近年來,世界各國對環(huán)保的要求越來越嚴格。由于設(shè)備的泄漏和潤滑劑的廢棄,工業(yè)潤滑劑對環(huán)境污染已經(jīng)引起了公眾的關(guān)注,因此開發(fā)可生物降解的特種潤滑油產(chǎn)品,已經(jīng)成為21世紀熱門的研究課題。其研發(fā)的目的是保護環(huán)境和滿足可持續(xù)發(fā)展的需要。國外目前已發(fā)展的生物課降解潤滑劑有弦外二沖程發(fā)動機油、液壓油、潤滑脂、金屬加工用油、齒輪油等。生物可降解潤滑油不僅具有礦物潤滑油的性能,而且具有生物降解性和無毒性或?qū)Νh(huán)境毒性小。生物降解潤滑油的研究重點主要包括基礎(chǔ)油、添加劑和生物降解性能試驗法。
生物可降解潤滑油要求具有良好的潤滑性和黏溫性能,黏度指數(shù)高,在空氣中容易降解成二氧化碳和水。由于生物降解潤滑油的主要基礎(chǔ)油有合成酯類基礎(chǔ)油與植物油。目前合成酯主要有醇與脂肪酸合成的多元醇酯、復酯等。植物油用的較多的是低介酸菜籽油、高油酸葵花籽油等。
可生物降解基礎(chǔ)油性能特點
合成酯作為高性能潤滑劑的基礎(chǔ)油在航空領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用, 近年來也被應(yīng)用于內(nèi)燃機潤滑油領(lǐng)域,以彌補礦物油在某些性能上的缺陷。合成酯的熱穩(wěn)定性及低溫性能突出,黏度指數(shù)高,具有優(yōu)良的摩擦學性能,可生物降解、低毒,但是水解穩(wěn)定性較差,而且相對價格較高。
(1)摩擦潤滑性
酯類油分子結(jié)構(gòu)中含有較高活性的酯基基團,從而易于吸附在金屬表面形成牢固的潤滑劑膜,具有較好的摩擦潤滑化學性能。它與礦物油及其他多數(shù)合成油混溶,有良好的抗磨損、抗磨傷及摩擦特性和低揮發(fā)性。
(2)生物降解性
合成酯類具有較好的生物降解性。合成酯的生物降解性與其他化學結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系,支鏈和芳環(huán)的引入會降低合成酯的生物降解性。
(3)黏溫性
酯類油與礦物油相比,具有較寬的液體范圍,較高的黏度指數(shù),優(yōu)良的黏溫性能與低溫性能。酯類油的物理化學性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)組成有密切關(guān)系,其黏度與黏度指數(shù)主要取決于分子形態(tài)。
(4)熱安定性
酯類油的熱安定性好。新戊基多元醇相對分子質(zhì)量大,揮發(fā)性低,熱穩(wěn)定性高,能夠滿足比較苛刻的工況,已在潤滑油領(lǐng)域內(nèi)廣泛使用,但成本較高。合成酯作為高性能潤滑油的基礎(chǔ)油在航空領(lǐng)域已得到廣泛地應(yīng)用,近年來也應(yīng)用于內(nèi)燃機潤滑油領(lǐng)域以彌補礦物油在某些性能上的缺陷。
(5)合成酯類油的缺點
多數(shù)酯類油黏度較低,水解穩(wěn)定性差,價格較高。