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可生物降解润滑脂

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行业新闻
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2018-10-296 09:02
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【摘要】:
也有一部分同时使用植物油和合成酯。目前也有用水作为润滑脂基础材料的报道。  1植物油植物油有以下优点:生物降解性和润滑性好、无毒、对环境没有不良影响、粘度指数高、粘温性能好、抗磨性好、工艺处理能耗低、对环境污染小和资源可再生。尽管其热稳定性、水解稳定性和低温流动性不好,价格也比矿物油高,但植物油已经成为可生物降解润滑脂基础油的首选。  植物油氧化安定性差,可以通过精制处理和化学改质来提高其氧化安定

  也有一部分同时使用植物油和合成酯。目前也有用水作为润滑脂基础材料的报道。

  1植物油植物油有以下优点:生物降解性和润滑性好、无毒、对环境没有不良影响、粘度指数高、粘温性能好、抗磨性好、工艺处理能耗低、对环境污染小和资源可再生。尽管其热稳定性、水解稳定性和低温流动性不好,价格也比矿物油高,但植物油已经成为可生物降解润滑脂基础油的首选。

  植物油氧化安定性差,可以通过精制处理和化学改质来提高其氧化安定性,但也增加了成本。

  电、高燃点、高粘度指数、热稳定性好、氧化安定性好、低倾点及低挥发性等优点外,同时还具有水解稳定性好的特点。一般认为,PAO的生物降解性较差(5%~30%),但这种笼统的说法是不正确的,因为低粘度的PAO(100*运动粘度为2mm2/s~4mm2/s)很容易生物降解。

  据不完全统计,全球大约有1%的矿物油用于生产润滑剂,虽然部分得到了回收,但大部分在加工和使用过程中,由于各种原因直接或间接地进入环境。因为矿物油润滑剂的生物可降解性差,当它散落到地面或者进入水中,将逐渐堆积形成不易降解的碳氢化合物,直接污染土壤和水,给生态环境和人们的身体健康带来极大的危害。

  人类依赖环境生存和发展。为了保护环境,发展经济,近年来,国外已将/润滑剂与环境问题“提到议事日程,许多国家制定了环境保护条例,提出了明确的保护要求,并致力于可生物降解润滑脂的开发和研究。

  可生物降解润滑脂的研制始于20世纪90年代,它为替代矿物油润滑脂开辟了新途径。目前,可生物降解润滑脂的开发和利用方兴未艾,用量不断增长。

  1可生物降解润滑月旨基础油*可生物降解润滑脂由基础油、稠化剂和添加剂组成。基础油通常大约占80%,可生物降解润滑脂的降解性主要由基础油的降解性决定。包括植物油、合成烃(聚-A-烯烃)、合成酯和乙二收者简介:邓才超06助理5工程师肩硕士研究生,从事醇等。外主要使用植物油和合成酯为1基础油,Publi润滑1脂脂的研究s工作。1 PAO的生物降解性随运动粘度的增加而降低,高粘度的PAO(100*C运动粘度\6mm2/s)不能快速生物降解。因为粘度增加,PAO的平均分子量和侧支链增加,降低了生物降解率。

  (100*C运动粘度为2mm2/s~4mm2/s)容易生物降解,同时对哺乳动物无毒和无刺激作用,可以作为可生物降解润滑脂的基础油。

  1.3合成酯合成酯的生物降解性取决于结构,多元醇酯、双酯和聚乙二醇酯的生物降解性好,而苯三酸酯则是抗生物降解的。环氧乙烷与环氧丙烷共聚物合成的聚醚酯,聚环氧丙烷在共聚物中的比例越大,其生物降解性越差。通常,容易生物降解的化合物都是线性、非芳烃和无支链的短链分子。

  大多数合成酯的生物降解性较好,且毒性较小,作为高性能润滑脂基础油已经有许多报道,但合成酯的价格较高。因此,合成酯若不克服价格较贵的因素,将很难推广。

  1.4聚乙二醇聚乙二醇具有优良的使用性能,也显示出很高的可生物降解性,但是大多数可以与水互溶,在土壤中的流动性相当高,可迅速达到地下水面,对环境不利;同时还有一定的毒性(半致死量1.4mLAg),因此不适合作可生物降解润滑脂的基础油。

  水是人们最早使用的润滑剂之一。水的润滑性能差,需要加入各种添加剂才能满足机械润滑的要求。水基润滑脂适用于环保要求,有资源广阔及成本低廉的优点,是润滑脂今后发展的重点。

  目前水基润滑脂广泛采用生物降解性差、对人体健康有害的矿物油润滑油添加剂,不仅其废脂难以处理,并且对人类及环境造成严重危害。

  因此绿色水基润滑脂将越来越受到人们的关注。20%.适合于可生物降解润滑脂的稠化剂有硬脂酸钙、12-羟基硬脂酸锂及复合铝。在以植物油为基础油的生物降解润滑脂中,菜子油与钙皂的组合较多。但从润滑脂的综合性能考虑,以合成酯类油为基础油的锂基脂和复合锂基脂是今后发展的主流。

  近年来,高碱值磺酸盐复合钙基润滑脂被广泛应用,由于不含重金属和污染环境的其他添加剂,是具有良好发展前景的环境友好润滑脂。

  复合钛基润滑脂无毒,具有良好的生物降解性,目前已应用于矿山机械、农用机械、建筑机械、铁道等要求生物降解的润滑领域,具有广阔的发展前景。

  3可生物降解润滑脂添加剂现代润滑脂中加有各种各样的添加剂,添加剂对环境的不利影响要大于基础油的影响,同时对润滑脂的生物降解性也有不利的影响。

  1极压抗磨剂硫化天然脂肪酸酯的生物降解性优异,对于以抗磨和极压性为主要性能的润滑脂最为适用。一些硫化脂肪酸酯在不饱和脂肪酸酯基础油中的极压抗磨效果优于在矿物基础油中的效果,因此适合作为酯类油的极压抗磨剂。

  硫化天然酯和硫化合成酯的生物降解性都在80%以上。

  2防锈剂无灰型生物降解丁二酸衍生物防锈剂在三羟甲基丙烷油酸酯基础油中的防锈性能优于在菜子油中的防锈性能,丁二酸半酯的生物降解率超过低碱性磺酸钙是酯类油中优良的防锈剂,能够保持低的碱值,可以减少酯水解产生的影响。磺酸钙的生物降解率超过60%. 4结束语国外生物降解润滑脂的研究开发已经取得了2可生物降解润滑脂稠化剂较好的进展,通过认证的生物降解润滑脂正在不◎可生物降解润滑脂中山稠化剂大约占5%%1CPub增加加速了生物降解润滑脂的推局。但net国内在环境友好润滑剂方面的研究还没有系统化。

  对于润滑脂行业,我们应该开展这些方面的工作。

  进一步研究没有生物降解的剩余润滑脂组分是什么,它们是否对环境造成污染。因为被生物降解的润滑脂组分大部分是基础油,没有降解的组分可能是稠化剂、添加剂和部分基础油。相比之下,添加剂和稠化剂的毒性和对环境的污染应该比基础油大,因此在某种意义上说,没有被生物降解的润滑脂组分可能是/浓缩了的润滑物“。

  考察基础油和添加剂对环境的影响,研究可生物降解基础油与各种添加剂的相容性,以及它们的摩擦学特性,开发新一代环境友好润滑脂,以适应时代的需要。

  培育改基因的高油酸含量的植物油,如canola油和高油酸菜子油(HOSO),其油酸含量可达90%以上,但成本比一般的植物油高。

  进一步降低产品的费用,同时研究传统添加剂对生物降解的影响,开发更好的可生物降解添加剂,研究可生物降解润滑脂的实验方法。

  通过化学方法对植物油进行抗氧化改型,其主要方法有氢化、硫化、酯交换等,其主要目的是减少植物油的双键含量,增加其抗氧化性。

  建立环境友好润滑剂的知识库,如数据库、专家系统以及对其摩擦化学性质进行智能预测的系统。

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