[发明专利]一种磷酸酯类润滑剂及其制备与应用

说明书

本发明涉及一种磷酸酯类润滑剂及其制备与应用，所述润滑剂为三羟甲基氧化磷酸酯，结构如下式所示：R为烃基。所述制备方法具体为：取三羟甲基氧化磷和脂肪酸，混合均匀，升温至40‑90℃加入催化剂，再在真空条件下升温至100‑190℃继续反应2‑12h，得到粗酯，经后处理得到所述磷酸酯类润滑剂。与现有技术相比，本发明制得的磷酸酯类润滑剂具有优异的润滑性和极压抗磨性，同时也具有优良生物降解性。

技术领域

本发明属于润滑剂领域，具体涉及一种磷酸酯类润滑剂及其制备与应用。

背景技术

目前市场上使用最广泛的润滑油大多数是以矿物油作为基础油。矿物润滑油种类繁多，性能上能满足各种机械设备的使用要求。然而以矿物油作基础油的润滑剂难以满足150℃以上的使用要求，高温使传统润滑剂大大降低甚至失去原有的性能。而以植物油为原料的合成酯类润滑剂具有良好的润滑性、高低温性能、热稳定性、可生物降解性，是一种绿色环保型润滑剂。

贾建洪在专利(CN107935847A)中以高纯油酸和三羟甲基丙烷直接酯化法制备，得到三羟甲基丙烷油酸酯。周燕君在专利(CN106278879A)中以减压精馏得到的高纯茶籽油C18脂肪酸甲酯和三羟甲基丙烷为原料进行酯交换反应，提供了一种制备茶籽油生物润滑油三羟甲基丙烷脂肪酸三酯的方法。王晓红在专利(CN108863784A)中以一种室温固相技术合成的纳米多酸作催化剂，催化油酸和三羟甲基丙烷酯化反应制备绿色润滑油三羟甲基丙烷油酸酯的方法。以上方法均是采用含羟基的多元醇与脂肪酸反应得到润滑基础油，但是本发明中所公布的是采用一种新型含P的多元醇与脂肪酸反应生成一种绿色新型磷酸酯类润滑剂的基础油，具有优良的耐高温性能和减摩抗磨性。

发明内容

本发明的目的就是提供一种磷酸酯类润滑剂及其制备与应用，制得的磷酸酯类润滑剂具有优异的润滑性和极压抗磨性，同时也具有优良生物降解性。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种磷酸酯类润滑剂，所述润滑剂为三羟甲基氧化磷酸酯，结构如式(Ⅰ)所示：

R为烃基。

R为饱和的烷基或不饱和的烯基。

一种如上述所述的磷酸酯类润滑剂的制备方法，所述制备方法具体为：取三羟甲基氧化磷和脂肪酸，混合均匀，升温至40-90℃加入催化剂，再在真空条件下升温至100-190℃继续反应2-12h，得到粗酯，经后处理得到所述磷酸酯类润滑剂。

所述脂肪酸包含长链脂肪酸和短链脂肪酸。

所述长链脂肪酸选自亚油酸、α-亚麻酸、油酸、花生四烯酸、异硬脂酸、棕榈酸、二十碳五烯酸或二十二碳六烯酸中的一种。

所述长链脂肪酸采用棕榈酸、油酸或亚油酸。

所述短链脂肪酸选自甲酸、乙酸、丁酸、异戊酸、戊酸、辛酸、癸酸或月桂酸中的一种。

所述三羟甲基氧化磷和脂肪酸的摩尔比为(0.6-2):3，优选为(1-2):3，进一步优选为(1.0-1.45):3。

所述催化剂采用浓硫酸、磷酸、对甲苯磺酸、ZnO、SO₄^2-/SnO₂(表示的是一种固体超强酸，是金属氧化物和复合金属氧化物类的超强酸)、SO₄^2-/TiO₂或酞酸酯中的一种。

所述催化剂采用磷酸或对甲苯磺酸。

所述催化剂的用量为三羟甲基氧化磷和脂肪酸总质量的0.5-3％，优选为0.8-2.74％，优选为0.8-1.5％，进一步优选为1.00-1.23％。

反应时真空度为0.09MPa。

加入催化剂后反应温度优选为150-180℃。