1、前言

润滑是在发生相对运动的摩擦接触面之间加入润滑剂从而在接触表面形成润滑薄膜，以期最终达到降低磨损，延长机械设备使用寿命以及减少摩擦的目的。作为一种最常用的润滑剂，润滑油占全部润滑材料的 85%，为了保护机械设备的正常持久运转，正确合理的使用和充分发挥润滑剂的功能至关重要。

润滑油由润滑基础油和添加剂组成，而润滑基础油分为矿物基础油、天然植物油、合成基础油和水基液体。传统润滑油多是以矿物质油为基础的润滑油，对设备润滑、抗腐蚀、延长机械的使用寿命起到非常大的作用。传统的润滑油多以矿物油为基础的润滑油，对设备的润滑，防止设备锈蚀，延长机械的使用寿命有着重要作用，但是在一些特殊情况下，设备在使用、运输过程中，自然环境中，通过不同形式排放的润滑油总是不可避免的，同时，又因为矿物油没有很好的可生物降解能力，所以它长期地沉积在水和土壤中，对生态环境造成长期地污染和破坏。有许多发达国家都已经制定了相关的法律来限制矿物质润滑油的排放，在德国所有的开放式锯链油都必须使用可降解性的润滑油。而合成油具有良好的生物降解性、耐高温性、摩擦润滑性。合成油广泛应用于航空、冶金、煤炭、发电等领域。三清甲基丙烷油酸酯是合成油的一种，具有很好的耐高温性、摩擦润滑性、生物降解性和低毒性，是一种非常重要的绿色润滑油。三羟甲基丙烷油酸酯作为一种基础油是一种非常理想的用来合成抗燃性液压油的原料，可用于调配符合环保要求的液压油、发动机油以及纺织油剂、皮革助剂的中间体等。生物润滑油的不足之处是其生产成本较高，但可以节省由于润滑油泄露导致的巨额环境治理费用。石油的开采对水、土壤、空气造成了较为严重的污染，特别是水污染，直接影响人民的健康。使用生物润滑油可以节省由生产和使用矿物润滑油产生的环境治理费用，如生态环境补偿费、水土流失补偿费、水资源补偿费、环境污染综合治理费。

2、三羟甲基油酸酯的合成方法

在当前的情况下，直接酯化法以及酯交换法是得到三羟甲基丙烷油酸酯的比较普遍又实用的实验方法。转酯化/酯化反应常用的催化剂类型有：均相催化剂，固体催化剂，离子液体催化剂，酶催化剂。均相催化剂可分为均相酸/碱催化剂。常见有对甲基苯磺酸，磺酸，氢氧化钠，乙氧基钠，甲基钠。本实验采用对甲苯磺酸催化剂合成三羟甲基丙烷油酸酯化学反应式为

CH3CH2C(CH2OH)3 3R-COOH CH3CH2C(CH2OOCR)3 3H2O

对甲苯磺酸作为酯催化剂具有较高的催化活性、工艺简单、生产周期短且污染小等优点。

对甲苯磺酸属于强酸催化剂此类酯化反应为加成消除反应，遵循两种反应机理单分子反应历程和双分子反应历程，伯醇和仲醇多为双分子反应历程，叔醇参与的酯化反应一般为单分子反应历程，三羟甲基丙烷中的三个羟基均属于伯醇，因此属于双分子反应历程