发布时间:2011-05-26
㈠ "环境友好润滑剂〞的定义
当今社会生态状况直显重要。由於环境正日益被各种污染物质污染,略微减少-些污染都被认作是可喜的、珍贵的。从环境观点看与其他化学产品相比,润滑剂并不特别成问题。但在其使用过程中或使用后,大部份润滑剂或因技术上需要﹙全损耗型润滑﹚或因泄漏、排放、溢出并其他问题等意外事故,造成对环境产生污染。由于润滑剂应用广泛、普遍存在,因而是以量小但扩散面宽的形式污染着环境,而很少以大而固定的量污染环境。
常用的与“环境兼容性”有关的专门术语,可分为主观方面的和客观方面的两类:
·主观标准﹙不可测定的﹚: 环境友好的;环境兼容的。
·客观标准﹙可测定或可查验的﹚例如: 可生物降解性;水溶解性,水污染;生态学毒性和生理安全;与-般润滑剂和材料的兼容性;可回收原材料的应用等。
通常生物降解能力被认为是对“生物润滑剂”的主要客观标准。但是其他标准在不久的将来将获得越来越重要的意义。
㈡ 目前状况
在人类的早期时代,天然油脂降低摩擦和减少磨损的性能就已众所周知,并以许多不同方法使用着。 世界范围内,最近的100年是矿物油及其衍生物控制着润滑剂市场。近25年来的发展是继承传统品种之后配制以天然油为基础的可生物降解润滑剂,尽管现在其市场份额仅占百分之几。目前德国是世界范围内拥有可生物降解润滑剂数量最多的国家。
有统计数据表明;在欧洲,每年大约有500万吨废弃润滑剂,其中40%~50%是对环境-大气、土壤或水形成污染而消失。矿物油润滑剂对环境的破坏,在很大程度上是大约40%的未经适宜处理的润滑剂所造成。该数字包括全损耗润滑以及约9000万个油罐和约2000万台滤油器中的残留油、添加过程中的溢出,油管和液力联轴器的泄、滴漏,偶然损失和各种排放损失。
虽然矿物油产品能比较快地被自然界存在的微生物降解,但这些自然降解系统已被流失量压倒。近年来出现的基于酯类、聚乙二醇和天然油等可迅速生物降解型的全损耗润滑剂有望明显减缓润滑剂引起的污染。
为使环境行为与润滑剂技术相互结合起来,许多国家推广采用所谓的“生态标记”或“生态记号”。标记给予用户以环境兼容性产品安全可靠的感觉。在许多家用器械中,大多数生产国家常将润滑剂也纳入生态标记系统。中国生态标记系统通称为中国产品环境标记鉴定委员会﹙CCEL﹚。这对约有13亿人口的国内市场无疑有着非常重要的意义。该系统由国家环境保护局管理。
㈢ 润滑剂的可生物降解基础油
可生物降解润滑剂的基本“化学”型是与酯类油不同的另些类型,诸如:
·来自可回收原材料的植物油,例如菜子油和向日葵油;
·半饱和的、反位酯化的、含天然脂肪酸的酯类油,例如三羟甲基丙烷三油酸酯;
·基于化学改性植物油或矿物油的全饱和合成酯,例如二异已二酸三癸酯。
来源于石油化学的可生物降解基础油,包括聚﹙亚烷基﹚二醇﹙PAG﹚;低黏度聚ā烯烃﹙PAO2﹚;合成烃;天然油脂-甘油三酯几乎都未出现在环境友好润滑剂市场上。
天然油脂如蓖麻油、棕榈油、菜子油、大豆油、向日葵油、猪油、氧化鱼油和鲸蜡油,用作润滑剂已有多年历史。这类基础油是可生物降解的,与矿物油相比可显现低摩擦系数,优良的防磨损性能等优异的摩擦学质量。但其之应用受到热氧化和水解稳定性较低、部份有冷流性能较差的限制。
㈣ 关於可生物降解润滑剂的添加剂
⑴ 极压/抗磨添加剂
用于润滑剂的大多数植物油和合成酯显示具有高极性,导致在边界润滑条件下其润滑性优於矿物油。硫化脂肪材料是环境友好的EP添加剂。酯中所含的硫使添加剂产生抗磨效应。总硫含量15%和活性硫含量5%的硫载体已经被证明在可快速生物降解的酯和植物油中是有效的。
⑵ 防腐蚀剂
植物油和合成酯具有高极牲,此功能也适用於腐蚀抑制剂,可在金属表面导致竞争性的吸附反应。专用磺酸钙、琥珀酸﹙顺丁烯酸﹚衍生物或无灰磺酸盐可用於防腐蚀。
⑶ 抗氧剂
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。
㈤ 环境兼容性润滑剂例举
展望整个润滑剂市场,无疑液压油的市场容量很大。在德国,液压油中约55%用于移动装置,45%用于静止系统。因为泄漏和不可控流失,人们对液压油可生物降解型替代品给予了极大关注。从技术观点看,用酯类油产品取代90%的矿物油基液压油是有可能的,但有个成本/性能比的问题;菜子油基、低成本液压油则仅适于最高70℃的温度。高性能酯类油价高4至5倍尽管满足要求也难于择用。最佳的处理应该是对每个装置进行单独的、个性选配,以期达到环境兼容有效、成本适当的目的。
其他,诸如金属加工油等品种,也存在着上述类似问题需待关注。