專利名稱：：一種微波改性植物油的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種改性植物油。技術(shù)背景傳統(tǒng)的潤滑油絕大多數(shù)以礦物油作為基礎(chǔ)油，在某些特殊使用場合，如金屬加工油、鏈鋸油、4玄外二沖程發(fā)動機(jī)油及開式齒輪油等開放系統(tǒng)或一次性循環(huán)系統(tǒng)，由于使用、泄漏、等原因，潤滑油將不可避免地直接排放到環(huán)境中。而礦物基潤滑油在自然環(huán)境中可生物降解能力很差，在環(huán)境中積聚并對生態(tài)環(huán)境造成污染。一些發(fā)達(dá)國家已經(jīng)制定嚴(yán)格的法律來控制潤滑油的排放，如在德國，所有的開放式鏈鋸油都必須采用可生物降解型的潤滑油。世界上各大石油公司都已經(jīng)著手研制開發(fā)環(huán)境友好型綠色潤滑油，以取代傳統(tǒng)的礦物基潤滑油。做為綠色潤滑油的基礎(chǔ)油有聚醚、合成酯和天然植物油。植物油具有優(yōu)良的潤滑性能，粘度指數(shù)高，無毒和易生物降解(CEC試驗(yàn)生物降解率在90。/。以上)，因此引起人們的廣泛關(guān)注。植物油與合成酯相比，成本低廉、來源豐富、是可持續(xù)發(fā)展、可再生性資源。植物油的主要來源包括菜籽油、大豆油、蓖麻油、棕櫚油、椰子油等等，其主要成分是脂肪酸甘油三酯。主要物化指標(biāo)有碘值(或溴價)、粘度(40'C或IO(TC下)、凝固點(diǎn)、氧化安定性等項(xiàng)內(nèi)容。植物油的來源不同，其指標(biāo)亦不相同，這主要是因?yàn)橹舅岢煞植煌?，?gòu)成植物油分子的脂肪酸有油酸、亞油酸、亞麻油酸、棕櫚酸、硬脂酸、蓖麻酸、芥酸等。不飽和酸含量越高，低溫流動性越好，氧化安定性越差。一般在植物油分子中含有大量的雙鍵，使植物油氧化機(jī)理主要表現(xiàn)為活潑的易氧化烯基的自由基反應(yīng)機(jī)理，這正是其氧化安定性差的重要原因。含23個雙鍵的亞油酸或亞麻酸組分，在氧化初期就被迅速氧化，同時對以后的氧化起到引發(fā)作用，它們的氧化安定性更差。綜上所述，如何改善植物油的抗氧化能力，已是世界性的課題。US5，475,160,采用植物油直接加氫的方法來提高其抗氧化能力，這種工藝成本高，能耗大。US6,696，583,采用植物油和醇類進(jìn)行酯交換改性反應(yīng)。在酯交換過程中，必須采用堿催化劑如KOH,或酸性催化劑如H2S04，這樣在后續(xù)處理工序中存在催化劑的回收問題，增加了工藝流程和生產(chǎn)成本。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供的改性植物油顯著提高了氧化安定性和極壓抗磨性。本發(fā)明提供的改性植物油是通過以下方法得到的在有或無催化劑的條件下，將醇和植物油混合，在100~1500W微波功率下反應(yīng)，當(dāng)油品氧化起始溫度達(dá)到210~300°C,即停止反應(yīng)，分離剩余的醇和無機(jī)相。其中植物油是含有不飽和的脂肪酸甘油三酯的混合物，可以是菜籽油、大豆油、蓖麻油、棕櫚油、椰子油、花生油、玉米油、裙t欖油、葵花子油、紅花油等等。所說的醇可以是dC6脂肪醇或脂環(huán)醇，例如曱醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、仲丁醇和叔丁醇等中的一種或多種。所說的催化劑選自鈦醇鹽、無機(jī)酸或無機(jī)堿，優(yōu)選鈦醇鹽，化學(xué)分子式為Ti(0R)4,R是C廣C2Q的烷基，優(yōu)選C廣do的烷基，特別是丁基。無機(jī)酸可以是硫酸、鹽酸、磷酸、硝酸等，優(yōu)選硫酸或鹽酸。無機(jī)堿可以是氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氫氧化鋇等，優(yōu)選氫氧化鈉或氫氧化鉀。醇和才直物油的質(zhì)量比為1:5~30,優(yōu)選l:10~20。催化劑與植物油的質(zhì)量比為1:10~180,優(yōu)選1:20-120。微波的功率100-1500W,優(yōu)選500-1000W,頻率為20kHz~35GHz，優(yōu)選700KHz~15GHz。在反應(yīng)接近終了時，通過差示掃描熱分析儀(DSC)測定油品氧化起始溫度，當(dāng)氧化起始溫度為210~300°C，優(yōu)選230280。C，即可停止反應(yīng)。本發(fā)明提供的改性植物油的氧化安定性和極壓抗磨性比未改性前顯著提尚。具體實(shí)施方式實(shí)施例1稱取無水乙醇20毫升，8克鈦酸四丁酯、220克蓖麻油加入反應(yīng)釜中，將其反應(yīng)釜置于微波電場內(nèi)，功率為600W,頻率為2.4GHz。反應(yīng)50秒，測定氧化起始溫度符合要求，然后在減壓條件下將乙醇蒸餾出來，壓力為-0.1MPa-0.001MPa，溫度在2560。C，即可得到改性植物油。實(shí)施例2稱取無水乙醇20毫升，300克菜籽油加入反應(yīng)釜中，將其反應(yīng)釜置于樣吏波電場內(nèi)，功率為IOOOW，頻率為8卯MHz。反應(yīng)30秒，測定氧化起始溫度符合要求，然后在減壓條件下將乙醇蒸餾出來，即可得到改性植物油。實(shí)施例3稱取無水乙醇30毫升，6克鈦酸四丁酯，300克菜籽油加入反應(yīng)釜中，將其反應(yīng)釜置于孩i波電場內(nèi)，功率為IOOOW，頻率為890MHz。反應(yīng)30秒，測定氧化起始溫度符合要求，然后在減壓條件下將乙醇蒸餾出來，即可得到改性植物油。實(shí)施例4稱取無水乙醇30毫升，300克蓖麻油，8克98%硫酸加入反應(yīng)釜中，將其反應(yīng)釜置于微波電場內(nèi)，功率為IOOOW，頻率為890MHz。反應(yīng)30秒，測定氧化起始溫度符合要求，然后將乙醇和硫酸分離出來即可。實(shí)施例5稱取無水乙醇30毫升，300克蓖麻油，4克氫氧化鈉加入反應(yīng)釜中，將其反應(yīng)釜置于孩i波電場內(nèi)，功率為IOOOW，頻率為890MHz。反應(yīng)30秒，測定氧化起始溫度符合要求，然后將乙醇和氫氧化鈉分離出來即可。表1植物油經(jīng)微波改性后的理化性能<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權(quán)利要求1.一種改性植物油，是通過以下方法得到的在有或無催化劑的條件下，將醇和植物油混合，在100～1500W微波功率下反應(yīng)，當(dāng)油品氧化起始溫度達(dá)到210～300℃時，停止反應(yīng)，分離剩余的醇和無機(jī)相。2.按照權(quán)利要求1所述的改性植物油，其特征在于，所說的醇是dC6脂肪醇或脂環(huán)醇。3.按照權(quán)利要求1所述的改性植物油，其特征在于，所說的醇是曱醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、仲丁醇和+又丁醇中的一種或多種。4.按照權(quán)利要求1所述的改性植物油，其特征在于自4太醇鹽、無纟幾酸或無枳^威。5.按照權(quán)利要求1所述的改性植物油，其特征在于子式為Ti(0R)4,R是C廣C2o的烷基。6.按照權(quán)利要求5所述的改性植物油，其特征在于基。7.按照權(quán)利要求4所述的改性植物油，其特征在于鹽酸、磷酸或硝酸。8.按照權(quán)利要求4所述的改性植物油，其特征在于鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣或氫氧化鋇。9.按照權(quán)利要求1所述的改性植物油，其特征在于量比為1:5~30。10.按照權(quán)利要求1所述的改性植物油，其特征在于量比為1:10~20。11.按照權(quán)利要求1所述的改性植物油，其特征在于的質(zhì)量比為1:10~180。12.按照權(quán)利要求1所述的改性植物油，其特征在于的質(zhì)量比為1:20~120。13.按照權(quán)利要求1所述的改性植物油，其特征在于，微波的功率為500~IOOOW。，所說的催化劑選，鈦醇鹽的化學(xué)分,R是C廣d。的烷,無纟幾酸是;克酸、,無一;u威是氫氧化,醇和4直物油的質(zhì),醇和植物油的質(zhì)，催化劑與植物油,催化劑與植物油14.按照權(quán)利要求1所述的改性植物油，其特征在于，微波頻率為20kHz~35GHz。15.按照權(quán)利要求1所述的改性植物油，其特征在于，微波頻率為700KHz15GHz。16.按照權(quán)利要求1所述的改性植物油，其特征在于，當(dāng)氧化起始溫度達(dá)到230~280°C時停止反應(yīng)。全文摘要本發(fā)明提供的改性植物油是通過以下方法得到的在有或無催化劑的條件下，將醇和植物油混合，在100～1500W微波功率下反應(yīng)，當(dāng)油品氧化起始溫度達(dá)到210～300℃，即停止反應(yīng)。本發(fā)明提供的改性植物油的氧化安定性和極壓抗磨性比未改性前顯著提高。文檔編號C11C3/00GK101407747SQ200710175729公開日2009年4月15日申請日期2007年10月11日優(yōu)先權(quán)日2007年10月11日發(fā)明者代振宇,偉呂,孫洪偉,寧少武,張建榮,段慶華,紅王,毅趙,軍龍申請人:中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院