消费者防伪码查询
首页  |  关于海华  |  海华资讯  |  产品天地  |  行业应用  |  服务中心  |  人才招聘  |  联系我们
生物降解润滑剂的主要资源-刘德明-生物降解润滑油脂
发布时间:2011-01-26

4、1 植物油(天然油类)

4.1.1 世界天然油脂总产量( 1998-2000 ) 约 1 亿吨 / 年

      其中:动物油脂    约 2000      万吨 / 年

            植物油      约 8000      万吨 / 年

      其中:大豆油      2000-2100    万吨 / 年

            棕榈油      1750-1800    万吨 / 年

            菜子油      1150-1200    万吨 / 年

            葵花子油    900-950      万吨 / 年

            棉子油      450-500      万吨 / 年

4.1.2 动植物油的组成

主要成分为脂肪酸甘油酯(甘油三酸酯)

  
    
 
4.1.3 常用植物油的酸组成(%) [3],[4]


  
  油类 油酸 亚油酸 亚麻酸 蓖麻酸 其它酸
菜子油 58-60 12-20 7-8  12-15
大豆油 22-25 49-55 5-10  11-15
棉子油 20-30 40-50 微量  20-30
玉米油 26-40 40-55 0-1  10-20
葵花子油 25-35 50-65 0-1  5-12
橄榄油 75-85 5-10 0-1  9-15
亚麻油 20-25 15-20 50-55  5-10
蓖麻油 2-3 3-5  87-89 2-3
  
 
4.1.4 常用植物油的性质 [4]
  
  油类 粘度V40 粘度V100 粘度指数 PB值,N D40/60mm
菜子油 35 8 210 628 0.53
大豆油 28 6 175 588 0.72
棉子油 30 6.5 180 692 0.68
玉米油 30 6 162 685 0.60
葵花子油 28 7 188 540 0.64
橄榄油 34 6 123 492 0.54
亚麻油 24 6 207  
蓖麻油 232 17 72 785 0.58
  
 
4.1.5 植物油与矿物油的性能比较 [3

油类 菜子油 大豆油 葵花油 矿物油
运动粘度V40 mm/s  29.88 27.66 28.62 28.26
粘度指数VI 171 175 174 
摩擦系数 0.057 0.07 0.063 0.078
四球机PWI 4.15 .95 4 1.28
摩痕直径mm 0.45 0.6 0.6 1.0
  
 
4.1.6 植物油的优缺点:与矿物油基础油比较

优点:油性 ? 润滑性强,摩擦系数低;油膜承载能力较高,抗磨性能较强;粘度指数较高,

      粘温特性好;生物降解性好,对环境污染小;无毒性,无刺激性,生态毒性也极低。

缺点:氧化安定性差,热稳定性也较差;抗水性较差,水解安定性也较差;某些添加剂溶解性

      较差。

4.1.7 植物油性能改进技术:

植物油改性 ? 提高氧化安定性,提高润滑功能。

    基因改性:加拿大 HORO 油酸含量 65 ? 85%
              欧洲 HOSO 油酸含量 60 ? 90%
              美国 HOBO 油酸含量 60 ? 80%

    化学改性:环氧化 环氧化大豆油、环氧化菜子油 ……
              羟基化 羟基化菜子油
              分子转化 硼氮改性菜子油,聚合棉子油 ……
   
    添加剂改性:高效抗氧剂、复合抗氧剂、基他功能剂 ……

4.1.8 欧美改性菜子油: Canola (HORO)

改性分级 油酸C=% 亚油酸C=% 亚麻酸C=%
未改性 59-60 19-20 7-8
中高油酸 65 15-18 4-5
高油酸 75 12-15 2-3
超高油酸 85 5-10 <1 

4、2合成脂类油

  
  4.2.1二元醇双酯  
    
 
4.2.2二元酸双酯  
    
 
4.2.3多元醇酯  
    
    
 
4.2.4多元酸酯  
    
 
4.2.5复酯(聚酯)

以二元酸和二元醇为主体的线性高分子聚酯:  
    
  以多元酸和多元醇为主体的复杂高分子聚酯:  
    
  4.2.6典型双酯的物理性质:[5]  
  名称 分子式 分子量 粘度mm/s 粘度指数 倾点度
40度 100度
乙二醇二辛酸酯
 C22H42O4 370 7.94 2.58 177 8
乙二酸二辛醇酯  C22H42O4 370 8.29 2.81 218 4
异庚二醇二辛酸酯 C23H44O4 384 8.38 2.67 174 -29
异庚二酸二辛醇酯  C23H44O4 384 8.72 2.86 203 -36
癸二醇二异辛酸酯 C26H50O4 426 12.10 3.20 133 -62
癸二酸二异辛醇酯 C26H5O4 426 11.70 3.24 153 -72
  
 
4.2.7典型多元醇酯的物理性质:[5]

  
  名称 分子式 分子量 粘度mm2/s 粘度指数 倾点℃
40℃ 100℃
三羟甲基丙烷三乙酸酯 C24H44O6 428 11.4 2.96 113 <-54
三羟甲基丙烷三辛酸酯 C30H56O6 512 16.7 3.89 129 -42
三羟甲基丙烷三癸酸酯 C36H68O6 596 25.4 5.13 148 -29
季戊四醇四己酸酯 C29H52O8 528 18.5 4.10 147 -54
季戊四醇四庚酸酯 C33H60O8 584 21.9 4.68 135 -25
季戊四醇四辛酸酯 C37H68O8 640 26.3 5.38 144 -4
  
 
4.2.8商品双酯的典型指标:(ExxonMobil)

  
  名称 粘度mm2/s 粘度指数 闪点℃ 倾点℃ 蒸发损失%
40℃ 100℃
DB-21,己二酸双酯 7.6 23. 123 208 <-69 45
DB-34,己二酸双酯 11.0 3.1 142 210 -63 25
DB-41,己二酸双酯 15.1 3.6 151 218 -63 16
DB-51,己二酸双酯 27.0 5.2 135 235 -60 7
DB-61,苯二甲酸双酯 38 5.4 62 224 -42 5
DB-81,苯二甲酸双酯 86 8.5 55 229 -33 5
  
 
4.2.9商品多元醇酯的典型指标:(ExxonMobil)

  
  名称 粘度mm2/s 粘度指数 闪点℃ 倾点℃ 蒸发损失%
40℃ 100℃
NP341,三羟甲基丙烷酯 13.6 3.4 121 235 -63 9
NP344,三羟甲基丙烷酯 20.3 4.5 138 268 -63 3
NP396,三羟甲基丙烷酯 47 9.4 187 281 -48 1
NP451,季戊四醇酯 25 5.0 130 255 -60 5
NP471,季戊四醇酯 38 6.7 132 276 -51 2
NP4101,季戊四醇酯 59 11.5 193 326 -27 1
  
 
4.2.10商品多元酸酯的典型指标:(ExxonMobil)

  
  多元酸酯代号 粘度mm2/s 粘度指数 闪点℃ 倾点℃
40℃ 100℃
TM101 偏苯三酸酯 92 10 86 221 -36
TM111 偏苯三酸酯 129 11.9 76 241 -33
TM141 偏苯三酸酯 170 14.3 77 262 -39
  
 
4.2.11商品复酯的典型指标:  
  复酯牌号 粘度mm2/s 粘度指数 闪点℃ 倾点℃
40℃ 100℃
Exxon Mobil C 4121 1.3 14 144 250 -45
Exxon Mobil C 4261 275 27.3 131 267 -36
Exxon Mobil C 4461 
 437 42.4 149 265 -33
Uniqema Priolube 2046 400 40 163 310 -36
Uniqema Priolube 3986 47000 2000 278 325  
  
 
4.2.12合成酯类油的生物降解性:  
  酯类 V40 V100 OECD % CEC %
单酯 3.2-8.5 1.0-2.7 60-80 80-100
双酯 15-30 3.5-6.0 50-80 60-95
多元醇酯 10-112 3.0-15.0 65-85 76-99
多元酸酯 90-170 10.0-14.3 0-30 20-40
复酯 52-480 8.8-47.0 60-80 76-97
  
 
4.2.13合成酯类油的主要用途  
  酯类 40℃粘度 100℃粘度 主要用途
单酯 3.2-8.5 1.0-2.7 金属加工油
双酯 7.6-115 2.3-12 发动机油、液压油
多元醇酯 10-112 2.9-15 液压油、轧制油、压缩机油
多元酸酯 90-170 10-15 压缩机油、高温链条油
复酯 52-480 8.8-47 齿轮油、高温润滑脂 
 

4.3聚醚  
 
4.3.1聚醚的化学桔构:  
    
    
 
4.3.2商品聚醚的典型指标:(南京威尔)

  
  代号 40℃粘度 100℃粘度 粘度指数 闪点℃ 凝点℃
SDM-02A 60-75 12-14 180 220 -55
SDM-03A 90-110 15-19 190 220 -45
SDM-04A 135-165 24-28 200 220 -45
SDM-05A 215-240 36-40 210 220 -45
SDT-06B 420-500 70-75 240 230 -40
SDT-07B 620-740 95-100 250 230 -40
SDT-08B 900-1100 150-160 270 230 -40
  
 
4.3.3聚醚的生物降解性及用途:

聚乙二醇(醚)分子量较低者生物降可达80%以上;
聚丙二醇、聚丁二醇生物降解度降低,碳数越多生物降解性越差;
聚合度越高 ,分子量越大生物降解性越差:
封端基团碳数越多,或带侧链,生物降解性越差;
常用聚醚生物降解率在60-80%。
可用于金工油、抗燃液压油、压缩机油、齿轮油及高温链条油等用途。

4.4聚烯烃

4.4.1聚丁烯:(PB)

  
    
  4.4.2聚-a-烯烃:(PAO)

  
    
 
4.4.3聚内烯烃:(PIO)

  
    
 
4.4.4商品聚-a-烯烃的典型指标:(Exxon Mobil)

  
  代号 平均分子量 40℃ 粘度 100℃粘度 粘度指数 闪点℃ 凝点℃ 生物降解率%
PAO-4 437 19 4.1 126 220 -66 60-70
PAO-6 529 31 5.8 138 246 -57 <40
PAO-8 596 48 8.0 139 260 -48 <30
PAO-40 1400 396 39 147 281 -36 <10
PAO-100 2000 1240 100 170 283 -30 <10
生物降解率为CEC法,PAO-2降解率可达70-80%。
  
 
4.5.1常用基础油的高温性能对比 [5],[6]

  
  基础油 闪点℃ 自燃点℃ 热分解温度℃ 正常工作温度℃ 短期工作温度℃
矿物油 140-315 230-370 250-340 93-121 135-149
植物油 200-300 250-350 250-300 80-120 120-150
合成酯 200-300 370-440 283-316 177-204 218-232
聚醚 190-340 335-400 -279 163-177 204-218
聚-a-烯烃 180-320 325-400 -338 177-204 218-232
  
 
4.5.2常用基础油的生物降解性对比 [2],[5],[6]

  
  基础油 粘度指数 倾点℃ 毒性LD50 mg/kg 生态毒性EC50 mg/L 生物降解性CEC法 %
矿物油 50-130 -45~-10 轻毒-有毒 轻毒-有毒 20-40
植物油 132-210 -27~0 无限无毒 无毒 90-100
合成酯 60-190 -70~-15 >>5000 >5000 80-100
聚醚 90-280 -65~+5 >5000 >1000 30-80
聚-a-烯烃 50-180 -70~-40 >5000 >1000 20-70
注:LD50>2000 为无毒,LD50>100为环境可接受的微毒。
  
 
4.6生物降解润滑油添加剂 [8]

4.6.1 德国 “ 兰色天使 ” 对润滑油添加剂的要求

    ①不含致癌物质或基因诱变物质;
    ②不含铅和其他金属( K 、 Ca 除外);
    ③不含氯化物和亚硝酸盐;
    ④水害等级( WHC ) 不大于1级;
    ⑤潜在降解型添加剂( OECD 法>20%)用量不大于5%;
    ⑥不可降解型添加剂(水害 WHC<1 )用量不大于2%。

4.6.2 生物降解润滑油常用添加剂

    抗氧剂:酚类、胺类;
    防锈剂:脂肪酸盐、磺酸盐、有机胺、咪唑啉、苯三唑;
    减摩剂:酯类、硫化脂肪油、硫磷酸盐;
    抗磨剂:硫烯、多硫化物、硫代磷酸盐、硫代氨基甲酸盐;
    清净分散剂:磺酸盐、硫磷酸盐、烷基酚盐、丁二酰亚胺;
    增粘降凝剂:聚 - a- 烯烃、聚异丁烯、聚丙烯酸酯;
    稠化剂:锂皂、钙皂、铝皂、聚脲、膨润土;
    其他添加剂:破乳剂、消泡剂、染色剂等。

4.6.3添加剂的毒性?"急性有害性"判断标准 [6]


  
  有害性项目 有害性指标
急性口服毒性,半致死剂量 LD50 <2000 mg/kg
急性皮肤毒生,半致死剂量 LD50 <2000 mg/kg
眼睛刺激性 24-72h 评分 角膜混浊 ≥2.0
 虹彩 ≥1.0
 结膜发红 ≥2.5
 结膜红肿 ≥2.0
皮肤刺激性 24-72h 评分 红斑 ≥2.0
 浮肿 ≥2.0
皮肤敏感性 Buechler 试验 敏感发生率 ≥15%
  
 
4.6.4添加剂的生态毒性?"生态毒性可疑"判断标准 [7]

  
  生态毒性分类 生态毒性指标
水生生物重毒(鱼类、水蚤、藻类) EC50/LL50 ≤1 mg/L
水生生物有毒 EC50/LL50 ≤100 mg/L
微生物有毒(3h试验) EC50 <100 mg/L
高等植物有毒(3植株生长试验) EC50 <100 mg/L 
 

4.6.5添加剂生物降解性 [3]

  
  种 类 名 称 生物降解率% 测试方法
抗氧剂 二叔丁基对甲酚 17 OECD 301C
烷基二苯胺 9 OECD 301D
防锈剂 磺酸钙 >60 CEC L-33-T82
丁二酸半酯 >80 CEC L-33-T82
苯三唑 70 OECD 301B
减摩剂 三羟甲基丙烷酯 >90 CEC L-33-T82
硫化脂肪油 >8 CEC L-33-T82
硫化脂肪酸甲酯 >80 CEC L-33-T82
  
 
4.6.6常用添加剂的毒性 [2],[5],[6]

  
  种类 名称 水害等级 WHC 口服毒性 LD50 mg/kg 眼睛刺激 皮肤刺激
抗氧剂 二叔丁基对甲酚 <1 >1300 有 有
 烷基二苯胺 <1 >5000 无 无
防锈剂 磺酸钙 <1 >5000 有 有
 烷基胺  >5000 无 无
减摩剂 硫化脂肪油 <1 >5000 无 无
 硫化烯烃  >5000 无 无
清净剂 低碱值磺酸钙 <1 >5000 有 有
 高碱值磺酸钙 <1 >5000 无 无
 硫化烷基酚钙  >5000 有 有
分散剂 单丁二酰亚胺  >5000 无 无
 双丁二酰亚胺  >5000 无 无
 硼化丁二酰亚胺  >5000 有 有
抗磨剂 二烷基二硫代磷
酸锌  500-5000 有 有
 磷酸酯胺盐  >5000 有 无
  
 
4.6.7常用添加剂的生态毒性(水生生物毒性)

  
  种类 名称 生态毒性 EC50 mg/L
抗氧剂 二叔丁基对甲酚 淡水鱼类 <1
清净剂 磺酸钙 淡/海鱼类 >1000
  绿藻类 100-1000
抗磨剂 硫化烷基酚钙 淡/海鱼类 >1000
  绿藻类 100-1000
 硫化烃类 淡/海鱼类 >1000
  藻类、菌类 100-1000
 烷基硫代磷酸锌 淡/海鱼类 <10
  藻类 10-100
  
 
4.6.8添加剂对润滑油生物降解性的影响(CEC法)[3]

  
  酯类油生物降解率 添加剂生物降解率 成品油生物降解率
54% 16% 32%
78% 59% 74%
88% 59% 95%
97% ? 92%
97% 16% 48%
  
    注 : 加剂量 6-10%
  
 
4.6.9稠化剂对润滑脂生物降解性的影响(CEC法)[8]

  
  润滑脂 1 2 3 4
基础油 矿物油 酯类油 酯类油 菜子油
稠化剂 锂钙皂 锂钙皂 钙皂 钙皂
滴点℃ 200 204 153 152
锥入度dmm 276 279 273 275
万次剪断差% 8 9 8 7
氧化压力降kPa 30 21 20 25
生物降解率% 35 88 94 94
 

copyright©2010 辽宁海华科技股份ashh@ashh.com.cn 有限公司 版权所有 辽ICP备15009631号-1
地址:辽宁省鞍山市千山区鞍山路309号
联系电话:0412-3545937、3545450、3545886 传真:0412-3545192 
邮编:114229 邮箱:ashh@ashh.com.cn