การเตรียมน้ำมันหล่อลื่นชนิดพอลิออลเอสเทอร์จากกรดไขมัน โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาวิวิธพันธุ์ชนิดกรดในคาร์บอนไดออกไซด์ภาวะเหนือวิกฤต

Abstract

ไตรเมทิลอลโพรเพนเอสเทอร์ (Trimethylolpropane esters, TMPE) เป็นน้ำมันหล่อลื่นชีวภาพที่กำลังได้รับความสนใจ ด้วยการมีสมบัติทนทานต่อความร้อนและการเกิดออกซิเดชันที่ดี มีจุดไหลเทและความสามารถในการระเหยต่ำ อีกทั้งยังย่อยสลายได้ด้วยกระบวนการทางชีวภาพ ในงานวิจัยนี้ศึกษาปัจจัยที่มีผลต่อการเตรียมไตรเมทิลอลโพรเพนเอสเทอร์ จากการทำปฏิกิริยาระหว่างไตรเมทิลอลโพรเพน (TMP) กับกรดออกทาโนอิกผ่านปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชันที่ความดันบรรยากาศ โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาชนิดกรดคือ ซัลเฟตเซอร์โคเนีย ตัวแปรที่ศึกษาคือ เวลา (1-8 ชั่วโมง) อุณหภูมิ (90-150℃) อัตราส่วนโดยโมลของกรดออกทาโนอิกต่อ TMP (3:1-5:1) ปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยา (0-10% โดยน้ำหนักของกรดออกทาโนอิก) และผลของคาร์บอนไดออกไซด์ภาวะเหนือวิกฤตที่มีต่อตัวเร่งปฏิกิริยา โดยวิเคราะห์หาร้อยละองค์ประกอบของสารผลิตภัณฑ์ และร้อยละการเลือกเกิดสารผลิตภัณฑ์ด้วยเครื่องแก๊สโครมาโทกราฟ พบว่าเมื่ออุณหภูมิ เวลา ปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยา และอัตราส่วนโดยโมลของสารตั้งต้นเพิ่มขึ้นจะเกิด TMPE เพิ่มมากขึ้น และเกิด TMPE มากที่สุดที่อุณหภูมิ 150℃ อัตราส่วนโดยโมล 4:1 เวลา 8 ชั่วโมง และปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยา 5% โดยน้ำหนักของกรดออกทาโนอิก และการใช้คาร์บอนไดออกไซด์ภาวะเหนือวิกฤตต้องมีการปรับความดันและอุณหภูมิ เพื่อให้มีความหนาแน่นเหมาะสมต่อการละลายสารตั้งต้น และสารผลิตภัณฑ์ซึ่งอยู่ในช่วง 15-20 โมลต่อลิตร