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绿色润滑油生物降解试验与评价研究进展 　　中图分类号：TE626.3　文献标识码：A 　　0　引言 　　润滑油由基础油和添加剂两部分组成。基础油是润滑油的主要成分，决定着润滑油的基本性质；添加剂则可弥补和改善油品某些性能方面的不足，赋予油品某些新的性能，是润滑油的重要组成部分。目前广泛使用的润滑油基础油主要分矿物基础油及合成基础油两大类。矿物基础油的应用广泛，用量很大，占到95％以上。目前，我国是仅次于美国的世界第二大润滑油消费国，约占世界润滑油消耗量的9.8％。 　　润滑油的使用可以有效地减少机械摩擦，但润滑油在装卸、灌注、机械运转过程中不可避免地由于渗透、泄漏、溢出和处理不当等途径进入环境中。矿物基润滑油是石油的提炼物，不容易被生物降解，会在自然生态系统中长期存在，对环境造成严重的负面影响，同时也会对人类的健康造成极大地危害。另一方面，石油是不可再生资源，用量的逐年增加必将导致石油资源的枯竭，据报道，2050年石油将被人们用完。所以，开发出矿物基润滑油的替代品已成为各国当务之急，目前，国内外都在积极研究矿物基润滑油的替代品――绿色润滑油。 　　1　绿色润滑油 　　矿物润滑油基础油和添加剂的选择主要为了满足机械的润滑需求，而使用矿物润滑油所带来的环境问题被研究人员忽视。随着人们对环境保护认识的逐步提高，对环境影响较小的绿色润滑油正逐渐被人们关注。 　　绿色润滑油又称为环境友好型(EnvironmentallyFriendly)或环境容许型(Erivironmentally Acceptable)润滑油，是指其既能满足润滑的需要，同时也能实现润滑油在自然环境中被微生物降解，而不对环境造成危害。绿色润滑油和矿物润滑油一样，主要由基础油和添加剂配制而成。 　　1.1　绿色润滑油基础油 　　目前可作为绿色润滑油基础油主要有聚醚、合成酯和植物油。聚醚是1943年由美国联合碳化公司推出使用的，具有良好的润滑性能、高闪点、高黏度指数、低倾点、抗燃等优点。调整聚醚分子结构中的可变因子可得到多种性能的产品，但聚醚具有一定的毒性，同时聚醚可溶于水，这就使得聚醚的应用具有很大的局限性。合成酯是多元醇??、双酯及其复合酯，具有热稳定性及低温性能突出、黏度指数高、摩擦学性能优良、生物降解性良好、低毒的优点。目前合成脂已被广泛应用于航天领域，近年来也被应用于内燃机润滑油领域以弥补矿物油在某些性能上的缺陷。合成脂的成本较高和较差的水解稳定性限制了其大规模使用。植物油是人们最早使用的润滑油，早在公元前1650年，人们就开始用橄榄油、菜籽油、蓖麻油和棕榈油等植物油作为润滑油。但由于天然植物油在氧化稳定性、低温流动性和水解稳定性等方面的缺陷，以及同矿物油相比起泡多、过滤性差等原因，其应用受到一定的限制。尤其是18世纪到19世纪的工业革命期间，矿物油的大量开采和使用，取代了植物油。近20年来由于人们的环保意识日渐加强，植物油作为绿色润滑油基础油的合适原料而备受关注。 　　植物油主要由脂肪酸甘油酯组成，还包含少量的游离脂肪酸和磷脂、蜡质以及微量的甾醇类、生育酚和维生素E等。植物油具有黏度指数高、粘温性能好、抗磨性好、高闪点、低挥发性、无毒、易生物降解、对环境没有不良影响等优点。不同的植物油在理化性质方面具有较大的差异，主要原因是不同的植物油含有的脂肪酸尤其是不饱和酸的类型和含量不同。植物油要作为润滑油基础油来使用必须改善其氧化安定性和低温流动性。通常，研究人员采用添加抗氧剂、化学改性、生物技术等措施来提高植物油的氧化稳定性。而改善植物油的低温流动性关键是改善脂肪酸甘油酯分子相互勾连的现象，多元醇复合酯类的羟基与植物油分子中酯基间的氢键作用可明显改善植物油低温流动性差的现象。南开大学蓖麻工程科技有限公司以蓖麻作为基础原料，经蓖麻油榨取、催化裂解、分子重组、绿色化学合成、调合等几十道工序，生产合成出了“蓖麻基生物降解通用发动机油”。 　　1.2　绿色润滑油添加剂 　　要使植物油基础油的各方面性能满足实用要求，必须添加各种添加剂来进行复配。绿色润滑油添加剂的研究起步比较晚，不少相关研究结果尚存争议，已成为各国润滑材料科研工作者的一个热门课题。传统添加剂的设计主要从满足润滑油的使用性能角度出发，很少考虑到环保因素。添加剂的加入会改变基础油本身的一些性质，尤其会对基础油降解过程中的微生物或酶有毒害作用，从而影响基础油的生物降解率。所以研制绿色润滑油添加剂是实现绿色润滑油实际应用的重要前提。目前绿色润滑油添加剂主要有：抗氧化添加剂、抗压抗磨添加剂、降凝剂、新型纳米添加剂等。这些添加剂在满足使用性能的前提下，其本身必须是低毒的，可生物降解的。并且在满足润滑油性能要求的情况下，添加剂的使用量越低越好。目前，我国的科研人员也已经研制出一些适合植物油的添加剂