[发明专利]一种不易氧化、可降解润滑油基质油聚丁酸乙烯酯的结构与合成路线

说明书

本发明公开了一种不易氧化、可降解润滑油基质油聚丁酸乙烯酯的结构与合成路线。其结构为将聚醋酸乙烯酯中的乙酰基替换成丁酰基。使用聚氯乙烯、丁酸钙与催化量碘化钙在环己酮中合成。聚丁酸乙烯酯具有与常用的合成基质油聚α烯烃相似的结构，因而具备与聚α烯烃相似的机械性能。聚丁酸乙烯酯含有酯键，可被水解成可生物降解的丁酸与聚乙烯醇，克服聚α烯烃难以生物降解的缺陷；聚丁酸乙烯酯相比聚α烯烃不易氧化，干热工况下使用寿命显著延长，是较聚α烯烃更加绿色润滑油基质油。

技术领域

本发明涉及润滑油基质油领域，尤其涉及一种不易氧化、可降解润滑油基质油聚丁酸乙烯酯的结构与合成路线。

背景技术

润滑油在生产生活中广泛应用于内燃机、涡轮机、齿轮箱等几乎所有机械设备的润滑。润滑油由基础油与添加剂组成，当前润滑油有五种分类：

I类：传统溶剂精炼出来的矿物基础油

II类：氢裂解炼出来的矿物基础油

III类：氢裂解过程与腊油异构化炼出来的矿物基础油

IV类：聚α-烯烃（PAO）

V类：所有非I、II、III或IV类基础油

其中以I、II、III、IV类较为常见。但是，这四类基础油存在以下缺陷：

1、多数I、II、III、IV类基础油不易生物降解；

2、使用I、II、III、IV类基础油的润滑油废弃后产生的废润滑油及此类润滑油包装材料被生态环境部认定为危险废弃物，若泄漏或企业随意倾倒、不规范处置会造成环境污染；

3、使用I、II、III、IV类基础油的润滑油废弃后产生的废润滑油及此类润滑油包装材料来源广泛，包括大量小微企业、个体工商户，小微企业、个体工商户规范化暂存、处置润滑油、乳化液成本高，依从性低，增加小微企业、个体工商户与基层执法人员的负担；

4、分子结构中含有烯丙氢、苄氢、叔氢，此类氢原子的碳氢键键能较低，易被氧化，氧化是导致润滑油性能降低甚至报废的重要途径。

因此，有必要研究耐氧化、可生物降解、且机械性能与I、II、III、IV类基质油接近、生产成本不显著高于I、II、III、IV类基质油的新型基质油，以减轻危险废物处置给小微企业、个体工商户与基层执法人员带来的负担。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，而提出的一种不易氧化、可降解润滑油基质油聚丁酸乙烯酯的结构与合成路线。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种不易氧化、可降解润滑油基质油聚丁酸乙烯酯，所述结构为将聚醋酸乙烯酯中的乙酰基替换成丁酰基。使用聚氯乙烯、丁酸钙与催化量碘化钙在环己酮中合成。

作为上述技术方案的进一步描述:

所述聚丁酸乙烯酯的重复单元为-CH2CH(OOCCH2CH2CH3)-。

作为上述技术方案的进一步描述:

所述合成路线为使用聚氯乙烯、丁酸钙与催化量碘化钙的环己酮溶液在耐压反应釜中加热至150℃。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是:

1、本发明中，聚丁酸乙烯酯基本不含极易氧化的烯丙基、苄基氢，而叔氢受到酰氧基吸电子诱导效应影响，相比聚α烯烃的叔氢不易氧化，有利于提高润滑油的自氧化、光氧化安定性。

2、本发明中，聚丁酸乙烯酯含有酯键，可水解生成聚乙烯醇、饱和脂肪酸，两种水解产物均可生物降解，绿色环保，废油处理远较矿物油、聚α烯烃容易，保护生态环境并降低中小企业废油处置的负担。

3、本发明中，聚丁酸乙烯酯的结构与聚α烯烃的结构相似，因而具有与聚阿尔法烯烃相似的机械性能。

4、本发明中，使用廉价的聚氯乙烯、丁酸钙作为聚α烯烃的原料，且合成条件简单，成本相比聚α烯烃未显著增加。