本发明提供一种液体酚酯型抗氧化剂的合成方法，该方法将β-3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酸与三季戊四醇中的一个或多个羟基酯化，得到具有抗氧基团的多羟基化合物，将该化合物再与单元脂肪酸充分酯化，最后得到六种酚酯型抗氧化剂。本发明合成的抗氧化剂为酚类抗氧化剂，结构中嵌入大量的烷基链，除具备良好的抗氧化作用外，还增加了抗氧化剂与润滑油基础油的相容性，保证了在基础油的良好分散性。同时，本发明合成的产品作为酯类化合物，也具有良好的润滑性能，不影响基础油的润滑作用，还具有较高的生物可降解性，更加符合绿色环保的要求。