本发明专利技术公开一种环保型高粘度润滑用聚合酯及其制备方法，其中，将一定比例羟基酸和脂肪酸的反应体系在惰性气体和催化剂的存在条件下聚合，得到聚合产物a，再与特定比例的多元醇反应，得到聚合产物b，最后采用二元酸聚合，得到所述聚合酯，所述聚合酯的分子量＞20000，粘度指数＞200。本发明专利技术聚合酯在润滑油中可以做粘度改进剂，高温分解性能优良；聚合酯分子具有优良的可调节性，可以通过不同的原料实现不同的分子结构，控制酸值可以得到不同分子量不同粘度，乳化性能各异的产品；在半合成应用中，与自乳化酯可以调配具有优秀的润滑性能切削液，并能提升体系的防锈和缓蚀性能；可取代氯化石蜡，是一种非常有前景的润滑添加剂。
【技术实现步骤摘要】
一种环保型高粘度润滑用聚合酯及其制备方法
本专利技术涉及润滑添加剂
，尤其涉及一种环保型高粘度润滑用聚合酯及其制备方法。
技术介绍
由于世界对机械、电力、轨道、汽车、家电等需求的增加，对金属加工的需求也随之上升，金属加工液是当下金属加工行业中必不可少的加工助剂。随着社会对环保的要求越来越高，开发绿色易降解润滑性能优良的添加剂将是该阶段的重点。合成酯具有优异的润滑性、热稳定性、生物稳定性低毒且可再生性，是公认的环保型润滑材料。以前大多由天然的动植物油脂，到简单的合成型的单双酯例如季戊四醇酯、四聚蓖麻油酸酯、三羟甲基丙烷油酸酯等，现多发展到不同粘度的多元酸多元醇的聚合酯，具有粘度高，粘度指数高，吸附能力强，润滑能力好，水解稳定性高，被应用到各种切削液、润滑油中做润滑添加剂，粘度改进剂等。有研究表明，聚合酯具有完全取代氯化石蜡的能力，在配方中能减少硫、磷极压剂的使用，能够降低环境污染还能减少切削成本。聚合酯一般分为共聚型和缩聚型，共聚型以α-烯烃为原料，与丙烯酸、顺酐等发生双键聚合，具有优良的稳定性、黏温性。缩聚型一般以多元醇和多元酸进行酯化，其分子结构的调节极为灵活，主要以基础油、添加剂的形式应用于切削液、液压油、链条油等领域。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服传统润滑油不环保且润滑性能不理想的问题，提供一种环保型高粘度润滑用聚合酯及其制备方法。测试该聚合酯在半合成和乳化油中的润滑效果，要好于四聚蓖麻油酸酯、季戊四醇四油酸酯、三羟甲基丙烷油酸酯等市场常用润滑剂，且可以完全取代氯化石蜡，是一种非常有前景的润滑添加剂；且该聚合酯分子量＞20000，粘度指数＞200，在润滑油中可以做粘度改进剂，高温分解性能优良。本专利技术的技术方案如下：提供一种环保型高粘度润滑用聚合酯，将一定比例羟基酸和脂肪酸的反应体系在惰性气体和催化剂的存在条件下聚合，得到聚合产物a，再与特定比例的多元醇反应，得到聚合产物b，最后采用二元酸聚合，得到所述聚合酯，所述聚合酯的分子量＞20000，粘度指数＞200。进一步地，所述羟基酸包括长链w羟基酸、乳酸、羟基乙酸、3-(4-羟基苯基)-2-丙烯酸中的一种或几种的混合物，优选长链w羟基酸。所述脂肪酸包括4～30个碳原子的脂肪酸中的一种或多种的混合物，优选6～24个碳原子的脂肪酸中的一种或几种的混合物，更优选8～20个碳原子的脂肪酸中的一种或几种的混合物。所述多元醇包括三元醇和四元醇中的一种或几种的混合物。所述二元酸包括顺酐、丁二酸、己二酸、癸二酸、十二碳二元酸、十四碳二元酸中的一种或几种的混合物。进一步地，所述羟基酸在所述反应体系中的质量比在0％～100％范围内，优选0％-80％，更优选0-70％。进一步地，所述三元醇与所述聚合产物a的摩尔比为1:0.8～1.2，优选1:0.9～1.1，更优选1:0.95～1.05。所述四元醇与所述聚合产物a的摩尔比为1:1.6～2.4，优选1:1.8～2.2，更优选1:1.9～2.1。所述二元酸与所述多元醇的摩尔比为1:0.8～1.2，优选1:0.9～1.1，更优选1:0.95～1.05。进一步地，所述催化剂包括硫酸、磷酸、次亚磷酸、对甲苯磺酸、盐酸、氨基磺酸、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、甲醇钠、乙醇钠中的一种或几种的混合物，所述催化剂的用量在0.01～2％范围内，优选0.05～1％，更优选0.1～0.5％。进一步地，所述长链w羟基酸为蓖麻油酸或氢化蓖麻油酸。所述多元醇为季戊四醇、甘油、三羟甲基丙烷、丁四醇。所述惰性气体为氮气或二氧化碳。本专利技术还提供一种制备如上所述的环保型高粘度润滑用聚合酯的方法，具体包括如下步骤：(1)将一定比例的羟基酸和脂肪酸在惰性气体和催化剂的存在条件下升温到特定温度下聚合，直至酸值恒定，反应一段时间，得到聚合产物a；(2)将第一步得到的聚合产物a与特定比例的多元醇在特定温度下进行酯化，直至酸值＜5.0mgKOH/g，得到平均残余两个以上羟基的聚合产物b；(3)将第二步得到的聚合产物b与多元酸在特定温度下聚合，得到所述聚合酯。进一步地，第一步反应温度范围为160～240℃，优选170～220℃，更优选180～210℃；第二步反应温度范围为160～240℃，优选170～230℃，更优选190～220℃；第三步反应温度范围为160～240℃，优选170～230℃，更优选190～220。三步的反应时间范围均为1～10h。用到的反应装置包括水分冷凝收集装置和真空脱水装置。进一步地，所述羟基酸包括长链w羟基酸、乳酸、羟基乙酸、3-(4-羟基苯基)-2-丙烯酸中的一种或几种的混合物，优选长链w羟基酸。所述脂肪酸包括4～30个碳原子的脂肪酸中的一种或多种的混合物，优选6～24个碳原子的脂肪酸中的一种或几种的混合物，更优选8～20个碳原子的脂肪酸中的一种或几种的混合物。所述多元醇包括三元醇和四元醇中的一种或几种的混合物。所述二元酸包括顺酐、丁二酸、己二酸、癸二酸、十二碳二元酸、十四碳二元酸中的一种或几种的混合物。所述催化剂包括硫酸、磷酸、次亚磷酸、对甲苯磺酸、盐酸、氨基磺酸、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、甲醇钠、乙醇钠中的一种或几种的混合物。所述惰性气体为氮气或二氧化碳。进一步地，所述羟基酸在体系中的质量比在0％～100％范围内，优选0％-80％，更优选0-70％。所述三元醇与所述聚合产物a的摩尔比为1:0.8～1.2，优选1:0.9～1.1，更优选1:0.95～1.05。所述四元醇与所述聚合产物a的摩尔比为1:1.6～2.4，优选1:1.8～2.2，更优选1:1.9～2.1。所述二元酸与所述多元醇的摩尔比为1:0.8～1.2，优选1:0.9～1.1，更优选1:0.95～1.05。所述催化剂的用量在0.01～2％范围内，优选0.05～1％，更优选0.1～0.5％；聚合产物b的酸值＜5.0mgKOH/g。最终得到的聚合物的酸值10～60mgKOH/g，优选15～50mgKOH/g，更优选20～40mgKOH/g。采用上述方案，本专利技术具有如下有益效果：1、该聚合酯分子量＞20000，粘度指数＞200，在润滑油中可以做粘度改进剂，高温分解性能优良；2、采用植物脂肪酸、多元醇和多元酸，进行聚合，聚合酯分子具有优良的可调节性，可以通过不同的原料实现不同的分子结构，控制酸值可以得到不同分子量不同粘度，乳化性能各异的产品；3、在半合成应用中，与自乳化酯可以调配具有优秀的润滑性能切削液，并能提升体系的防锈和缓蚀性能；测试该聚合酯在半合成和乳化油中的润滑效果，要好于四聚蓖麻油酸酯、季戊四醇四油酸酯、三羟甲基丙烷油酸酯等市场常用润滑剂，且可以完全取代氯化石蜡，是一种非常有前景的润滑添加剂。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种环保型高粘度润滑用聚合酯，其特征在于，将一定比例羟基酸和脂肪酸的反应体系在惰性气体和催化剂的存在条件下聚合，得到聚合产物a，再与特定比例的多元醇反应，得到聚合产物b，最后采用二元酸聚合，得到所述聚合酯，所述聚合酯的分子量＞20000，粘度指数＞200。/n
【技术特征摘要】
1.一种环保型高粘度润滑用聚合酯，其特征在于，将一定比例羟基酸和脂肪酸的反应体系在惰性气体和催化剂的存在条件下聚合，得到聚合产物a，再与特定比例的多元醇反应，得到聚合产物b，最后采用二元酸聚合，得到所述聚合酯，所述聚合酯的分子量＞20000，粘度指数＞200。
2.根据权利要求1所述的环保型高粘度润滑用聚合酯，其特征在于，所述羟基酸包括长链w羟基酸、乳酸、羟基乙酸、3-(4-羟基苯基)-2-丙烯酸中的一种或几种的混合物，优选长链w羟基酸；
所述脂肪酸包括4～30个碳原子的脂肪酸中的一种或多种的混合物，优选6～24个碳原子的脂肪酸中的一种或几种的混合物，更优选8～20个碳原子的脂肪酸中的一种或几种的混合物；
所述多元醇包括三元醇和四元醇中的一种或几种的混合物；
所述二元酸包括顺酐、丁二酸、己二酸、癸二酸、十二碳二元酸、十四碳二元酸中的一种或几种的混合物。
3.根据权利要求2所述的环保型高粘度润滑用聚合酯，其特征在于，所述羟基酸在所述反应体系中的质量比在0％～100％范围内，优选0％-80％，更优选0-70％。
4.根据权利要求2所述的环保型高粘度润滑用聚合酯，其特征在于，所述三元醇与所述聚合产物a的摩尔比为1:0.8～1.2，优选1:0.9～1.1，更优选1:0.95～1.05；
所述四元醇与所述聚合产物a的摩尔比为1:1.6～2.4，优选1:1.8～2.2，更优选1:1.9～2.1；
所述二元酸与所述多元醇的摩尔比为1:0.8～1.2，优选1:0.9～1.1，更优选1:0.95～1.05。
5.根据权利要求1至4任一项所述的环保型高粘度润滑用聚合酯，其特征在于，所述催化剂包括硫酸、磷酸、次亚磷酸、对甲苯磺酸、盐酸、氨基磺酸、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、甲醇钠、乙醇钠中的一种或几种的混合物，所述催化剂的用量在0.01～2％范围内，优选0.05～1％，更优选0.1～0.5％。
6.根据权利要求2所述的环保型高粘度润滑用聚合酯，其特征在于，所述长链w羟基酸为蓖麻油酸或氢化蓖麻油酸；
所述多元醇为季戊四醇、甘油、三羟甲基丙烷、丁四醇；
所述惰性气体为氮气或二氧化碳。
7.一种制备权利要求1～6任一项所述的环保型高粘度润滑用聚合酯的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将一定比例的羟基酸和脂肪酸在惰性气体和催化剂的存在条件下升温到特定温度下聚合，直至...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘小峰，黄成，杨平，
申请(专利权)人：艾茵化学深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。