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环境友好润滑剂的研究概况

2017-07-18 11:00 来源: 作者:

  环境友好润滑剂的研究概况郑发正,周山丹,胡役芹。孙霞中国人民解放军空军后勤学院物资油料系,江苏徐州221000摘要综述了环境4好涧滑剂的定义。种类及应用。介;了生物降解试验方法的定义。种类以及生态性试验方法。概述了环境友好润滑添加剂的发展现状,并对今后的工作提出了建议,关键词环境友好润滑剂;生物降解;添加剂;植物油;合成酿中分类号丁626.3文献标识码,文章编号100引言随着经济的发展,环境保护问引起全世界人民越来越多问并不是特别成问,但由于其应用广泛。因而它们量小但扩展面宽,仍然对环境造成不可忽视的影响,目前每年约有500 1000万1油基化学品进入生物圈这些油基化学品来自于食品工业石油产品及副产品如润滑油液压油切削油等。进入环境的润滑剂严重污染陆地江河和湖泊。也严重危害生态环境和生态平衡,像矿物油对地下水的污染长达100年之久。0.1 8的矿物油能降低海中小虾的寿命达20.因此。研究和开发环境友好型润滑添加剂将成为润滑剂领域新的发展方向。

  1环境友好润滑剂的定义环境友好润滑剂要求产品既有良好的润滑性,同时对环境影响最小121.就润滑剂而言,要符合该种油品的规格性能要求;就环境来说,该油品又是可生物降解的。生物降解的定义是通过微生物使化合物分解成2和水。环境友好润滑剂的性能不仅包括生物降解能力,而且还包括润滑剂的生态毒性。这是两个不同的方面。有些有毒物质也可生物降解。降解后生成非毒性物质;有些物质降解后的产物比原物质有更强的毒性。因此。

  环境友好润滑剂要求生物降解性要好,而且生态毒性及毒性累1收稿日期2,305,积性要小。

  2润滑剂的生物降解机理润滑剂的生物降解过程是指润滑剂在微生物作用下被氧化分解的生化反应过程。润滑剂的生物降解性即润滑剂受生物作用分解化合物的能力。润滑剂产生生物降解有3个必要条件131其要有大量的细菌群;其要有充足的氧气,否则无法发生氧化反应;其要有合适的环境温度。般在3,1以利于细菌的生存。3个条件缺不可。但在自然环境中容易满足,不同类型的润滑剂有着不同的生物降解过程目前公认的润滑剂生物降解过程有3种,即酯的水解。长链碳氢化合物的氧化和芳烃的氧化开环。3种生化降解历程的活化能不同,因此不同类型润滑剂的生物降解性也不同。另外,对同类型的润滑剂来说。由于其结构不同。经受水解小氧化和芳烃氧化时的难易程度也不同。因此生物降解性也有很大差异,润滑剂的生物降解率是指该润滑剂能被自然界存在的微生物消化代谢分解为氧化碳水或组织中间体。并以定条件F定时间内润滑剂被微生物降解百分率来衡量。

  3生物降解性和相关的生态毒性试验方法3.1生物降解试验法+在生物降解过程中,常伴随着些现象的发生。像物质损作者筒介郑发正1956,男,河南郑州人。解放军空军后勤学院教授。从事航空油料应用研宄。

  郑发正等环境友好润滑剂的研,概况失氧气消耗水和氧化碳的生成能量释放或微生物量的增加等。生物降解试验方法就是通过定量测定生物降解过程中的这些现象来衡量生物降解性。其中最适用的方法是测定物质损失和新物质生成的量。到目前为止,关于润滑剂生物降解性的测定还没有通用的标准,最常用的测试方法有以下4种。

  它是由3382试验方法发展而来的,该方法是针对舷外冲程发动机油而制定的。但很快成为润滑油工业的标准,并且得到欧洲广泛的承认。它是个相对生物降解试验该方法的再现性差,不同的试验室之间的结果误差达20左右;另个主要缺点是不能反映出降解产物的生态毒性。即化学物质对地球环境人动物细菌水植物等的有害影响。

  3.1.2儿0式验方法由犯00经济协作开发组织和欧洲联合体提出的6个试验已经被国际上接受,并应用了很多年。这些试验程序己经改进。能够试验水溶性较差的石油产品溶解有机碳的损失。是改进的法国标准协会试验;验物质转化成新的细胞而没有氧化成,2时。其标准为把碳转化成叫理论量的60为通过迅00301江1日本国际贸易工业部法。测消耗的氧爪30尤分离类似况顶试验。当低细胞密度活性污泥无害时,溶解有机碳的损失;爪0030讯呼吸计法,美国环保局人格拉赫尔01振荡瓶最大生物降解试验则产生。

  日本国际贸易和工业部1973年制定的有关化学物质的审查及其制造规则的法律。是以法律形式规定的生物降解试验方法化审法,曰本1990年2月制定了测合成洗涤剂的生物降解的试验3.2生态毒性试验方法环境友好润滑剂不仅要生物降解性好。而且要求它们及它们的降解产物毒性小。对动植物的影响最小。并且毒性累积性小。毒性大小以半致死量1050或半致死浓度比50来;物质对水生环垃影1狗的1性讣类是以德国的1.1冰13.柬。评;勾基础。化5,或1.1.0.001或0吕可视为是环境友好的。

  对动物毒性影响的评价方法有1观试验方法和8;0388方法。对植物影响的评价方法有植物毒性试验,4环境友好型润滑剂的组成目前,全球范围内对环保型润滑剂产品的规定还没有统1基础油浓度5时,生物降解性70;2添加剂具有潜在的可生物降解性,可接受的生态毒性总量5;3产品不含氯和氮4.1基础油基础油是影响润滑剂生物降解性能的决定因素。环境友好型润滑剂的基础油主要是植物油和合成酯。天然植物油有较好链中的不饱和双键易受微生物攻击发生氧化。因此使它具有较强的生物降解能力。天然植物油中的油酸含量越高,其生物降解能力越强。植物油用得最多的是菜籽油和向日葵油,植物油存在热氧化稳定性水解安定性及低温流动性较差等缺点,可通过加入新型的添加剂选用高油酸含量的植物油或对植物油进行精制或改质来改进;天然植物油在额外的大批量润滑剂工艺技术方面的广泛应用主要有以下缺点未改性植物油不能满足许多技术要求。而在众多技术工序中意义明确的高级专业化改性又可能导致定价过高而失去竞争优势,合成酯有以下润滑化学特性1酯类油与矿物油相比较,具有较宽的液体范围,较高性好。3合成酯类具有较好的生物降解功能。4酯类油的分子结构中含有较高活性的酯基基团,易于吸附在金属面形成牢固的润滑剂膜。具有较好的摩擦润滑特性。合成酯在各方面外聚乙醇。聚烯烃也是可生物降解的。这些基础原料在配制润滑剂中仅有有限的应用。预计不久的将来,新型的可生物降解的高粘度合成烃将会有很好的发展。

  4.2添加剂生物降解润滑剂对添加剂要求的最重要特性是毒性及其对环境的影响。添加剂本身应该是可降解无毒,或至少不妨碍基础油的生物降解性,这就限制了可以使用的添加剂的种类,1同的基础液对添加剂的感受性不样,者的生物降解性也没有加合性。因此选择合适基础油和添加剂非常重要。选择生物降解润滑剂所用添加剂通常考虑下列因素1水污染基准最大是1德国化学法;2不含氯和氮;3不含金属钾和钙除外;4生物降解性000302法大于20;5低毒性,硫化脂肪材料是环境友好的添加剂。酯中的硫作为添加剂产生抗磨效应。总硫含量15和活性硫量5的硫载体己经证明在可快速生物降解酯和植物油中是有效的。专用磺酸盐琥珀酸衍生物或无灰磺酸盐可用于防腐蚀剂。特种酚类和胺类材料是配制可生物降解润滑剂的适宜抗氧剂15 4.3稠化剂润滑脂的生物降解性还受稠化剂的影响,适合于生物降解脂酸锂及复合铝,无机稠化剂没有生物降解性。但它们对环境不造成危害。所以仍可以使用。

  5环保型润滑剂的应用及发展现状生物降解润滑剂最早是为了解决冲程发动机油问,于7,年代出现在欧洲市场,1983年起开始在其它领域得到应用,大多数是作为次性通过完全消耗的润滑剂而使用。此后又陆续用于液压油金属加工液齿轮油冷冻液切削液。机油和食品加工业等,现己有许多国家建立法律。法规来规范润滑剂的使用,并设有环境友好标志。在国外现己有多种生物降解润滑剂润滑剂必将全面代替环境有害润滑剂。

  6结束语保护环境己成为全世界的共识,国外正在积极开展环境友好润滑剂的研宄和开发工作。润滑剂对环境的污染问也引起我国政府特别是环保部门的关注。明确规定了地水中石油类产品的质量标准。但国内在环境友好润滑剂方面的研究工作还远远不够。所以。我们很有必要立即开展这方面的工作,植物油来自取之不尽用之不竭的太阳能。且生物降解性好。无毒性。是种清洁而丰富的原料。我国是植物油生产大国,其产量位居世界第位,加紧研制开发植物油基生物降解润滑剂意义重大但植物油的热氧化稳定性水解安定性及低温流动性较差等缺点又限制了其发展。因此。要通过研宄化学改性方法如氧化和酿交换,提高植物油的氧化稳定性;针对植物油的分子结构特点及摩擦化学反应机理,开发适应于植物油的生物降解添加剂。

  另外进步考察各种基础油和添加剂对环境的影响,研宄环境友好基础油与各种添加剂的相容性。开发新代环境友好润滑剂。来促进环境友好型润滑剂的发展。

  I参考文献1曹月平,余来贵,环境友好润滑剂及添加剂。润滑油。1999,1451722.

  35叶斌,陶德华。环境友好润滑剂的特点及发展。润滑与密封,3ffi.S.lX 4巩清叶。余来贵。环境友好润滑剂及其添加剂的摩擦学研究现状。润滑与密封。2005656 51.曼格。得雷泽尔。润滑剂与润滑1北京化学工业出版社,上接第8页度结构上进行了研宄,但无论在涂层寿命热疲劳性能和涂层的可靠性均有定的差距,4结束语陶瓷材料与涂层技术的结合体现了新材料制备技术的巨大潜力目前,国内对热障涂层,特别是厚层低应力热障涂层技术缺乏研宄,涂层难以有高的疲劳寿命和可靠性。为推动航空航天技术的发展,急需开展高性能热障涂层技术研究。!参考文献71比泽里克曼等著,宋晨光等译,稀有金属冶金学峋。北京冶金无染适用十焊接的讯如铁域铜内电解镀锡头效母公牧液含锡他镇的利神为可镀锡层。

作者:佚名  来源:中国润滑油网