發(fā)布時(shí)間：2024-12-05
3在可生物降解潤(rùn)滑脂中的應(yīng)用。
潤(rùn)滑脂由于呈特殊的半流體膏狀，加之用脂部位零散且用脂量小而導(dǎo)致的廢棄潤(rùn)滑脂的回收難度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于廢棄潤(rùn)滑油，且廢棄潤(rùn)滑脂目前也無好的再利用措施;此外部分潤(rùn)滑脂，如鐵路道岔用潤(rùn)滑脂、軌道交通輪緣脂、水電站用脂、船舶用脂等在使用過程中直接或間接曝露于周邊自然環(huán)境中，會(huì)隨著風(fēng)力、水力、雨水沖刷等自然作用以及擠壓、甩脫等機(jī)械作用而散落于自然環(huán)境，因此可生物降解潤(rùn)脂是潤(rùn)滑脂發(fā)展的重要方向。
根據(jù)2017年全國(guó)科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)公布的化工名詞，可生物降解潤(rùn)滑脂(BiodegradableGrease)的定義是"使用后的廢棄物可以在自然環(huán)境下被微生物降解為水和二氧化碳等對(duì)環(huán)境無害物質(zhì)的潤(rùn)滑脂，在規(guī)定試驗(yàn)條件下潤(rùn)滑脂組分生物降解率大于75%"?？梢姡瑖?guó)內(nèi)對(duì)可生物降解潤(rùn)滑脂生物降解率的要求要高于國(guó)際規(guī)格要求。但我國(guó)可生物降解潤(rùn)滑脂目前相關(guān)研究報(bào)道多，成熟產(chǎn)品較少。而國(guó)外油脂公司均已開發(fā)有不同類型和用途的可生物降解潤(rùn)滑脂，。
國(guó)外公司的可生物降解潤(rùn)滑脂多以合成酯為基礎(chǔ)油，也有部分以植物油為基礎(chǔ)油，呈現(xiàn)出植物油和合成酯二者并重的格局。這主要是因?yàn)閲?guó)外植物油資源豐富，且生物技術(shù)和改性技術(shù)成熟，通過化學(xué)改性或基因改性的植物油性能良好，成本較低。目前國(guó)內(nèi)雖未檢索到商品化的可生物降解潤(rùn)滑脂，但有不少相關(guān)專利報(bào)道。從這些專利中可以看出，國(guó)內(nèi)可生物降解潤(rùn)滑脂多以合成酯、PAOs、植物油和礦物油的混合物為基礎(chǔ)油，創(chuàng)新點(diǎn)集中在特殊用途(盾構(gòu)機(jī)，工程機(jī)械)、特殊來源植物油、不同類型基礎(chǔ)油的特殊組合、生物降解促進(jìn)劑的使用以及新型配方體系和稠化劑體系上，基礎(chǔ)油并非其主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)。但事實(shí)上，在潤(rùn)滑脂開發(fā)中，一般需結(jié)合稠度、使用工況(如軸承轉(zhuǎn)速，軸承大小，運(yùn)行載荷等參數(shù))選取特定黏度的基礎(chǔ)油。
雙酯、多元醇酯，特別是高黏度復(fù)酯在生物降解型潤(rùn)滑脂中具有十分重要的地位，對(duì)其進(jìn)行深入的生物降解性研究具有十分重要的意義。
4在可生物降解變壓器油中的應(yīng)用
目前我國(guó)電力行業(yè)碳排放占比達(dá)41%，發(fā)展清潔能源，控制電力碳排放是推動(dòng)我國(guó)碳排放盡早達(dá)峰的重要措施。而水電、風(fēng)電(含海上或海岸風(fēng)力發(fā)電)等清潔能源項(xiàng)目大都建于環(huán)境敏感區(qū)域，這就對(duì)配套變壓器油的環(huán)保性能提出了更高的要求。這些需求逐步開始促進(jìn)變壓器油由不可再生、難以降解的礦物絕緣油轉(zhuǎn)向電氣性能良好、無毒無害且可生物降解的天然酯和合成酯型變壓器油，使之成為礦物絕緣油的新型替代品。
天然酯即植物油，其燃點(diǎn)高，成本低但低溫性能和氧化安定性較差，導(dǎo)致變壓器運(yùn)行可靠性較差，其使用相對(duì)較少，僅在部分熱帶地區(qū)變壓器有裝機(jī)使用;合成酯綜合性能良好但成本較高，已在歐美海上或海岸風(fēng)力發(fā)電機(jī)變壓器以及軌道交通牽引變壓器中無事故平穩(wěn)運(yùn)行近40多年?！督^緣液體電氣用未使用過的合成有機(jī)酯規(guī)范》:IEC61099-2010規(guī)范是目前國(guó)際通行的合成酯變壓器油標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)也于近期采標(biāo)該標(biāo)準(zhǔn)分別制定了《合成有機(jī)酯型電氣絕緣液》:NB/SH/T0945-2017石化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和《絕緣液體電氣用未使用過的合成有機(jī)酯》:GB/T41632-2022國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。上述標(biāo)準(zhǔn)中雖未明確規(guī)定生物降解率，但經(jīng)測(cè)試可達(dá)到80%以上屬于可生物降解變壓器油。
國(guó)內(nèi)合成酯型變壓器油的專利數(shù)量少于天然酯，原因在于變壓器油的關(guān)鍵組分為基礎(chǔ)油，即技術(shù)保護(hù)點(diǎn)在于合成酯的結(jié)構(gòu)組成上，現(xiàn)階段很難有新的突破;而天然酯型變壓器油在天然酯來源，精制方法，改性技術(shù)，添加劑等方面更易挖掘技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)。
鑒于合成酯變壓器油具有可生物降解性及高燃點(diǎn)的特性，其在軌道交通牽引變壓器以及環(huán)境敏感區(qū)域變壓器上的應(yīng)用將越來越廣泛，需進(jìn)一步強(qiáng)化合成酯絕緣油黏度、燃點(diǎn)、傾點(diǎn)、氧化安定性、交直流電和雷電沖擊擊穿電壓以及長(zhǎng)油隙下的非線性擊穿電壓等性能的研究，以及合成酯絕緣油與其它絕緣材料(絕緣紙、漆膜等)的配伍性研究。
5在其它可生物降解潤(rùn)滑劑中的應(yīng)用
除液壓油、齒輪油、潤(rùn)滑脂和變壓器油外，合成酯在可生物降解發(fā)動(dòng)機(jī)油、鏈鋸/鏈條潤(rùn)滑油、艉軸管潤(rùn)滑油及金屬加工油中也有良好的應(yīng)用。
二沖程舷外發(fā)動(dòng)機(jī)油是最早出現(xiàn)的可生物降解潤(rùn)滑劑，原因在于船用水冷汽油發(fā)動(dòng)機(jī)常處于湖泊、河流等環(huán)境敏感區(qū)域且潤(rùn)滑油的泄漏風(fēng)險(xiǎn)較高。與之類似，目前用于高爾夫球車、雪地摩托、草地、鏈鋸和花園設(shè)備等的氣冷兩沖程發(fā)動(dòng)機(jī)也均采用可生物降解的發(fā)動(dòng)機(jī)油。此外，歐洲還推出了用于重載自吸發(fā)動(dòng)機(jī)、高性能渦輪增壓或者機(jī)械增壓的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的可生物降解發(fā)動(dòng)機(jī)油，例如FUCHS的 PLANTO MOT SAE SW-40 發(fā)動(dòng)機(jī)油就是基于合成酯的可生物降解發(fā)動(dòng)機(jī)油。
在森林開采或木材加工過程中會(huì)大量使用鏈鋸鏈條油，而鏈鋸鏈條油屬于損耗性油品，最終被鋸屑吸附帶走，從而直接進(jìn)入到周邊環(huán)境中。因此，目前開放式鏈鋸鏈條油必須是可生物降解型潤(rùn)渭油，相關(guān)產(chǎn)品基本多以合成酯為基礎(chǔ)油。
船舶發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)裝置將動(dòng)力傳遞到曝露在水中的螺旋槳上，傳動(dòng)連接處必定會(huì)有一定的縫隙，艉軸管即保證螺旋槳正常運(yùn)轉(zhuǎn)又能實(shí)現(xiàn)防水的部件，其中的潤(rùn)滑油起潤(rùn)滑和密封作用。但艉軸管潤(rùn)滑油特殊的工作環(huán)境決定其泄漏至水體的風(fēng)險(xiǎn)較高，一旦泄漏會(huì)造成海洋等水體環(huán)境的嚴(yán)重污染。因此可生物降解是艉軸管潤(rùn)滑油的必然要求，典型產(chǎn)品有TOTAL公司的 BIONEPTAN HT 100 以及BIONEPTAN 100/150/220的合成酯艉管潤(rùn)滑油。另外，使用低黏度單酯的揮發(fā)性沖壓油也具有良好的環(huán)保特性，多用于加工食品級(jí)金屬產(chǎn)品。
作為綜合性能優(yōu)異的合成酯，自身結(jié)構(gòu)賦予了其固有的生物降解屬性，作為基礎(chǔ)油使用可使?jié)櫥瑒┚哂协h(huán)境友好的特性，符合潤(rùn)滑油向綠色環(huán)保發(fā)展的趨勢(shì)，是目前可生物降解潤(rùn)滑劑最主要的基礎(chǔ)油。
雙酯、多元醇酯的生物降解性較好，特別是多元醇酯由于分子結(jié)構(gòu)的可設(shè)計(jì)性和調(diào)控性強(qiáng)，是目前可生物降解潤(rùn)滑劑中應(yīng)用最廣泛的一類基礎(chǔ)油。雖然目前國(guó)內(nèi)可生物降解潤(rùn)滑劑市場(chǎng)規(guī)模小，成熟產(chǎn)品少，但在環(huán)保法規(guī)日趨嚴(yán)格和大力倡導(dǎo)綠色發(fā)展的新形勢(shì)下，環(huán)境敏感區(qū)域可生物降解潤(rùn)滑劑對(duì)傳統(tǒng)潤(rùn)滑劑的替代將逐步加快。合成酯作為一種主要的可生物降解基礎(chǔ)油，對(duì)其生物降解性與分子結(jié)構(gòu)組成關(guān)系的研究以及在可生物降解潤(rùn)滑劑中的應(yīng)用研究等勢(shì)必會(huì)受到更為廣泛的關(guān)注。
文章來源：《上海潤(rùn)滑油信息》
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