可生物降解蓖麻油基润滑油的制备及性能研究

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1、可生物降解蓖麻油基润滑油的制备及性能研究摘要润滑油是重要的石化产品之一，在工业及民用等多个行业中有着极为广泛的应用，而传统的以矿物油为基础油的润滑油流入环境，对环境构成较大危害，世界上一些国家己立法禁止在环境敏感地区使用生物降解性能不合要求的润滑油。同时，石油资源正逐渐减少。为缓解能源压力和保护环境，研制和开发新型的、可生物降解的润滑油代替矿物油具有重大的社会和经济意义。本课题采用蓖麻油为原料，利用其裂解产物癸二酸酯化得到癸二酸二异辛酯。系统研究了合成癸二酸二异辛酯的工艺条件，测定了蓖麻油和癸二酸二异辛酯的理化性能，分别采用氧化管法和

2、四球机考察了油品的氧化安定性及摩擦学特性，筛选和研究多种添加剂在可生物降解润滑油中的响应性及配伍性，并探讨其作用机理，通过这些研究为合理开发可生物降解润滑油提供依据。研究采用soI．gel法制备二氧化硅负载磷钨酸催化剂，并首次用于催化合成癸二酸二异辛酯。得出以PW／SiO，催化合成癸二酸二异辛酯的最优工艺条件如下：醇酸摩尔比为2．5：l，催化剂在反应体系中的质量分数为4％(1曲，反应温度135"(2，时间5h，此条件下得率达81．7％。本课题考察了癸二酸二异辛酯和蓖麻油混合油的理化性能，研究表明：二者在复配比为6：4，也就是蓖麻油加入

3、量为40％时，40℃运动粘度为34．99mm2／s，100℃运动粘度为5．99mm2／S，粘度指数为121，倾点为-4l℃，闪点为217。C，得到的基础油是合适的。加入粘度指数改进剂提高基础油的粘度，使得油品达到标准要求。氧化安定性是限制植物油类可生物降解润滑油推广和使用的主要因素。试验研究了基础油的氧化安定性及添加抗氧剂T202和T501对混合油氧化安定性的影响。研究表明基础油中的蓖麻油由于双键的存在氧化安定性较差，T501的加入能提高混合油的氧化安定性，而T202不能。本课题考察了T305和T306两种添加剂单剂及二者复配在混合油

4、中的响应性。研究发现两种添加剂均能在一定程度上提高混合油的承载能力及抗磨性能：加T306时PB最大达到588N，磨斑直径0．305mm，加T305时PB为490N，磨斑直径0．32mm。两种添加剂配伍，其减摩抗磨能力均好于单纯添加一种添加剂，复合剂的添加量为T306：l％，T305：0．5％时效果最好，PB达到784N，磨斑直径0．35mm，长磨比短磨条件下抗磨效果显著。关键词：蓖麻油，癸二酸二异辛酯，润滑油，氧化安定性，摩擦学特性Preparationandpropertiesofbiodegradablecastoroil—bas

5、edlubricantAbstractLubricantisoneofthemostimportantpetro—chemicalproductsandhasbeenwidelyusedintheindustryandcivilsectors．Howerver,thetraditionalmineraloil-basedlubricanthasgreathazardontheenvironment．Manycountrieshaveestablishedlawsandregulationstoconfinetheuseofthelub

6、ricantwhichcannotmeettherequirementofbiodegradabilityintheareassensitivetoenvironment．Inthemeantime，thepetroleumresourceisdecreasing．Inordertoalleviatetheenergystressandprotecttheenvironment，thedevelopmentofanewbiodegradablelubricantreplacingthemineraloilhasimportantsoc

7、ialandeconomicsignificance．Di(2-ethylhexyl)sebacatewaspreparedbytheesterificationofsebacateacid，thecrackingproductofcastoroil．Thesynthesisconditionsofdi(2-ethylhexyl)sebacatewerestudiedsystematically,andthephysicalandchemicalpropertiesofcastoroilanddi(2一ethylhexyl)sebac

8、ateweretested．Tribologicalpropertyandoxidationstabilityofthelubricantwereinvestigatedbyfour-ballfriaionandoxid