專利名稱：：一種制備橋型硼酸酯潤滑劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種車用潤滑劑的制備方法，尤其是一種制備橋型硼酸酯潤滑劑的方法，屬于復(fù)酯合成
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：復(fù)酯是多元酸和多元醇的低聚物，是一種廣泛應(yīng)用于潤滑油領(lǐng)域的酯類物質(zhì)，是具有較高的沸點、閃點，并且具備較為優(yōu)越的低溫潤滑性能和極佳的潤滑性能，在高溫潤滑油、制動液、液壓油中廣泛應(yīng)用。目前，制備復(fù)雜的橋型硼酸酯的方法僅限于傳統(tǒng)的酯化工藝，此種工藝也得到很多國內(nèi)外研究工作者的關(guān)注。已知的該類硼酸酯的合成方法可以參見專利號為4088590、名稱為《Hydraulicfluidcontainingtertiarybutylethers》的美國專利、專利號為1644895、名稱為《Bremsfluessigkeite》的德國專利、以及專利號為4204972、名稱為《Hydraulicfluidscomprisingnitrogen-containingboricacidesters》的美國專利。以上幾種合成方法對整個復(fù)酯合成的工藝過程描述4艮少，也沒有涉及到對復(fù)酯結(jié)構(gòu)的整體的設(shè)計以及如何通過反應(yīng)過程的控制來實現(xiàn)該結(jié)構(gòu)的合成，以上專利中通常采用一步法合成硼酸酯，因此所獲得硼酸酯的產(chǎn)物復(fù)雜、目標產(chǎn)物收率低，副產(chǎn)物多，導(dǎo)致硼酸酯的性能難以提高，得不到具備高性能制動液用的橋型硼酸酯產(chǎn)品。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是，針對以上現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，提出一種副產(chǎn)物少、目標產(chǎn)物收率高的制備橋型硼酸酯潤滑劑的方法。本發(fā)明的方法采用二步酯化反應(yīng)來完成，主要反應(yīng)方程式如下，在加熱條件下進行第一步酯化反應(yīng)，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>根據(jù)上述反應(yīng)方程式，本發(fā)明的制備方法包括以下步驟a、將硼酸和二元醇按摩爾比2.0~3.0:1.0的比例與占總反應(yīng)物質(zhì)量50%~70%的帶水溶劑，在13(TC170。C條件下進行第一步酯化反應(yīng)，生成95°/以上理論值的酯化水；b、將所述酯化水降溫至60°C-8(TC后，加入與所述二元醇摩爾比為4.0~5.0:1的單元醇，溫度控制在150°C~180。C進行第二步酯化反應(yīng)，同時通入氮氣，在-O.04MPa~-0.06MPa表壓下，當(dāng)反應(yīng)進行到氣相溫度降至50°C-7(TC時，反應(yīng)結(jié)束，得到第二步酯化產(chǎn)物；c、在所述第二步酯化產(chǎn)物中加入占反應(yīng)物總質(zhì)量1%~2%的硅藻土，在90°C~10(TC、表壓-0.08MPa--0.09MPa的條件下脫水?dāng)嚢?通過攪拌真空脫水)，精制過濾得到橋型硼酸酯潤滑劑。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案進一步完善所述步驟c中，得到橋型硼酸酯潤滑劑后立即輸送至通入0.15±0.5mpa氮氣的不銹鋼儲罐中儲存。所述二元醇通常采用乙二醇、二乙二醇或三乙二醇。所述帶水溶劑可以在反應(yīng)過程中將水帶出，而自身循環(huán)回流，通常可采用環(huán)己烷、曱苯或石油醚等。所迷單元醇通常采用三乙二醇甲醚、二乙二醇曱醚、三乙二醇丁醚或二乙二醇丁醚。所述第一步酯化反應(yīng)的時間為3~4小時。本發(fā)明的有益效果是通過分步酯化和載氣酯化工藝，載氣步驟和脫水步驟同步進行，得到目標產(chǎn)物的同時，減少了傳統(tǒng)合成方法中生成的副產(chǎn)物，提高了硼酸酯的性能，且該合成的橋型硼酸酯可以適用于高級制動液用的硼酸酯。本發(fā)明所得橋型硼酸酯的指標見下表項目質(zhì)量指標平衡回流沸點〉300。CV猶粘度(mm2/s)30~50水解穩(wěn)定性(t/s)>100注水解穩(wěn)定性采用半衰期法具體實施例方式實施例一本實施例制備橋型硼酸酯潤滑劑的步驟如下a、將12400g硼酸和6200g乙二醇與992g環(huán)己烷投入帶有冷凝回流油水分離器的不4秀鋼反應(yīng)釜中，加熱并開始攪拌，升溫至150°C，攪拌反應(yīng)3小時，生成大于1730g的酯化水，完成第一步酯化反應(yīng)；b、將上述酯化水降溫至7(TC后，停止攪拌，加入66000g三乙二醇曱醚，攪拌反應(yīng)物升溫至16(TC,并開啟純度99。/。以上氮氣開關(guān)，調(diào)節(jié)氮氣最高流量不得超過1.OL/min,表壓為-O.04MPa,隨著反應(yīng)的進行，釜中的反應(yīng)物不斷從小分子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成大分子結(jié)構(gòu)，使得氣相溫度隨之下降，當(dāng)氣相溫度降到5(TC時，第二步酯化反應(yīng)結(jié)束，得到第二步酯化產(chǎn)物；c、在第二步酯化產(chǎn)物中加入850g硅藻土，在96°C、表壓為-0.08MPa的真空條件下脫水?dāng)嚢?0分鐘，精制過濾得到橋型硼酸酯潤滑劑，立即輸送至通入0.15±0.5MPa氮氣的不銹鋼儲罐中儲存。按總投料比計算收率為98.7%。指標如下項目傳統(tǒng)工藝實施例一質(zhì)JH旨標平衡回流沸點V4。'c粘度(咖7s)水解穩(wěn)定性(t/s)磨損直徑Dws(mm)304°C33.5鵬Vs980.76323°C27,5mmVs1500.54實施例二本實施例制備橋型硼酸酯潤滑劑的步驟如下a、將U400g硼酸和llOOOg二乙二醇、1500g環(huán)己烷投入帶有冷凝回流油水分離器的不銹鋼反應(yīng)釜中，加熱并開始攪拌，升溫至160°C，攪拌反應(yīng)3.5小時，生成大于1790g酯化水，完成第一步酯化反應(yīng)；b、將上述酯化水降溫至77。C后，停止攪拌，加入50000g二乙二醇曱醚，攪拌反應(yīng)物升溫至175°C，并開啟純度99%以上氮氣開關(guān)，調(diào)節(jié)氮氣最高流量不得超過1.OL/min,表壓為-0.06MPa,隨著反應(yīng)的進行，釜中的反應(yīng)物不斷從小分子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成大分子結(jié)構(gòu)，使得氣相溫度隨之下降，當(dāng)氣相溫度降到56。C時，第二步酯化反應(yīng)結(jié)束，得到第二步酯化產(chǎn)物；c、在第二步酯化產(chǎn)物中加入890g硅藻土，在98°C、表壓為-0.09MPa的真空條件下脫水?dāng)嚢?0分鐘，精制過濾得到橋型硼酸酯潤滑劑，立即輸送至通入0.15±0.5mPa氮氣的不銹鋼儲罐中儲存。按總投料比計算收率為98.5%,指標如下項目傳統(tǒng)工藝實施例二質(zhì)量指標平^軒回流';弗點324。C345。CV4。-c粘度(mm7s)46.5mm7s33.W/s水解穩(wěn)定性(t/s)87127磨損直徑Dws(mm)0.560.48實施例三本實施例制備橋型硼酸酯潤滑劑的步驟如下:7a、將12400g硼酸、11000g二乙二醇、1500g石油醚，投入帶有冷凝回流油水分離器的不銹鋼反應(yīng)釜中，加熱并開始攪拌，升溫至13(TC,攪拌反應(yīng)3.5小時，生成大于1790g酯化水，完成第一步酯化反應(yīng)；b、將上述酯化水降溫至6(TC后，停止攪拌，加入88000g三乙二醇丁醚，攪拌反應(yīng)物升溫至180°C，并開啟純度99。/。以上氮氣開關(guān)，調(diào)節(jié)氮氣最高流量不得超過1.0L/min,表壓為-0.047MPa，隨著反應(yīng)的進行，釜中的反應(yīng)物不斷從小分子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成大分子結(jié)構(gòu)，使得氣相溫度隨之下降，當(dāng)氣相溫度降到6(TC時，第二步酯化反應(yīng)結(jié)束，得到第二步酯化產(chǎn)物；c、在第二步酯化產(chǎn)物中加入890g硅藻土，在95°C、表壓為-0.085MPa的真空條件下脫水?dāng)嚢?0分鐘，精制過濾得到橋型硼酸酯精制過濾得到橋型硼酸酯潤滑劑，立即輸送至通入0.15±0.5MPa氮氣的不銹鋼儲罐中儲存。按總投料比計算收率為98.3%，指標如下<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>實施例四本實施例制備橋型硼酸酯潤滑劑的步驟如下a、將12400g硼酸、15500g三乙二醇、1800g甲苯?jīng)_殳入帶有冷凝回流油水分離器的不銹鋼反應(yīng)釜中，加熱并開始攪拌，升溫至163°C，攪拌反應(yīng)4小時，生成大于1800g酯化水，完成第一步酯化反應(yīng)；b、將上述酯化水降溫至6(TC后，停止攪拌，加入68000g二乙二醇丁醚，攪拌反應(yīng)物升溫至174。C,并開啟純度99%以上氮氣開關(guān)，調(diào)節(jié)氮氣最高流量不得超過1.0L/min，表壓為-0.056MPa，隨著反應(yīng)的進行，釜中的反應(yīng)物不斷從小分子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成大分子結(jié)構(gòu)，使得氣相溫度隨之下降，當(dāng)氣相溫度降到5(TC時，第二步酯化反應(yīng)結(jié)束，得到第二步酯化產(chǎn)物；c、在第二步酯化產(chǎn)物中加入1000g硅藻土，在97°C、表壓為-0.089MPa的真空條件下脫水?dāng)嚢?0分鐘，精制過濾得到橋型硼酸酯潤滑劑，立即輸送至通入0.15±0.5MPa氮氣的不銹鋼儲罐中儲存。按總投料比計算收率為98.9%,指標如下項目傳統(tǒng)工藝實施例四質(zhì)量指標平4釺回伊L沸點309°C350°CV贓粘度(mm2/s)67.8mm2/s47-4隨7s水解穩(wěn)定性(t/s)34107磨損直徑Dws(mm)0.560.43除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護范圍。9權(quán)利要求1.一種制備橋型硼酸酯潤滑劑的方法，包括以下步驟a、將硼酸和二元醇按摩爾比2.0～3.0∶1.0的比例與占總反應(yīng)物質(zhì)量50％～70％的帶水溶劑，在130℃～170℃條件下進行第一步酯化反應(yīng)，生成95％以上理論值的酯化水；b、將所述酯化水降溫至60℃～80℃后，加入與所述二元醇摩爾比為4.0～5.0∶1的單元醇，控制反應(yīng)物溫度在150℃～180℃進行第二步酯化反應(yīng)，同時通入氮氣，在-0.04MPa～-0.06MPa表壓下，當(dāng)反應(yīng)進行到氣相溫度降至50℃～70℃時，反應(yīng)結(jié)束，得到第二步酯化產(chǎn)物；c、在所述第二步酯化產(chǎn)物中加入占反應(yīng)物總質(zhì)量1％～2％的硅藻土，在90℃～100℃、表壓-0.08MPa～-0.09MPa的條件下脫水?dāng)嚢?，精制過濾得到橋型硼酸酯潤滑劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備橋型硼酸酯潤滑劑的方法，其特征在于所述步驟c中，得到橋型硼酸酯潤滑劑后立即輸送至通入0.15±0.5mpa氮氣的不銹鋼儲罐中儲存。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述制備橋型硼酸酯潤滑劑的方法，其特征在于所述二元醇是乙二醇、二乙二醇或三乙二醇。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述制備橋型硼酸酯潤滑劑的方法，其特征在于所述帶水溶劑是環(huán)己烷、曱苯或石油醚。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述制備橋型硼酸酯潤滑劑的方法，其特征在于所述單元醇是三乙二醇曱醚、二乙二醇曱醚、三乙二醇丁醚或二乙二醇丁醚。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備橋型硼酸酯潤滑劑的方法，其特征在于所述第一步酯化反應(yīng)的時間為3~4小時。全文摘要本發(fā)明涉及一種車用潤滑劑的制備方法，尤其是一種制備橋型硼酸酯潤滑劑的方法，屬于復(fù)酯合成
技術(shù)領(lǐng)域：
。本發(fā)明的有益效果是通過分步酯化和載氣酯化工藝，載氣步驟和脫水步驟同步進行，得到目標產(chǎn)物的同時，減少了傳統(tǒng)合成方法中生成的副產(chǎn)物，提高了硼酸酯的性能，且該合成的橋型硼酸酯可以適用于高級制動液用的硼酸酯。文檔編號C07F5/04GK101575347SQ20091003321公開日2009年11月11日申請日期2009年6月16日優(yōu)先權(quán)日2009年6月16日發(fā)明者嚴軍表,江善鐘,石俊峰,甜陳申請人:江蘇龍蟠石化有限公司