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環(huán)境中的潤滑劑

發(fā)布時間:2011-05-26

㈠ "環(huán)境友好潤滑劑〞的定義
  當今社會生態(tài)狀況直顯重要。由於環(huán)境正日益被各種污染物質污染,略微減少-些污染都被認作是可喜的、珍貴的。從環(huán)境觀點看與其他化學產(chǎn)品相比,潤滑劑并不特別成問題。但在其使用過程中或使用后,大部份潤滑劑或因技術上需要﹙全損耗型潤滑﹚或因泄漏、排放、溢出并其他問題等意外事故,造成對環(huán)境產(chǎn)生污染。由于潤滑劑應用廣泛、普遍存在,因而是以量小但擴散面寬的形式污染著環(huán)境,而很少以大而固定的量污染環(huán)境。
  常用的與“環(huán)境兼容性”有關的專門術語,可分為主觀方面的和客觀方面的兩類:
  ·主觀標準﹙不可測定的﹚: 環(huán)境友好的;環(huán)境兼容的。
  ·客觀標準﹙可測定或可查驗的﹚例如: 可生物降解性;水溶解性,水污染;生態(tài)學毒性和生理安全;與-般潤滑劑和材料的兼容性;可回收原材料的應用等。
  通常生物降解能力被認為是對“生物潤滑劑”的主要客觀標準。但是其他標準在不久的將來將獲得越來越重要的意義。
㈡ 目前狀況
  在人類的早期時代,天然油脂降低摩擦和減少磨損的性能就已眾所周知,并以許多不同方法使用著。 世界范圍內,最近的100年是礦物油及其衍生物控制著潤滑劑市場。近25年來的發(fā)展是繼承傳統(tǒng)品種之后配制以天然油為基礎的可生物降解潤滑劑,盡管現(xiàn)在其市場份額僅占百分之幾。目前德國是世界范圍內擁有可生物降解潤滑劑數(shù)量最多的國家。
  有統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明;在歐洲,每年大約有500萬噸廢棄潤滑劑,其中40%~50%是對環(huán)境-大氣、土壤或水形成污染而消失。礦物油潤滑劑對環(huán)境的破壞,在很大程度上是大約40%的未經(jīng)適宜處理的潤滑劑所造成。該數(shù)字包括全損耗潤滑以及約9000萬個油罐和約2000萬臺濾油器中的殘留油、添加過程中的溢出,油管和液力聯(lián)軸器的泄、滴漏,偶然損失和各種排放損失。
  雖然礦物油產(chǎn)品能比較快地被自然界存在的微生物降解,但這些自然降解系統(tǒng)已被流失量壓倒。近年來出現(xiàn)的基于酯類、聚乙二醇和天然油等可迅速生物降解型的全損耗潤滑劑有望明顯減緩潤滑劑引起的污染。
  為使環(huán)境行為與潤滑劑技術相互結合起來,許多國家推廣采用所謂的“生態(tài)標記”或“生態(tài)記號”。標記給予用戶以環(huán)境兼容性產(chǎn)品安全可靠的感覺。在許多家用器械中,大多數(shù)生產(chǎn)國家常將潤滑劑也納入生態(tài)標記系統(tǒng)。中國生態(tài)標記系統(tǒng)通稱為中國產(chǎn)品環(huán)境標記鑒定委員會﹙CCEL﹚。這對約有13億人口的國內市場無疑有著非常重要的意義。該系統(tǒng)由國家環(huán)境保護局管理。
㈢ 潤滑劑的可生物降解基礎油
  可生物降解潤滑劑的基本“化學”型是與酯類油不同的另些類型,諸如:
  ·來自可回收原材料的植物油,例如菜子油和向日葵油;
  ·半飽和的、反位酯化的、含天然脂肪酸的酯類油,例如三羥甲基丙烷三油酸酯;
  ·基于化學改性植物油或礦物油的全飽和合成酯,例如二異已二酸三癸酯。
  來源于石油化學的可生物降解基礎油,包括聚﹙亞烷基﹚二醇﹙PAG﹚;低黏度聚ā烯烴﹙PAO2﹚;合成烴;天然油脂-甘油三酯幾乎都未出現(xiàn)在環(huán)境友好潤滑劑市場上。
  天然油脂如蓖麻油、棕櫚油、菜子油、大豆油、向日葵油、豬油、氧化魚油和鯨蠟油,用作潤滑劑已有多年歷史。這類基礎油是可生物降解的,與礦物油相比可顯現(xiàn)低摩擦系數(shù),優(yōu)良的防磨損性能等優(yōu)異的摩擦學質量。但其之應用受到熱氧化和水解穩(wěn)定性較低、部份有冷流性能較差的限制。
㈣ 關於可生物降解潤滑劑的添加劑
 ?、?極壓/抗磨添加劑
  用于潤滑劑的大多數(shù)植物油和合成酯顯示具有高極性,導致在邊界潤滑條件下其潤滑性優(yōu)於礦物油。硫化脂肪材料是環(huán)境友好的EP添加劑。酯中所含的硫使添加劑產(chǎn)生抗磨效應??偭蚝?5%和活性硫含量5%的硫載體已經(jīng)被證明在可快速生物降解的酯和植物油中是有效的。
 ?、?防腐蝕劑
  植物油和合成酯具有高極牲,此功能也適用於腐蝕抑制劑,可在金屬表面導致競爭性的吸附反應。專用磺酸鈣、琥珀酸﹙順丁烯酸﹚衍生物或無灰磺酸鹽可用於防腐蝕。
 ?、?抗氧劑
  特種酚類和胺類材料是配制可生物降解潤滑劑的適宜抗氧劑。
㈤ 環(huán)境兼容性潤滑劑例舉
  展望整個潤滑劑市場,無疑液壓油的市場容量很大。在德國,液壓油中約55%用于移動裝置,45%用于靜止系統(tǒng)。因為泄漏和不可控流失,人們對液壓油可生物降解型替代品給予了極大關注。從技術觀點看,用酯類油產(chǎn)品取代90%的礦物油基液壓油是有可能的,但有個成本/性能比的問題;菜子油基、低成本液壓油則僅適于最高70℃的溫度。高性能酯類油價高4至5倍盡管滿足要求也難于擇用。最佳的處理應該是對每個裝置進行單獨的、個性選配,以期達到環(huán)境兼容有效、成本適當?shù)哪康摹?/span>
  其他,諸如金屬加工油等品種,也存在著上述類似問題需待關注。