環(huán)境、資源、人口是當(dāng)今社會(huì)面臨的三大主要問(wèn)題。資源枯竭和環(huán)境污染問(wèn)題日益受到世界各國(guó)的重視。依靠科技進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效、減少?gòu)U物排放已成為人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。 在這種時(shí)代背景下，工業(yè)潤(rùn)滑油的發(fā)展趨勢(shì)也必須適應(yīng)時(shí)代要求。傳統(tǒng)潤(rùn)滑油對(duì)環(huán)境的破壞性日益受到關(guān)注。
生物可降解液壓油的發(fā)展
液壓傳動(dòng)技術(shù)是一種在工業(yè)中應(yīng)用較普遍的一種傳動(dòng)技術(shù)，但目前的液壓系統(tǒng)大多采用礦物型液壓油作為工作介質(zhì)，不僅消耗了大量的石油資源，而且造成了環(huán)境污染。在此背景下，世界各國(guó)紛紛研究環(huán)保節(jié)能的液壓傳動(dòng)技術(shù)，其主要的發(fā)展方向是開(kāi)發(fā)可生物降解的液壓油。+ ?4 n' R/ g7 O6 `5 G8 R
生物可降解液壓油是指既能滿足機(jī)器液壓系統(tǒng)的要求，其耗損產(chǎn)物又對(duì)環(huán)境不造成危害的液壓油�？缮锝到庑灾肝镔|(zhì)被活性有機(jī)體通過(guò)生物作用分解為CO2 和H2O 的能力。3 `- P W. b7 D) L- ?* q
生物可降解液壓油的組成與普通礦物型液壓油一樣都是由基礎(chǔ)油和添加劑組成。但是由于其可降解性能決定了基礎(chǔ)油和添加劑的結(jié)構(gòu)與普通礦物型液壓油不同。1 {3 B0 C& @. r' U% V3 ^+ H
(1) 基礎(chǔ)油：; l5 q2 B" c1 w6 N1 F
基礎(chǔ)油在液壓油中的含量通常在80% 以上，因此，基礎(chǔ)油對(duì)潤(rùn)滑劑性能起著決定性作用。在國(guó)外用于生物可降解液壓油的基礎(chǔ)油主要有HETG（植物油型）和HEES(合成酯型)兩種。植物油型基礎(chǔ)油（HETG）有很好的潤(rùn)滑性能，并且沒(méi)有毒性能夠很容易地進(jìn)行生物降解。植物油型基礎(chǔ)油是基于自然界中的植物提煉的，如油菜籽、向日葵、玉米和大豆等，與合成酯型相比，植物油型基礎(chǔ)油的價(jià)格要便宜許多，缺點(diǎn)就是容易高溫氧化，而它的傾點(diǎn)在-15℃左右，其高低溫性能均不理想，而近年來(lái)隨著高油酸基礎(chǔ)油（HOBS）的應(yīng)用，這些缺點(diǎn)已經(jīng)得到了很大的改善，某些產(chǎn)品性能已經(jīng)達(dá)到了合成基礎(chǔ)油的水平。 r7 b) U6 B7 [( i" J
而合成酯型的基礎(chǔ)油與植物型基礎(chǔ)油相似，同時(shí)，具有很好的低溫流動(dòng)性能和出色的高溫抗氧性能。這些與傳統(tǒng)礦物油型基礎(chǔ)油特性相似。因此，合成酯型基礎(chǔ)油被廣泛應(yīng)用于生物可降解液壓油的工作中。目前合成酯型基礎(chǔ)油主要存在的問(wèn)題是水解安定性差，價(jià)格昂貴，但是隨著工藝技術(shù)的改進(jìn)，這些缺點(diǎn)有望被克服。
9 l% w) r5 V5 ` (2) 添加劑5 B0 Y0 R( H( c( ~$ @
傳統(tǒng)潤(rùn)滑油添加劑都是針對(duì)礦物油而設(shè)計(jì)的，主要考慮滿足潤(rùn)滑油的使用性能，很少考慮環(huán)保和健康等因素。雖然說(shuō)添加劑在整個(gè)油品中占的比例不高，但對(duì)自然界和生物界的危害不可低估。生物可降解潤(rùn)滑油要求添加劑低毒性、低污染、可生物降解。因此，研制適用于生物可降解潤(rùn)滑油的添加劑是實(shí)現(xiàn)可降解潤(rùn)滑油實(shí)際應(yīng)用的重要課題，目前這項(xiàng)工作在世界范圍內(nèi)還是起步階段，需要科研人員對(duì)生物可降解型潤(rùn)滑油的添加劑進(jìn)行研究，以滿足實(shí)際的要求。: A+ S' R& p! M ^$ i
從以上分析可知，節(jié)能環(huán)保液壓傳動(dòng)技術(shù)也是一門(mén)綜合學(xué)科，它的發(fā)展必須借助信息技術(shù)、摩擦磨損技術(shù)、潤(rùn)滑技術(shù)以及新材料新工藝等成果的不斷創(chuàng)新而得到發(fā)展。
$ {) t- c7 S7 d G i, j" `6 y8 N: F工業(yè)潤(rùn)滑油的趨勢(shì)：
1、提高基礎(chǔ)油的品質(zhì)或開(kāi)發(fā)應(yīng)用可生物降解的基礎(chǔ)油。目前，礦物基礎(chǔ)油正由API I類向API II和III類轉(zhuǎn)變，其批量生產(chǎn)正向加氫技術(shù)發(fā)展。加氫基礎(chǔ)油的硫、氮及芳烴含量低、粘度指數(shù)高、熱氧化安定性好、揮發(fā)性低、因而換油期延長(zhǎng)。隨著時(shí)代和技術(shù)的發(fā)展，聚烯烴(PAO)技術(shù)的成熟與天然氣生產(chǎn)合成潤(rùn)滑油(GTL)技術(shù)的推廣，這些合成潤(rùn)滑油的換油期比加氫基礎(chǔ)油更加延長(zhǎng)，環(huán)境危害愈發(fā)降低。另一方面，正如上文所說(shuō)，以植物油為基礎(chǔ)的可生物降解的潤(rùn)滑油已經(jīng)成為21世紀(jì)最熱門(mén)的研究課題。
2、提高調(diào)合配方技術(shù)。在調(diào)合配方技術(shù)中，除了采用多功能添加劑外，很重要的是研究添加劑的協(xié)同效應(yīng)，兩種添加劑在一起使用時(shí)的效果比單獨(dú)使用一種添加劑使用時(shí)的效果要好得多，這樣就可以大大降低添加劑的總加劑量。這是提高油品質(zhì)量和降低成本的重要措施。如抗磨液壓油的總添加劑量已經(jīng)由過(guò)去的1.5%-2.0%降到0.4%-0.6%；工業(yè)齒輪油的總加劑量也降至1.2%以下。如美國(guó)瑞安勃的生物液壓油，抗氧化壽命已由原來(lái)的3000-4000小時(shí)提高到10000小時(shí)以上。
3、發(fā)展多功能添加劑。潤(rùn)滑油添加劑能以相對(duì)少量加入潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油中，便可以顯著改善潤(rùn)滑油的某些性質(zhì)，或者賦予潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油某些原來(lái)并不具備的新的性質(zhì)。