本發(fā)明屬于化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域，涉及酯類航空發(fā)動(dòng)機(jī)油基礎(chǔ)油，尤其涉及一種無(wú)酸催化合成酯類航空發(fā)動(dòng)機(jī)油基礎(chǔ)油的方法。

背景技術(shù)：

多元醇酯系由脂肪族羧酸或芳香族羧酸與兩個(gè)或兩個(gè)以上的羥基脂肪醇(多元醇)生成的酯。多元醇酯的低溫性能好，耐熱、耐老化、耐污染、耐抽出及電性能都較好，其中雙季戊四醇之最宜作耐熱和耐高溫電纜、電絕緣材料的增塑劑。則較高分子量的多元醇苯甲酸酯或鄰苯二甲酸酯如一縮二(1,2-丙二醇)二苯甲酸酯和2,2,4-三甲基-1，3-戊二醇-異丁酸苯甲酸酯和三乙二醇雙(鄰苯二甲酸芐)酯則對(duì)耐污染可產(chǎn)生較好的效果，它們最適合做地板料、黏合劑和建筑裝飾材料。多元醇脂肪酸酯毒性較小，有的甚至無(wú)毒，可用于食品包裝材料。二元醇和縮乙二醇的脂肪酸酯的增速性能與飽和二元酸酯相似，都有較好的耐寒性。多元醇酯還能作為作潤(rùn)滑劑使用，特別是用于基于礦物油的潤(rùn)滑劑，因此，多元醇酯的生產(chǎn)具有重大工業(yè)意義。

目前，多元醇酯主要通過(guò)酸和多元醇高溫條件下發(fā)生酯化反應(yīng)得到，然而，由于多元醇酯為多元受阻結(jié)構(gòu)，支化程度高,這使得酸和多元醇在酯化過(guò)程中存在嚴(yán)重的位阻效應(yīng),很難得到低羥基值的酯，需要加入催化劑并在高溫下來(lái)提高反應(yīng)速度與酯化程度。僅就催化酯化反應(yīng)而言，強(qiáng)酸性催化劑如硫酸、磷酸、對(duì)甲苯磺酸等是非常有效的酯化催化劑，但也存在嚴(yán)重的非酯化催化以及副反應(yīng)現(xiàn)象；弱酸性催化劑如鈦酸酯、金屬氧化物等需要更高的反應(yīng)溫度，且催化效率低；固體酸、雜多酸催化劑是當(dāng)今酯化催化領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，但由于其超強(qiáng)酸性，用于多元醇脂肪酸的酯化反應(yīng)存在嚴(yán)重的副反應(yīng)如碳化現(xiàn)象。

同時(shí)，在反應(yīng)結(jié)束后，還需要對(duì)催化劑進(jìn)行處理，不僅操作復(fù)雜，而且費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，嚴(yán)重制約了工業(yè)生產(chǎn)的效率，大大提高了生產(chǎn)的成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)上述的傳統(tǒng)多元醇酯合成過(guò)程中存在的技術(shù)問(wèn)題，提出一種設(shè)計(jì)合理、方法簡(jiǎn)便、操作簡(jiǎn)單且無(wú)需催化劑使用的無(wú)酸催化合成酯類航空發(fā)動(dòng)機(jī)油基礎(chǔ)油的方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為，本發(fā)明提供一種無(wú)酸催化合成酯類航空發(fā)動(dòng)機(jī)油基礎(chǔ)油的方法，包括以下有效步驟：

a、將多元醇和含有C5～C10的直鏈飽和一元羧酸按照摩爾比為1:5～8加入到真空反應(yīng)釜中；

b、控制真空反應(yīng)釜中真空度50pa以下，反應(yīng)溫度在200℃～280℃進(jìn)行酯化反應(yīng)；

c、保持真空反應(yīng)釜真空度以及反應(yīng)溫度6h～8h，即可得到酯類航空發(fā)動(dòng)機(jī)油基礎(chǔ)油。

作為優(yōu)選，所述多元醇為新戊二醇、三羥甲基氨基甲烷、季戊四醇、雙季戊四醇中的任意一種物質(zhì)。

作為優(yōu)選，所述直鏈飽和一元羧酸為戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸中的任意一種物質(zhì)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于，

1、本發(fā)明通過(guò)提供一種無(wú)酸催化合成酯類航空發(fā)動(dòng)機(jī)油基礎(chǔ)油的方法，利用多元醇和含有C5～C10的直鏈飽和一元羧酸的原料的摩爾比、真空條件以及反應(yīng)溫度等條件的配合下，進(jìn)而代替?zhèn)鹘y(tǒng)催化劑的使用，使多元醇和低碳酸的反應(yīng)得以在無(wú)催化劑的條件下快速反應(yīng)，且生成的酯類航空發(fā)動(dòng)機(jī)油基礎(chǔ)油產(chǎn)率高、純度好。

具體實(shí)施方式

為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā) 明還可以采用不同于在此描述的其他方式來(lái)實(shí)施，因此，本發(fā)明并不限于下面公開說(shuō)明書的具體實(shí)施例的限制。

實(shí)施例1，本實(shí)施例提供一種酸催化合成酯類航空發(fā)動(dòng)機(jī)油基礎(chǔ)油的方法，具體方法如下：

首先將新戊二醇和戊酸(含有C5的戊酸，市場(chǎng)也稱低碳酸)加入到裝有溫度計(jì)、電動(dòng)攪拌器和回流冷凝管及分水器的反應(yīng)釜中，其中新戊二醇和戊酸的摩爾比為1:5，先通氮?dú)?0min，趕跑反應(yīng)釜中的空氣，然后在真空度為50pa條件下升溫到200℃，反應(yīng)6小時(shí)制得多元醇酯，即酯類航空發(fā)動(dòng)機(jī)油基礎(chǔ)油。

在本實(shí)施例中，無(wú)論是新戊二醇和戊酸的摩爾比、還是真空度、反應(yīng)釜內(nèi)的溫度以及戊酸的含碳量都是使多元醇酯合成過(guò)程中避免使用催化劑的先決條件，簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)，在新戊二醇與戊酸的摩爾比、戊酸的含碳量、真空度以及反應(yīng)釜內(nèi)的溫度是保證再不使用催化劑的條件下，達(dá)到快速合成多元醇酯的條件，而在此條件下，所得到的多元醇酯才能符合作為酯類航空發(fā)動(dòng)機(jī)油基礎(chǔ)油。

實(shí)施例2，本實(shí)施例提供一種酸催化合成酯類航空發(fā)動(dòng)機(jī)油基礎(chǔ)油的方法，具體方法如下：

首先將三羥甲基氨基甲烷和己酸(含有C8的己酸，市場(chǎng)也稱低碳酸)加入到裝有溫度計(jì)、電動(dòng)攪拌器和回流冷凝管及分水器的反應(yīng)釜中，其中三羥甲基氨基甲烷和己酸的摩爾比為1:7，先通氮?dú)?0min，趕跑反應(yīng)釜中的空氣，然后在真空度為50pa條件下升溫到220℃，反應(yīng)8小時(shí)制得多元醇酯，即酯類航空發(fā)動(dòng)機(jī)油基礎(chǔ)油。

在本實(shí)施例中，無(wú)論是三羥甲基氨基甲烷和己酸的摩爾比、還是真空度、反應(yīng)釜內(nèi)的溫度以及己酸的含碳量都是使多元醇酯合成過(guò)程中避免使用催化劑的先決條件，簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)，在三羥甲基氨基甲烷和己酸的摩爾比、己酸的含碳量、真空度以及反應(yīng)釜內(nèi)的溫度是保證再不使用催化劑的條件下，達(dá)到快速合成多元醇酯的條件，而在此條件下，所得到的多元醇酯才能符合作為酯類航空發(fā)動(dòng)機(jī)油基礎(chǔ)油。

實(shí)施例3，本實(shí)施例提供一種酸催化合成酯類航空發(fā)動(dòng)機(jī)油基礎(chǔ)油的方法， 具體方法如下：

首先將季戊四醇和庚酸(含有C10的庚酸，市場(chǎng)也稱低碳酸)加入到裝有溫度計(jì)、電動(dòng)攪拌器和回流冷凝管及分水器的反應(yīng)釜中，其中季戊四醇和庚酸的摩爾比為1:8，先通氮?dú)?0min，趕跑反應(yīng)釜中的空氣，然后在真空度為50pa條件下升溫到280℃，反應(yīng)6小時(shí)制得多元醇酯，即酯類航空發(fā)動(dòng)機(jī)油基礎(chǔ)油。

在本實(shí)施例中，無(wú)論是季戊四醇和庚酸的摩爾比、還是真空度、反應(yīng)釜內(nèi)的溫度以及庚酸的含碳量都是使多元醇酯合成過(guò)程中避免使用催化劑的先決條件，簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)，在季戊四醇和庚酸的摩爾比、庚酸的含碳量、真空度以及反應(yīng)釜內(nèi)的溫度是保證再不使用催化劑的條件下，達(dá)到快速合成多元醇酯的條件，而在此條件下，所得到的多元醇酯才能符合作為酯類航空發(fā)動(dòng)機(jī)油基礎(chǔ)油。

實(shí)施例4，本實(shí)施例提供一種酸催化合成酯類航空發(fā)動(dòng)機(jī)油基礎(chǔ)油的方法，具體方法如下：

首先將雙季戊四醇和辛酸(含有C6的辛酸，市場(chǎng)也稱低碳酸)加入到裝有溫度計(jì)、電動(dòng)攪拌器和回流冷凝管及分水器的反應(yīng)釜中，其中雙季戊四醇和辛酸的摩爾比為1:5，先通氮?dú)?0min，趕跑反應(yīng)釜中的空氣，然后在真空度為50pa條件下升溫到250℃，反應(yīng)8小時(shí)制得多元醇酯，即酯類航空發(fā)動(dòng)機(jī)油基礎(chǔ)油。

在本實(shí)施例中，無(wú)論是雙季戊四醇和辛酸的摩爾比、還是真空度、反應(yīng)釜內(nèi)的溫度以及辛酸的含碳量都是使多元醇酯合成過(guò)程中避免使用催化劑的先決條件，簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)，在雙季戊四醇和辛酸的摩爾比、辛酸的含碳量、真空度以及反應(yīng)釜內(nèi)的溫度是保證再不使用催化劑的條件下，達(dá)到快速合成多元醇酯的條件，而在此條件下，所得到的多元醇酯才能符合作為酯類航空發(fā)動(dòng)機(jī)油基礎(chǔ)油。

實(shí)施例5，本實(shí)施例提供一種酸催化合成酯類航空發(fā)動(dòng)機(jī)油基礎(chǔ)油的方法，具體方法如下：

首先將雙季戊四醇和壬酸(含有C8的壬酸，市場(chǎng)也稱低碳酸)加入到裝有溫度計(jì)、電動(dòng)攪拌器和回流冷凝管及分水器的反應(yīng)釜中，其中雙季戊四醇和 壬酸的摩爾比為1:6，先通氮?dú)?0min，趕跑反應(yīng)釜中的空氣，然后在真空度為50pa條件下升溫到240℃，反應(yīng)8小時(shí)制得多元醇酯，即酯類航空發(fā)動(dòng)機(jī)油基礎(chǔ)油。

在本實(shí)施例中，無(wú)論是雙季戊四醇和壬酸的摩爾比、還是真空度、反應(yīng)釜內(nèi)的溫度以及壬酸的含碳量都是使多元醇酯合成過(guò)程中避免使用催化劑的先決條件，簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)，在雙季戊四醇和壬酸的摩爾比、壬酸的含碳量、真空度以及反應(yīng)釜內(nèi)的溫度是保證再不使用催化劑的條件下，達(dá)到快速合成多元醇酯的條件，而在此條件下，所得到的多元醇酯才能符合作為酯類航空發(fā)動(dòng)機(jī)油基礎(chǔ)油。

實(shí)施例6，本實(shí)施例提供一種酸催化合成酯類航空發(fā)動(dòng)機(jī)油基礎(chǔ)油的方法，具體方法如下：

首先將季戊四醇和癸酸(含有C9的癸酸，市場(chǎng)也稱低碳酸)加入到裝有溫度計(jì)、電動(dòng)攪拌器和回流冷凝管及分水器的反應(yīng)釜中，其中季戊四醇和癸酸的摩爾比為1:8，先通氮?dú)?0min，趕跑反應(yīng)釜中的空氣，然后在真空度為50pa條件下升溫到280℃，反應(yīng)6小時(shí)制得多元醇酯，即酯類航空發(fā)動(dòng)機(jī)油基礎(chǔ)油。

在本實(shí)施例中，無(wú)論是季戊四醇和癸酸的摩爾比、還是真空度、反應(yīng)釜內(nèi)的溫度以及癸酸的含碳量都是使多元醇酯合成過(guò)程中避免使用催化劑的先決條件，簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)，在季戊四醇和癸酸的摩爾比、癸酸的含碳量、真空度以及反應(yīng)釜內(nèi)的溫度是保證再不使用催化劑的條件下，達(dá)到快速合成多元醇酯的條件，而在此條件下，所得到的多元醇酯才能符合作為酯類航空發(fā)動(dòng)機(jī)油基礎(chǔ)油。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非是對(duì)本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例應(yīng)用于其它領(lǐng)域，但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。