至150至230℃脱水。
包括上述脂肪及油的衍生物的本发明的润滑油组合物，比菜子油有更好的热氧化稳定性。把脂肪及油的衍生物的碘价降低至50或以下，优选至20或更低，更优选至10或更低，可以进一步改进其稳定性。这是因为当脂肪及油的衍生物的不饱和键数目减少了，则脂肪及油的衍生物在加热下不易氧化降解，因而改进了热氧化稳定性。
考虑到与烃类基础油如矿物油和聚α-烯烃和其它油溶性添加剂的配伍性，本发明的脂肪及油衍生物的羟值优选不超过50(mg KOH/g)，更优选不超过30。烯化氧的类型也影响配伍性。例如，环氧丙烷和环氧丁烷就改善了配伍性。
考虑到防止金属腐蚀，本发明的脂肪及油的衍生物的酸值优选不高于5(mg KOH/g)，更优选不高于3，最优选不高于1。
当考虑到本发明的润滑基础油的使用地点时，100℃下的运动粘度(按JIS K-2283测定)优选在1至100mm2/s范围内。更优选在2至50mm2/s范围内，最优选在3至30mm2/s范围内。此外，倾点(按JIS K-2269测定)优选不超过0℃，更优选不超过-10℃，最优选是不超过-20℃。
为了防止环境污染，本发明的润滑油组合物可用在对润滑油组合物的生物降解性要求高的场合。这种组合物含上述的脂肪及油的量为50％(重量)或更多，优选的是80％(重量)或更多。
当本发明的润滑油组合物达到了所希望的生物降解性后，还可以进一步含有一种或更多的选自(i)矿物油(如环烷基油和石蜡油)，(ii)天然或合成脂肪及油，(iii)聚-α烯烃，(iv)聚丁烯和(v)由多元醇和直链或支链脂肪酸生成的多元醇酯。
此外，在本发明的润滑油组合物中，为了改善其性能，可以采用各种已知的添加剂，其量应不影响所得组合物的生物降解性。添加剂的实例包括金属去垢剂，如碱性磺酸钙，碱性苯酚钙盐和碱性水杨酸钙；去垢分散剂，如烯基琥珀酰亚胺，苄胺和多烯胺；粘度指数改进剂，如聚甲基丙烯酸酯和烯烃共聚物；倾点抑制剂；抗氧剂；防腐剂和去泡沫剂。具体的实例在“石油产品添加剂”作者Toshio Sakurai(Saiwai Shobo)中叙述。以上的添加剂可以单独地使用也可以两种或更多地联合使用。上述添加剂的数量不受限制只要得到的组合物的生物降解性不受影响，按本发明每100重量份的润滑油组合物计，其量不超过30重量部分，优选不超过15重量分。
本发明的润滑油组合物是高度生物降解和热氧化高度稳定的。这类性质使组合物特别适于用做液压油，脂油，链锯油和二冲程发动机油。它也可用做四冲程发动机油和齿轮油。在以上的应用中，本发明的润滑基础油特别适用于做建筑设备的液压油和齿轮油，这些设备的场合很可能使油料污染自然环境，同时油料又要求对热氧化高度稳定。
                    实例
本发明将用以下的工作实例，对比例和试验例进一步详细地加以说明，但本发明的范围并不因此而受到限制。
                     实例1
在一5升的高压釜中，加入673g(1mol，碘价11)椰子油，414g(4.5mol)甘油和1.7g氢氧化钾，高压釜里面的混合物在氮气流下加热至150℃。然后在150℃和压力为3.5kg/cm2的条件下逐步使1320g(30mol)环氧乙烷和上述组分进行反应。环氧乙烷的加成反应结束后，把反应混合物冷却至80℃，加入适当数量的醋酸把溶液中和至pH6。反应产物的碘价为2.8Ig/100g，100℃的运动粘度为10.2mm2/s。
附带说说，假定椰子油组合物含100％甘油三酯，椰子油的摩尔数由其皂化价算出的分子量确定。以下各种脂肪及油的所有摩尔数都用同样的方法确定。运动粘度按JIS K-2283测定。以下所有的运动粘度值都用同样的方法测定。
                     实例2
在一5升的高压釜中，加入841g(1mol，碘价0.9)的氢化棕榈油，514g(2mol)棕榈酸，230g(2.5mol)甘油和1.7g氢氧化钾，高压釜里的混合物在氮气流下加热至150℃。然后在150℃和压力为3.5kg/cm2的条件下，逐步使2200g(50mol)环氧乙烷和上述组分反应。环氧乙烷加成反应完毕后，反应混合物冷却至80℃，加入适当数量的醋酸把溶液中和至pH6。反应产物的碘价为0.2Ig/100g，100℃的运动粘度为15.7mm2/s。
                     实例3
在一5升的高压釜中，加入990g(1mol，碘价100)菜子油，184g(2mol)甘油和1.7g氢氧化钾，高压釜里的混合物在氮气流下加热至150℃。然后在150℃和压力为3.5kg/cm2的条件下，逐步使440g(10mol)环氧乙烷和上述组分反应。环氧乙烷加成反应结束后，反应混合物冷却至80℃，加入适量的醋酸把溶液中和至pH6。反应产物的碘价为61.3Ig/100g，100℃的运动粘度为7.4mm2/s。
                    实例4
在一5升的高压釜中，加入886g(1mol，碘价102)豆油，46g(0.5mol)甘油，和1.7g氢氧化钾，高压釜里的混合物在氮气流下加热至150℃。然后在150℃和压力为3.5kg/cm2的条件下，逐步使880g(20mol)环氧乙烷和上述组分反应。环氧乙烷加成反应结束后，反应混合物冷却至80℃，加入适量的醋酸把溶液中和至pH6。反应产物的碘价为48.9Ig/100g，100℃的运动粘度为16.3mm2/s。
                    实例5
80份重量的实例1的反应产物与20份重量的合成酯(一种含由直链C8至C18的脂肪酸和季戊四醇生成的酯的润滑基础油)掺混起来。
                      实例6
在一5升的高压釜中，加入687g(1mol，碘价18)棕榈仁油，92g(1mol)甘油和1.1g氢氧化钾，高压釜中的混合物在氮气流下加热至150℃。然后在150℃和压力为3.5kg/cm2的条件下逐步使880g(20mol)环氧乙烷和上述组分反应。环氧乙烷加成反应结束后，反应混合物冷却至80℃，加入9g吸附剂(KyoWa Chemical Industries生产的“KYOWARD 600S”)，搅拌30分钟后，将混合物过滤。得到的反应产物的碘价为7.5Ig/100g，100℃的运动粘度为10.7mm2/s。
                     实例7
在一5升的高压釜中，加入673g(1mol，碘价11)椰子油，134g(0.5mol)三羟甲基丙烷，和1.1g氢氧化钾，高压釜中的混合物在氮气流下加热至150℃。然后，在150℃和压力为3.5kg/cm2的条件下逐步使1188g(27mol)环氧乙烷和上述组分反应。环氧乙烷加成反应结束后，反应混合物冷却至80℃，加入9g吸附剂(Kyowa Chemical Industries生产的“KYOWARD 600S”)搅拌30分钟后，将混合物过滤。得到的反应产物的碘价为3.8Ig/100g，100℃的运动粘度为10.7mm2/s。
                    实例8
在一5升的高压釜中，加入673g(1mol，碘价11)椰子油，62g(1mol)乙二醇，和1.1g氢氧化钾，混合物在氮气流下加热至150℃。然后，在150℃和压力为3.5kg/cm2的条件下逐步使660g(15mol)环氧乙烷和上述组分反应。环氧乙烷加成反应结束后，反应混合物冷却至80℃，9g吸附剂(Kyowa Chemical Industries生产的“KYOWARD600S”)加入至混合物中。搅拌30分钟后，将混合物过滤。得到的反应产物的碘价为5.3Ig/100g，100℃的运动粘度为9.4mm2/s。
                    实例9
在一5升的高压釜中，加入673g(1mol，碘价11)椰子油，288g(2mol)2-乙基己酸和1.1g氢氧化钾，混合物在氮气流下加热至150℃。然后在150℃和压力为3.5kg/cm2的条件下逐步使881g(20mol)环氧乙烷和上述组分反应。环氧乙烷加成反应结束后，反应混合物冷却至80℃，9g吸附剂(Kyowa Chemical Industries生产的“KYOWARD600S”)加入至混合物中。搅拌30分钟后，将混合物过滤。得到的反应产物的碘价为3.0Ig/100g，100℃的运动粘度为5.2mm2/s。
                  实例10
在一5升的高压釜中，加入1346g(2mol)椰子油，55.2g(0.6mol)甘油，和9g氢氧化钾，混合物在氮气流下加热至150℃。然后在150℃和压力为3.5kg/cm2的条件下逐步使1258g(24mol)环氧乙烷和环氧丙烷的混合物(环氧乙烷∶环氧丙烷＝40mol％∶60mol％)和上述组分反应。环氧乙烷和环氧丙烷的加成反应结束后，反应混合物冷却至80℃，加入50g吸附剂(Kyowa Chemical Industries生产的“KYOWARD 600S”)。搅拌30分钟后，将混合物过滤。得到的反应产物的碘价为4.4Ig/100g，100℃的运动粘度为9.2mm2/s。
                  实例11
在一5升的高压釜中，加入1346g(2mol)椰子油，55.2g(0.6mol)甘油，和9g氢氧化钾，混合物在氮气流下加热至150℃。然后，在150℃和压力为3.5kg/cm2的条件下逐步使1856g(32mol)环氧乙烷和上述组分反应。环氧丙烷加成反应结束后，反应混合物冷却至80℃，50g吸附剂(Kyowa Chemical Industries生产的“KYOWARD600S”)加入混合物中。搅拌30分钟后，将混合物过滤。得到的反应产物的碘价为4.1Ig/100g，100℃的运动粘度为10.2mm2/s。
                     实例12
在一5升的高压釜中，加入673g(1mol，碘价11)椰子油，725g(5mol)辛酸和1.1g氢氧化钾，混合物在氮气流下加热至150℃。然后，在150℃和压力为3.5kg/cm2的条件下逐步使705g(16mol)环氧乙烷和上述组分反应。环氧乙烷加成反应结束后，反应混合物冷却至80℃。加入20g吸附剂(Kyowa Chemical Industries生产的“KYOWARD600S”)。搅拌30分钟后，将混合物过滤。得到的反应产物的碘价为4.2Ig/100g，100℃的运动粘度为19.1mm2/s。
                     实例13
在一5升的高压釜中，加入673g(1mol，碘价11)椰子油，725g(5mol)辛酸和1.1g氢氧化钾，混合物在氮气流下加热至150℃。然后，在150℃和压力为3.5kg/cm2的条件下逐步使1410g(32mol)环氧乙烷和上述组分反应。环氧乙烷加成反应结束后，反应混合物冷却至80℃。加入9g吸附剂(Kyowa Chemical Industries生产的“KYOWARD600S”)。搅拌30分钟后，将混合物过滤。得到的反应产物的碘价为24Ig/100g，100℃的运动粘度为8.6mm2/s。
                     实例14
在一5升的高压釜中，加入687g(1mol，碘价18)棕榈油，288g(2mol)2-乙基己酸，和1.1g氢氧化钾，混合物在氮气流下加热至150℃。然后，在150℃和压力为3.5kg/cm2的条件下逐步使881g(20mol)环氧乙烷和上述组分反应。环氧乙烷加成反应结束后，反应混合物冷却至80℃。向混合物中加入9g吸附剂(Kyowa ChemicalIndustries生产的“KYOWARD 600S”)。搅拌30分钟后，将混合物过滤。得到的反应产物的碘价为4.3Ig/100g，100℃的运动粘度为6.1mm2/s。
                      实例15
在一5升的高压釜中，加入673g(1mol)椰子油，92g(1mol)甘油，和1.7g氢氧化钾，混合物在氮气流下加热至150℃。然后，在150℃和压力为3.5kg/cm2的条件下逐步使1056g(24mol)环氧乙烷和上述组分反应。环氧乙烷加成反应结束后，反应混合物冷却至80℃。
然后，向反应混合物中加入660g椰子脂肪酸甲酯*1(商品名称：“EXCEPARL MC”Kao Corporation生产)，混合物加热至120℃同时压力逐渐降至10Toor。做为副产物生成的甲醇在反应过程中连续地加以回收。
反应后，反应混合物冷却至80℃，加入14g吸附剂(Kyowa ChemicalIndustries生产的“KYOWARD 600S”)。搅拌30分钟后，将混合物过滤。得到的反应产物的碘价为3.5Ig/100g，酸价0.4mg KOH/g，羟价18mg KOH/g，100℃的运动粘度为10.2mm2/s。
*1：一种脂族羧酸部分为C8至C18的酯类混合物。
                     实例16
在一5升的高压釜中，加入673g(1mol)椰子油，134g(0.5mol)三羟甲基丙烷，和1.1g氢氧化钾，混合物在氮气流下加热至150℃。然后，在150℃和压力为3.5kg/cm2的条件下逐步使396g(9mol)环氧乙烷和上述组分反应。环氧乙烷加成反应结束后，反应混合物冷却至80℃。
然后，向反应混合物中加入椰子脂肪酸甲酯(商品名称：“EXCEPARL MC”Kao Corporation生产)，混合物加热至120℃同时压力逐渐降至10Toor。做为副产物生成的甲醇在反应过程中连续地回收。
反应结束后，反应混合物冷却至80℃，加入9g吸附剂(KyowaChemical Industries生产的“KYOWARD 600S”)。搅拌30分钟后，将混合物过滤。得到的反应产物的碘价为5.2Ig/100g，酸价0.6mgKOH/g，羟价46mg KOH/g，100℃的运动粘度为8.1mm2/s。
                     实例17
在一5升的高压釜中，加入687g(1mol，碘价18)棕榈仁油，46g(0.5mol)甘油和1.7g氢氧化钾，混合物在氮气流下加热至150℃。然后，在150℃和压力为3.5kg/cm2的条件下逐步使594g(13.5mol)环氧乙烷和上述组分反应。环氧乙烷加成反应结束后，反应混合物冷却至80℃。加入14g吸附剂(Kyowa Chemical Industries生产的“KYOWARD600S”)。搅拌30分钟后，将混合物过滤。
然后，向混合物中加入70g辛酸(商品名称：“LUNAC8-98”KaoCorporation生产)，混合物加热至210℃使其反应，并逐步使压力降至5Torr。然后，未反应的脂族脂肪酸被蒸出。
得到的反应产物的碘价为8.9Ig/100g，酸价0.5mg KOH/g，羟价10mgKOH/g，100℃的运动粘度为9.2mm2/s。
                     实例18
在一5升的高压釜中，加入687g(1mol，碘价18)棕榈仁油，46g(0.5mol)甘油，和1.7g氢氧化钾，混合物在氮气流下加热至150℃。然后，在温度150℃和压力为3.5kg/cm2的条件下逐步使594g(13.5mol)环氧乙烷和上述组分反应。环氧乙烷加成反应结束后，反应混合物冷却至80℃。加入14g吸附剂(Kyowa Chemical Industries生产的“KYOWARD 600S”)并搅拌30分钟，将混合物过滤。
然后，向反应混合物中加入72g 2-乙基己酸，混合物加热至210℃使之反应，并逐步把压力降至5Torr。蒸出未反应的脂族羧酸。
得到的反应产物的碘价为9.5Ig/100g，酸价0.6mg KOH/g，羟价13mgKOH/g，100℃的运动粘度为10.1mm2/s。
                  实例19
在一5升的高压釜中，加入1346g(2mol)椰子油，55.2g(0.6mol)甘油，和3g氢氧化钾，混合物在氮气流下加热至150℃。然后，在150℃和压力为3.5kg/cm2的条件下逐步使1056g(24mol)环氧乙烷和上述组分反应。环氧乙烷加成反应结束后，反应混合物冷却至80℃。加入24g吸附剂(Kyowa Chemical Industries生产的“KYOWARD600S”)后。搅拌30分钟后，将混合物过滤。
                  实例20
在一5升的高压釜中，加入1346g(2mol)椰子油，55.8g(0.9mol)乙二醇和9g氢氧化钾，混合物在氮气流下加热至120℃。然后，在120℃和压力为3.5kg/cm2的条件下逐步使1713g(31mol)环氧乙烷和环氧丙烷的混合物(环氧乙烷∶环氧丙烷＝20mol％∶80mol％)和上述组分反应。环氧乙烷和环氧丙烷的加成反应结束后，反应混合物冷却至80℃。加入50g吸附剂(Kyowa Chemical Industries生产的“KYOWARD 600S”)。搅拌30分钟后，将混合物过滤。
                  实例21
在一5升的高压釜中，加入673g(1mol)椰子油，27.9g(0.45mol)乙二醇和4.5g氢氧化钾，混合物在氮气流下加热至150℃。然后，在150℃和压力为3.5kg/cm2的条件下逐步使138g(3.1mol)环氧乙烷和上述组分反应。反应混合物冷却至120℃。加入720g(12.4mol)环氧丙烷与混合物反应。接着反应混合物冷却至80℃，加入25g吸附剂(Kyowa Chemical Industries生产的“KYOWARD600S”)。搅拌30分钟后，将混合物过滤。
得到的反应产物的碘价为7.0Ig/100g，酸价0.6mg KOH/g，羟价62mgKOH/g，100℃的运动粘度为9.2mm2/s。
                  实例22
在一5升的高压釜中，加入673g(1mol)椰子油，27.9g(0.45mol)乙二醇，和4.5g氢氧化钾，混合物在氮气流下加热至120℃。然后，在120℃和压力为3.5kg/cm2的条件下逐步使2155g(39mol)环氧乙烷和环氧丙烷的混合物(环氧乙烷∶环氧丙烷＝20mol％∶80mol％)和上述组分反应。环氧乙烷和环氧丙烷的加成反应结束后，反应混合物冷却至80℃。加入25g吸附剂(Kyowa Chemical Industries生产的“KYOWARD 600S”)。搅拌30分钟，将混合物过滤。
得到的反应产物的碘价为2.1Ig/100g，酸价0.4mg KOH/g，羟价19mgKOH/g，100℃的运动粘度为15.4mm2/s。
                    实例23
在一5升的高压釜中，加入1346g(2mol)椰子油，55.2g(0.6mol)甘油，和3g氢氧化钾，混合物在氮气流下加热至150℃。然后，在150℃和压力为3.5kg/cm2的条件下逐步使660g(15mol)环氧乙烷和上述组分反应。环氧乙烷的加成反应结束后，反应混合物冷却至80℃。加入24g吸附剂(Kyowa Chemical Industries生产的“KYOWARD 600S”)。搅拌30分钟后，将混合物过滤。
得到的反应产物的碘价为5.7Ig/100g，酸价0.5mg KOH/g，羟价54mgKOH/g，100℃的运动粘度为8.2mm2/s。[结构确认试验]
红外吸收光谱(用Hitachi Ltd，生产的红外分光光方度计“270型”测得)和质子核磁共振光谱(用“AC200P”测得Bluker生产)测定的本发明实例11和19的每种脂肪及油的衍生物的数据如下。由这些数据可以看出在实例11和19所得到的脂肪及油的衍生物是通式(III)所代表的化合物。实例11中的脂肪及油的衍生物IR(纯的，cm-1)3500(O-H伸长)，2925，2855，(C-H伸长)，1732(C＝O伸长)，1460(C-H变形)，1100(C-O伸长)1H NMR(CDCl3，δppm)：a：0.8-1.0(复谱线，9H)b：1.1-1.2(复谱线，42H)c：1.2-1.5(复谱线，50H)d：1.5-1.7(复谱线，6H)e：2.2-2.4(三重线，6H)f：3.1-4.0(复谱线，53H)g：5.0-5.2(复谱线，3H)
Figure C9619321100221
在上式中，m是烷基中的平均碳原子数，而n是烯化氧的平均加成摩尔数。实例19中的脂肪及油的衍生物IR(纯的，cm-1)3500(O-H伸长)，2925，2855，(C-H伸长)，1738(C＝O伸长)，1460(C-H变形)，1120(C-O伸长)1H NMR(CDCl3，δppm)：a：0.8-1.0(复谱线，9H)b：1.1-1.5(复谱线，54H)c：1.5-1.7(复谱线，6H)d：2.2-2.4(复谱线，6H)e：3.4-3.9(三重线，52H)f：4.2-4.3(复谱线，6H)
Figure C9619321100241
在上式中，m是烷基中的平均碳原子数，而n是烯化氧的平均加成摩尔数。
                   对比例1和2
为了用比较的方法评价以上实例的效果，用市场上购得的石蜡基矿物油(粘度分类：SAE 10W)做为对比例1，市场上买到的菜子油(碘价：118.3Ig/100g)做为对比例2。
                     对比例3
在一5升高压釜中，加入1346g(2mol)椰子油，55.2g(0.6mol)甘油，和3g氢氧化钾，混合物在氮气流下加热至150℃。然后，在温度150℃和压力为3.5kg/cm2的条件下逐步使264g(6mol)环氧乙烷和上述组分反应。环氧乙烷的加成反应结束后，反应混合物冷却至80℃。加入24g吸附剂(Kyowa Chemical Industries生产的“KYOWARD600S”)，搅拌30分钟后，将混合物过滤。
得到的反应产物的碘价为7.0Ig/100g，酸价0.4mg KOH/g，羟价64mgKOH/g，100℃的运动粘度7.6mm2/s。
                     对比例4
在一5升高压釜中，加入1980g(2mol)菜子油，55.2g(0.6mol)甘油，和6g氢氧化钾，混合物在氮气流下加热至120℃。然后，在温度120℃和压力3.5kg/cm2的条件下逐步使349g(6mol)环氧乙烷和上述组分反应。环氧丙烷的加成反应结束后，反应混合物冷却至80℃。加入48g吸附剂(Kyowa Chemical Industries生产的“KYOWARD 600S”)。搅拌30分钟后，将混合物过滤。
得到的反应产物的碘价是155Ig/100g，酸价0.6mg KOH/g，羟价45mg KOH/g，100℃的运动粘度8.5mm2/s。
                   试验例1(生物降解性试验)
上述的实例和对比例的生物降解性是按照OECD301B试验或CEC-L33-A-93试验进行的，结果列于表1。
按照OECD(经济合作和发展组织)开发的301B试验，一个化合物当生物分解(试验时间：28天)产生CO2的量达到按样品中碳的量算出的CO2的总理论量的60％或更高时，即可被判定为可生物降解的。
实例1至9和12至18中所有的润滑基础油都被判定为可生物降解的。
CEC-L33-A-93试验是由CEC(协调欧洲委员会)开发的用于测试二冲程外装马达的发动机油的生物降解性。这个试验也广泛地用于测定不溶于水的润滑油如液压油和脂的生物降解性。在实验中，样品和微生物源在振荡下培养21天，用四氯化碳萃取。由测得的萃取物的红外吸收光谱，定量地测定了样品中亚甲基的吸收强度，来计算样品的生物降解速率(％)。在试验中，样品达到67％或更高的生物降解速率是合格的。
实例10，11，19-23中所有的润滑基础油表现出的生物降解性都不低于67％。
                                                              表1
          组合物   生物降解性％(OECD301B)   生物降解性％(CECL33)     运动粘度100℃   碘价   羟价   酸价   倾点(℃)
实例   1   椰子油/甘油(4.5)/环氧乙烷(30)   70     10.2   2.8   224   0.3   -5.0
  2   硬化棕榈油/甘油(2.5)/棕榈酸(2)环氧乙烷(50)   62   -     15.7   0.2   168   0.4   10.0
  3   菜子油/甘油(2)环氧乙烷(10)   72   -     7.4   61.3   220   0.5   -22.5
  4   豆油/甘油(0.5)/环氧乙烷(20)   76   -     16.3   48.9   48   0.2   -22.5
  5   实例1(80％重量)+合成酯(20％重量)   75   -     -   -   -   -   -
  6   棕榈仁油/甘油(1)/环氧乙烷(20)   70   -     10.7   7.5   120   0.05   -12.5
  7   椰子油/三羟甲基丙烷(0.5)/环氧乙烷(27)   74   -     10.7   3.8   48   0.2   -2.5
  8   椰子油/乙二醇(1)/环氧乙烷(15)   72   -     9.4   5.3   75   0.08   -7.5
  9   椰子油/2-乙基己酸(2)/环氧乙烷(20)   68   -     5.2   3.0   80   0.07   -12.5
  10   椰子油/甘油(0.3)/环氧乙烷·环氧丙烷无规*(12)   -   98     9.2   4.4   49   0.5   -15.5
  11   椰子油/甘油(0.3)/环氧丙烷(16)   -   92     10.2   4.1   46   0.7   -32.5
*：环氧乙烷/环氧丙烷＝40mol％/60mol％
                                                              表1(继续)
          组合物   生物降解性％(OECD301B)   生物降解性％(CECL33)     运动粘度100℃   碘价   羟价   酸价   倾点(℃)
  实例 12   椰子油/C36二聚酸(0.5)/环氧乙烷(16)   62   -     19.1   4.2   41   0.4   -7.5
13   椰子油/辛酸(5)/环氧乙烷(32)   74   -     8.6   2.4   98   0.2   -10.0
14   棕榈仁油/2-乙基己酸(2)环氧乙烷(20)   70   -     6.1   4.3   80   0.1   -15.0
15   椰子油/甘油(1)/环氧乙烷(24)+椰子脂肪酸甲酯   80   -     10.2   3.5   18   0.4   -7.5
16   椰子油/三羟甲基丙烷(0.5)/环氧乙烷(9)+椰子脂肪酸甲酯   72   -     8.1   5.2   46   0.6   -5.0
17   棕榈仁油/甘油(0.5)/环氧乙烷(13.5)+辛酸   76   -     9.2   8.9   10   0.5   -15.0
18   棕榈仁油/甘油(0.5)/环氧乙烷(13.5)+2-乙基己酸   68   -     10.1   9.5   13   0.6   -15.0
19   椰子油/甘油(0.5)/环氧乙烷(12)   -   99     48.0   5.1   33   0.9   -7.5
                                                           表1(继续)
         组合物   生物降解性％(OECD 301B)   生物降解性％(CECL33)   运动粘度100℃   碘价     羟价   酸价   倾点(℃)
实例   20   椰子油/乙二醇(0.45)/环氧乙烷·环氧丙烷无规**(15.5)   -   85   9.1   3.4     35   0.2   -24.0
  21   椰子油/乙二醇(0.45)/环氧乙烷·环氧丙烷嵌段**(15.5)   -   82   9.2   7.0     62   0.6   -27.0
  22   椰子油/乙二醇(0.45)/环氧乙烷·环氧丙烷**(39)   -   70   15.4   2.1     19   0.4   -35.0
  23   椰子油/乙二醇(0.3)/环氧乙烷(7.5)   -   99   8.2   5.7     54   0.5   -2.5
对比例   1   石蜡基型矿物油   22   30   -   -     -   -   -
  2   菜子油   -   99   35.0   118.3     -   -   -
  3   椰子油/甘油(0.3)/环氧乙烷(3.0)   -   -   7.6   7.0     64   0.4   12.5
  4   菜子油/甘油(0.3)/环氧丙烷(3.0)   -   -   8.5   155     15   0.6   -25.5
**环氧乙烷/环氧丙烷＝20mol％/80mol％注：表1中参数的单位如下：
运动粘度，mm2/s；碘价，Ig/100g；羟价，mgKOH/g；酸价，mgKOH/g。
                      试验例2[热氧化稳定性试验]
按照润滑油氧化稳定性试验(JIS-K 2514)，在温度165.5℃下进行了24小时的试验。结果见表2。
和菜子油相比，本实例的所有润滑基础油都显示出总酸价增加较低，运动粘度的增加速率也较低，表现出优良的热氧化稳定性。
                               表2
    总酸价的增加     粘度增加的速率
    试验后/试验前(mg KOH/g)     试验后/试验前×100(％)
  实例   1     -0.3     99
  2     0.1     102
  3     1.0     138
  4     0.6     114
  5     0.1     101
  6     0.1     101
  7     0.0     99
  8     0.1     100
  9     0.4     104
  10     0.4     103
  11     0.3     102
  12     0.5     110
  13     0.2     102
  14     0.4     105
  15     0.6     110
  16     0.8     112
  17     1.0     116
  18     0.8     118
  19     0.2     102
  20     0.3     103
  对比例   2     1.4     206
  4     1.2     182
                     试验例3[配伍性试验]
为了评价本发明所得到的生物降解油的配伍性，用下面的方法评价每一种油和矿物油的配伍性。具体地，本发明的每一种生物降解基础油和一种矿物油(“超级油A”，日本Oil Co.，Ltd.生产)加入至一个200ml的混合容器中，生物降解基础油和矿物油的总量为100g，以便使生物降解基础油在混合物中的部分分别为10％(重量)，30％(重量)，50％(重量)，或90％(重量)。混合物在60℃和转速200rpm下搅拌-混合10分钟。然后，把混合物倒入100ml的螺旋管内，把螺旋管放入恒温60℃的炉内24小时后，观察其外观。结果示于表3中。
                                  表3
  羟价(mgKOH/g)   10％(重量)   30％(重量)   50％(重量)   90％(重量)
实例   3   220   分开   分开   分开   分开
  6   120   分开   分开   分开   分开
  8   75   分开   分开   均匀溶解   均匀溶解
  4   48   分开   均匀溶解   均匀溶解   均匀溶解
  11   46   均匀溶解   均匀溶解   均匀溶解   均匀溶解
  15   18   均匀溶解   均匀溶解   均匀溶解   均匀溶解
  17   10   均匀溶解   均匀溶解   均匀溶解   均匀溶解
从表3可以看出，在一个环氧乙烷加成物中，如果羟价降低越多，则生物降解基础油和矿物油之间的配伍性会得到改善越大。同样，环氧丙烷加成物的配伍性高于环氧乙烷加成物的配伍性(比较实例4和11)。
                      试验例4[润滑性质试验]
根据ASTM-D-2783试验方法，采用的是一台四球试验机，此试验方法通常用于液压油的润滑性质评价试验。试验条件是负荷30kgf和60kgf，转速1200rpm，试验时间为20分钟。每一种试验液压油的每个试验球的磨迹直径(mm)示于表4中。
                表4
                             负荷   30Kgf   60Kgf
    实例     11   0.43mm   0.49mm
    19   0.48   0.65
    21   0.45   0.51
    对比例     1   0.65   2.90
    2   0.51   0.88
    对比例1+TCP*(0.5％)   0.50   0.85
    对比例2+TCP*(0.5％)   0.46   0.69
*TCP(磷酸三甲苯酯：Daihachi Kagaku生产)
从表4可以看出，实例中的润滑基础油比对比例中的油有更优良的润滑性质。此外，实例中的润滑基础油与对比润滑油加上TCP，一种抗负荷添加剂相比，有相当或更好的润滑性质。
                        工业的可应用性
因为本发明的润滑基础油和润滑油组合物具有高生物降解性和高热氧化稳定性，它们适用于为了防止环境污染要求润滑油有生物降解性的场合。

Claims (6)

1.一种可生物降解的润滑基础油，包括一种脂肪及油的衍生物，此衍生物是用脂肪及油，一种多元醇和烯化氧为原料，在温度为50-200℃和压力为1-5kg/cm2下，在反应混合物中进行烯化氧的加成反应和酯基转移反应而得到的，其中每mol的脂肪及油所用的烯化氧为5至150mol，以及其中作为原料的脂肪及油的碘价不超过60。
2.权利要求1的可生物降解润滑基础油，该油的碘价不高于50(Ig/100g)。
3.权利要求1的可生物降解润滑基础油，该油是每mol脂肪及油用9至90mol的烯化氧而得到的，烯化氧含40至100mol％环氧乙烷和0至60mol％环氧丙烷。
4.权利要求1的可生物降解润滑基础油，该油是每mol脂肪及油用5至30mol烯化氧，烯化氧含0至40mol％环氧乙烷和60至100mol％环氧丙烷。
5.权利要求1至4中任一项的可生物降解润滑基础油，包含一种由通式(III)所代表的化合物：
Figure C9619321100021
其中AO代表一种烯化氧，a1，a2，a3独自代表0的数目或一个整数，a1+a2+a3是5至150；X1，X2和X3独自代表H或R′CO基(R′是来自脂族羧酸或脂肪及油的烷基)，X1，X2和X3中的至少一个是R′CO基。
6.一种可生物降解的润滑基础油，包括一种脂肪及油的衍生物，此衍生物是用脂肪及油，一种多元醇和烯化氧为原料，在反应混合物中进行烯化氧的加成反应和酯基转移反应而得到的，其中每mol的脂肪及油所用的烯化氧为5至150mol，并且其中可生物降解基础油的碘价是20或更低。
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