專利名稱：由不飽和脂肪酸衍生物合成生物潤滑酯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及酯基潤滑劑，并且具體涉及二酯基潤滑劑，及其制造方法-特別地，其中它們由至少一種生物衍生的前體制得。
背景技術(shù)：
酯已經(jīng)用作潤滑油50多年了。它們用于從噴氣發(fā)動機到制冷設(shè)備的多種應(yīng)用中。 事實上，在汽車應(yīng)用中，酯是第一種合成曲軸箱車用機油。然而，酯讓位于聚α烯烴(PAO)， 因為PAO成本更低以及它們的配方類似于礦物油。然而，在全合成車用機油中，酯幾乎總是與PAO組合使用以通過增強的潤滑性來平衡對密封、添加劑溶解性、揮發(fā)性降低和能量效
率提高的影響。通常，酯基潤滑劑由于它們所包含的酯分子的極性而具有優(yōu)異的潤滑性。這些分子的極性酯基粘附于帶正電荷的金屬表面，生成減緩金屬表面磨損和破損的保護膜。這種潤滑劑比傳統(tǒng)潤滑劑不易揮發(fā)并且傾向于具有高得多的閃點和低得多的蒸氣壓。酯基潤滑劑是優(yōu)異的溶劑和分散劑，并且可易于對油的降解副產(chǎn)物進(jìn)行溶劑化和分散。因此，它們極大地降低了油泥的累積。雖然酯基潤滑劑對于熱和氧化過程是穩(wěn)定的，但是酯官能團給微生物可乘之機，它們比它們的礦物油基類似物更有效率且更有效果地進(jìn)行生物降解。然而， 酯的制備比它們的PAO對應(yīng)物的制備更復(fù)雜且更昂貴。最近報導(dǎo)了二酯基潤滑劑和它們的制造方法，其中二酯類物質(zhì)具有以下通式
權(quán)利要求
1.一種包含至少一種二酯類物質(zhì)的異構(gòu)體混合物的潤滑劑組合物，所述二酯類物質(zhì)的異構(gòu)體混合物包含以下異構(gòu)關(guān)系的二酯結(jié)構(gòu)
2.權(quán)利要求1的潤滑劑組合物，其中所述組合物在100°C的溫度下的運動粘度為至少 3mm2/s ο
3.權(quán)利要求1的潤滑劑組合物，所述組合物具有小于-20°C的傾點。
4.權(quán)利要求1的潤滑劑組合物，其中對R1進(jìn)行選擇以具有至少約1到至多約15的碳數(shù)。
5.權(quán)利要求1的潤滑劑組合物，其中對&進(jìn)行選擇以具有至少約1到至多約15的碳數(shù)。
6.權(quán)利要求1的潤滑劑組合物，該潤滑劑組合物包含至少兩種不同的二酯類物質(zhì)的異構(gòu)體混合物。
7.權(quán)利要求1的潤滑劑組合物，其中η和m獨立地選自整數(shù)5-10。
8.權(quán)利要求1的潤滑劑組合物，其中所述組合物包含一定量的至少兩種不同的二酯類物質(zhì)的異構(gòu)體混合物。
9.權(quán)利要求1的潤滑劑組合物，其中構(gòu)成所述至少一種異構(gòu)體混合物的異構(gòu)二酯類物質(zhì)具有至少約400a. m. u.到至多約1100a. m. u.的分子量。
10.權(quán)利要求1的潤滑劑組合物，其中所述至少一種二酯類物質(zhì)的異構(gòu)體混合物選自以下異構(gòu)二酯對十八烷-1，9-二基二己酸酯Qa)和十八烷-1，10-二基二己酸酯Qb)； 十八烷-1，9-二基雙(癸酸酯)(3a)和十八烷-1，10-二基雙(癸酸酯)(3b)；十八烷_1， 9-二基二辛酸酯Ga)和十八烷-1，10-二基二辛酸酯Gb)；十八烷-1，9-二基二(十二烷酸酯)(5a)和十八烷-1，10-二基二(十二烷酸酯)(5b)；以及它們的混合物。
11.權(quán)利要求1的潤滑劑組合物，該潤滑劑組合物還包含選自I類油、II類油、III類油以及它們的組合的基礎(chǔ)油。
12.權(quán)利要求1的潤滑劑組合物，該潤滑劑組合物還包含一種或多種選自單酯、二酯、 三酯和它們的組合的酯類物質(zhì)。
13.權(quán)利要求1的潤滑劑組合物，其中構(gòu)成所述二酯類物質(zhì)的異構(gòu)體混合物的每個二酯異構(gòu)體Ia和Ib的相對量差異不大于5%。
14.一種包括以下步驟的方法(a)將一定量的碳數(shù)為10-22的單不飽和游離脂質(zhì)類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為二醇類物質(zhì)的異構(gòu)體混合物，所述二醇類物質(zhì)具有與衍生出它們的所述游離脂質(zhì)類物質(zhì)相同的碳數(shù)，其中所述轉(zhuǎn)化經(jīng)由環(huán)氧化物中間體物質(zhì)進(jìn)行；以及(b)用酯化物質(zhì)酯化所述二醇類物質(zhì)的異構(gòu)體混合物以形成二酯類物質(zhì)的異構(gòu)體混合物，其中所述二酯類物質(zhì)的異構(gòu)體混合物包含以下異構(gòu)關(guān)系的結(jié)構(gòu)
15.權(quán)利要求14的方法，其中用酯化物質(zhì)酯化二醇類物質(zhì)的異構(gòu)體混合物的步驟涉及選自酸催化劑和堿催化劑的催化劑。
16.權(quán)利要求14的方法，其中用酯化物質(zhì)酯化二醇類物質(zhì)的異構(gòu)體混合物的步驟涉及將脂肪酸轉(zhuǎn)化為選自酰鹵類物質(zhì)和酸酐類物質(zhì)的物質(zhì)，所述酰鹵類物質(zhì)選自酰氯、酰溴、酰碘和它們的組合。
17.權(quán)利要求14的方法，其中轉(zhuǎn)化步驟包括以下子步驟a)環(huán)氧化一定量的單不飽和游離脂質(zhì)類物質(zhì)以產(chǎn)生一定量的環(huán)氧化的脂質(zhì)類物質(zhì)；以及b)還原所述環(huán)氧化的脂質(zhì)類物質(zhì)以產(chǎn)生二醇類物質(zhì)的異構(gòu)體混合物。
18.權(quán)利要求17的方法，其中環(huán)氧化子步驟使用選自過氧化物和過氧酸的試劑。
19.權(quán)利要求17的方法，其中還原子步驟使用金屬氫化物還原劑。
20.權(quán)利要求14的方法，其中轉(zhuǎn)化步驟包含以下子步驟a)還原一定量的單不飽和游離脂質(zhì)類物質(zhì)以產(chǎn)生一定量的單不飽和脂肪醇類物質(zhì)；b)環(huán)氧化一定量的所述單不飽和脂肪醇類物質(zhì)以產(chǎn)生一定量的環(huán)氧化的醇類物質(zhì)；以及c)還原所述環(huán)氧化的醇類物質(zhì)以產(chǎn)生二醇類物質(zhì)的異構(gòu)體混合物。
21.權(quán)利要求20的方法，其中還原一定量的單不飽和游離脂質(zhì)類物質(zhì)和還原環(huán)氧化的醇類物質(zhì)的子步驟使用一種或多種金屬氫化物還原劑。
22.權(quán)利要求20的方法，其中環(huán)氧化一定量的單不飽和脂肪醇類物質(zhì)的子步驟使用選自過氧化物和過氧酸的氧化劑。
23.權(quán)利要求14的方法，該方法還包括以下步驟將所述二酯類物質(zhì)的異構(gòu)體混合物與一種或多種選自三酯、二酯、單酯和它們的組合的其它酯類物質(zhì)調(diào)合。
24.權(quán)利要求14的方法，其中所述二酯類物質(zhì)的異構(gòu)體混合物是完全生物衍生的。
25.權(quán)利要求14的方法，該方法還包括以下步驟將二酯類物質(zhì)的異構(gòu)體混合物與選自I類油、II類油、III類油和它們的組合的基礎(chǔ)油調(diào)合。
全文摘要
本發(fā)明總體上涉及包含一種或多種二酯類物質(zhì)的異構(gòu)體混合物的二酯基潤滑劑組合物。本發(fā)明還涉及制備這些潤滑劑組合物和其它類似潤滑劑組合物的方法。在一些實施方案中，所述制備這樣的二酯基潤滑劑的方法使用生物質(zhì)前體物質(zhì)，單不飽和游離脂質(zhì)類物質(zhì)可由這樣的生物質(zhì)前體物質(zhì)提供或生成，其中將這樣的單不飽和游離脂質(zhì)類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為異構(gòu)二醇類物質(zhì)進(jìn)而合成用作/用于二酯基潤滑劑組合物的二酯類物質(zhì)。
文檔編號C10M105/38GK102471715SQ201080028337
公開日2012年5月23日 申請日期2010年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月7日
發(fā)明者S·A·埃勒瑪麗, S·J·米勒, 周震 申請人:雪佛龍美國公司