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环保要 求引起润滑脂组分的深刻变化

发布时间: 2014/6/16

       环保型 润滑脂的名称并未统一,冠以环境友好、绿色、可生物降解、可循环、无毒、可再利用的均有;环保型 润滑脂的标准世界上也未统一,什么样 的润滑脂就是环保型润滑脂?人们还有争论;测定生 物可降解性的方法也有多种,可都不能说很完善。这是一 个新兴的领域必然要经历的一个发展阶段。
  1997年在华 盛顿召开的首届绿色化学和工程会议上,美国化 学协会的主席指出,绿色化学“给我们 提出的挑战是关注化学产品存在的整个过程,要创造 出能够有效地生产出有用的产品并且产生较少废物的新的生产方式。”会议讨 论的环保产品概念已涉及到产品生产、包装、运输、使用和处理的全过程。不过,目前润 滑剂行业对环保润滑脂的基本要求是产品本身的生态学特性,即对环境无害。可生物降解的、低毒的 或者低毒和可生物降解兼而有之的便可看作环境友好的产品,或者称作环保型产品。
  生物降 解是指有机化学品在生物分泌的各种酶作用下,通过氧化、还原、水解、脱氢、脱卤等 一系列生物化学反应,使复杂 有机化合物转化为简单的有机物或无机物(如CO2和H2O)的过程。
  润滑剂 的生物降解性就是指润滑剂在微生物的作用下,发生上 述生化反应而被氧化、分解的程度。生物降 解性好的润滑剂在废弃后,经过微生物的作用,降解为水和二氧化碳,不会污染土壤、水和空气,也就达 到了保护环境的目的。
  生物降 解性的测定方法分为衰减试验、间接试 验和连续试验等三种类型,各种试 验方法适合的物质不同,测定的条件不同,所得的结果也不相同。而且没 有哪种方法考虑到所有重要的环境因素(如水、土壤、空气、光等)对生物 降解性能的影响。目前用 于评价生物降解性的主要方法有欧洲的CECL33T82和美国 材料试验学会的ASTMD5864方法。由于润 滑剂大多不溶于水,因此主 要采用只适合于非水溶性物质的CECL33T82方法进行试验。
  可见,植物油和多元醇酯、双酯的 生物降解性最好;矿物油 的生物降解性较差。由于矿 物油是现在用得最多的润滑剂和润滑脂基础油,这一结 果势必对未来的润滑剂产生深远的影响,构成润滑脂(不仅是汽车用润滑脂)的组分 将发生深刻的变化。
  基于现 有的研究和认识,制备环 保型润滑脂的候选组分有:
  基础油:植物油(大豆油、蓖麻油、葵花子油、菜籽油等,主要是菜籽油);酯类油(多元醇酯、双酯);聚乙二醇(分子量<500者生物降解度>80%,分子量>500者生物 降解度明显降低);聚α烯烃(其生物 降解度随黏度不同而异,高黏度的聚α烯烃降解缓慢,但低黏度的聚α烯烃生物降解性良好,CEC方法试 验的生物降解度>80%)。
  植物油 的缺点是不饱和度较高(碘值高达100gI/100g以上),氧化安 定性和热安定性都比较差,使用温 度范围受到很大限制(表94)。即使氧 化安定性较好的高油酸菜籽油在140℃时也会 发生明显的氧化和聚合。如何避 免在制备过程和使用中的氧化和劣化是研究者面临的难题。不过,植物油 来源广价格低的优势仍然有很大的吸引力,研究的 课题包括利用基因技术使菜籽油改性;多元醇酯、双酯早 已作为高性能润滑脂的基础油使用,只是价格较高,但从综合性能考虑,合成酯 类油应是今后发展的主流,开发非 石油来源价格便宜的酯类油是更值得关注的课题。
  稠化剂:一般常 用的稠化剂都可用于可生物降解润滑脂。虽然膨 润土和硅胶在环境中不能发生生物降解,但对环境无害,所以仍可使用。铅皂、钡皂因 对环境潜在的毒性不宜再用。12羟基硬脂酸锂皂、12羟基硬脂酸钙皂、锂钙基混合皂、复合铝 皂比较适合作为可生物降解润滑脂的稠化剂。近年发 现复合钛皂与各植物基础油构成的润滑脂生物降解性均超过90%(高于锂基脂)。
  添加剂:抗氧剂———胺、酚类;抗腐蚀剂———胺、脂肪酸衍生物;极压抗磨剂———SP化合物、二硫代氨基甲酸酯(无灰)。值得一提的是,少量的 菜籽油可以极大地促进润滑脂的生物降解,起作生 物降解促进剂的作用。在相同条件下,它可使符合MILL10924F规格的 润滑脂的生物降解率由28%提高到465%。这可能 是因为细菌喜欢吃有天然味道的生物降解促进剂的缘故。生物降 解促进剂的研制和开发可能成为今后可生物降解润滑脂研究的一个热点。
  可生物 降解润滑脂的添加剂不应含有金属(钾和钙除外)元素,这限制 了许多添加剂的应用。过去20年有一 个重要发现为含金属元素添加剂的研究提供了新的思路:并不是 所有金属形态对生物都是有毒的,形态的 变化可导致金属毒性的降低。OECD301B法是把 润滑脂置于含有普通土壤和污水细菌的水溶液中,如果所测的润滑脂在28天内有60%的碳转化成了CO2,就可认 为这种润滑脂可迅速降解。植物油 和某些酯类可以达到可迅速降解的标准,矿物油却不行,只有42%~49%转化为CO2。OECD203法是把 鲑鱼放进不同含量的油或脂溶液中,96h以后使50%的鱼致 死的含量用来表示样品的毒性。其值大于1000μg/g的润滑 剂就认为可以接受,欧盟标准是5000μg/g。
  近几年 通过认证的可生物降解润滑脂不断增加,有的已推广应用。瑞士已 经有了使用可生物降解润滑脂的经验。较典型的应用领域是:汽车底 盘的集中润滑系统,铁路轮 轨凸缘和转辙机、污水净化装置、水上建筑和挖掘机械、林业机械、粮食和食品机械、农业机械等领域。 下一条: 合成润 滑脂发展渐成市场主流
产品应用领域

  • 降噪音润滑脂/脚轮润...

  • 仪器涡轮蜗杆润滑脂

  • 万向节润滑脂

  • 减震器阻尼脂

  • 密封硅脂

  • 滚动轴承润滑脂

  • 套管螺纹密封脂

  • 食品级润滑脂

  • 含油轴承油

  • 管状电机润滑脂

  • 导电脂 触点脂 导电...

  • 镜头润滑脂

  • 散热膏 导热脂

  • 汽车零部件润滑脂

  • 特种密封脂

  • 金属齿轮润滑脂

  • 密封润滑脂

  • 微型马达润滑脂

  • 白色食品级润滑脂

  • 接点润滑脂

  • 极高温链条油

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  • 超高温链条油(脂)

  • 高温链条油

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