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1、DOI:10.16660/j.cnki.1674-098x.2009.03.0232009NO.03科技创新导报ScienceandTechnologyInnovationHerald研究报告植物油型润滑油研究概况白杨1杜继超2(1.武汉工业学院化学与环境工程系湖北武汉430023;2.中国三江航天集团红峰厂湖北孝感432100)摘要:介绍了绿色润滑油基础油、植物油改性、润滑油添加剂的研究情况,指出了植物油作为绿色润滑油基础油的广阔前景和未来研究的方向。关键词:绿色润滑油;植物油;基础油;改性;添加
2、剂中图分类号:V51文献标识码:A文章编号:1674-098X(2009)01(c)-0014-031前言表1部分理化性能对比目前95%以上的润滑油是使用矿物油Table1Physicalandchemicalpropertiescompared作为基础油,而润滑油在装卸、灌注、机械运转及使用过程中都可能由于渗透、泄漏、溢出和处理不当等途径进入环境中,即使是在回收利用率较高(>60%)的国家,这部分的比例也可以达到4%~10%[1],这些流失到环境中的润滑油会对环境造成严重污染,这是因为其中有相当一
3、部分的成分综合考虑使用局限性及价格的情况,化稳定性等亦有所不同[11]。如蓖麻油中含是难以生物降解的,它们不仅可以在土壤使用植物油作为绿色润滑油的基础油是比有80~88%的蓖麻酸(顺式-12-羟基-9-中存在很久,还能穿透常规水污染控制工较现实,也是目前研究较为广泛的。植物十八烯酸),其羟基增强了氢键,使分子之程屏障,在自然环境中存留和富集,不仅破油作为基础油的优势主要在于:间引力大为增加,因此蓖麻油的粘度较其坏环境,对生物也有极大的毒害,产生恶劣植物油是可再生资源。因为植物油来它植物油更大。和影响
4、深远的环境问题[2,3]。因此,绿色润自于太阳能,具有清洁和丰富的特性,植物2.3目前存在的问题滑油的研究越来越为许多国家所重视,这种植范围较广,种植的技术门槛较低,提炼植物油在自身的性能方面还有一定局其中就包括我国,温家宝总理在《政府工及加工技术已经十分成熟,因此其来源十限性,如植物油的氧化稳定性较差,这样在作报告》中就曾说道:“要大力发展循环经分广泛,相对价格较低,并且工艺处理能耗使用中会产生油泥和沉积,将对润滑油的济,积极开发新能源和可再生资源”[4]。也较低。性能产生很大的影响。另外,植物油
5、还存植物油具有极好的生物降解性[6],因为在水解安定性差、低温流动性差、与矿物2植物油作为润滑基础油的研究植物油的甘油酯基易于水解,酯基链中的油相比起泡多、过滤性差等缺点。2.1绿色润滑油的基础油不饱和双键极易受微生物攻击发生β氧润滑油是由基础油和添加剂组成,一化。美国科罗拉多州立大学(ColoradoState3植物油改性的研究般情况下基础油占86%以上,所以基础油University)农艺师D.Johnson在菜籽油中植物油在性能上还存在很多不足,特的选择对润滑油的性能表现至关重要。加入少量葵花
6、籽油、豆油和蓖麻油,用作别是氧化稳定性很差,因此一般不能直接一般所说的绿色润滑油的基础油主要汽车发动机油,使汽车尾气中有害物质减用作润滑油,而是需要对其进行改性[12]。有聚醚、合成酯、天然植物油等。聚醚是少了15%~30%,而且用过的废油甚至可以植物油改性中的瓶颈就是要解决植物油氧环氧乙烷、环氧丙烷等化合物开环均聚或直接倒人土壤或河流中,因为这是微生物化稳定性差的问题,因此欲采用植物油作共聚制得的线型化合物,是在1943年由美所喜食的[7]。为绿色润滑剂基础油,首先要提高其氧化国联合碳化公司推出使
7、用的,具有良好的植物油具有良好的润滑性能[8,9],这是稳定性[13]。目前一般有三种途径可供选润滑性能、高闪点、高粘度指数、低倾点、因为植物油分子可在金属表面形成吸附择。抗燃等优点,并且通过调整聚醚分子结构膜,并且其中的脂肪酸可与金属表面反应3.1利用生物技术进行改造中的可变因子可得多种性能的产品,但是形成金属皂的单层膜,两者都可以起到减基础油中的植物油氧化安定性较差是由于其具有一定的毒性且可溶于水,因此摩抗磨的作用[10]。法国图鲁兹国家理工学由于植物油中C=C双键造成的,因此利用其应用范围是有
8、相当局限性的。合成酯是院研究发现,菜籽油和葵花籽油在液压油遗传基因改性增加一元不饱和组分减少多多元醇酯、双酯及其复合酯,合成酯的热路或发动机中作为润滑油使用时具有与矿元不饱和组分,减少C=C双键,可以使植稳定性及低温性能突出,粘度指数高,摩擦物油同样的技术性能。物油具有更好的氧化稳定性。国外已经利学性能优良,生物降解性良好,低毒,并且目前作为润滑油基础油应用较多的有用现代生物技术培育出了油酸含量高的葵作为一种高性能润滑剂已经在航天领域得大豆油、菜籽油、蓖麻油、葵花籽油