1. 研究目的与意义
现有润滑油大多选用矿物油作为基础油,然而,在其大量被使用的同时,不可避免地会通过运输、泄露、溅射、溢出或不恰当的排放等各种途径进入环境,严重污染着土壤和水资源,破坏生态环境和生态平衡。据调查,每年在欧共体市场销售的450万吨润滑油当中有60万吨直接消失在环境中,美国废润滑油中约有32%原封不动地排放到环境中,德国每年渗透入土壤中的链锯油就高达0.5万吨。中国作为润滑油生产和消费的大国,为缓解能源压力、提高润滑油产品的竞争力,更好地满足环境对润滑油产品的要求,进行可生物降解润滑油的研究有着极为重要的意义。
绿色润滑油又可以叫做可生物降解润滑油或者环境友好润滑油,它指的是润滑油的生态效应:润滑油本身及其耗损产物不会对生态环境造成危害,在一定程度上为环境所容许。其中包括生物降解性、毒性与生态毒性、生物聚集性、可再生资源、损耗产物等。
环氧化大豆油由于其成本较低,已在增塑剂等领域得到了较好的应用。大豆油中的双键很容易与过氧酸发生环氧化反应,而使双键减少,但环氧化油脂还是不稳定。我们设想利用环氧基在酸或碱的存在下其它含有活泼氢的物质很容易发生开环反应,可进一步合成新的异构酯,而求得更定的改进油脂。大豆油的环氧化已是成熟工艺,本研究拟以环氧化大豆油为原料,催化剂存在下使环氧大豆油与乙酸发生异构化反应从而消去双键合成新型氧化稳定性好的可生物降解的润滑油。2. 国内外研究现状分析
国外研究现状:
国外对于以植物油及其衍生物为原料合成润滑油研究主要集中在降低原料不饱和度和增加支链化方面,所采用研究技术主要包括选择性氢化、二聚/低聚反应、支链化、环氧化及醋化和醋交换等方面。随着全球环境污染问题的日趋严重,国际社会越来越多的注视集中到对潜在污染的防范,对未污染领域的保护等方面的问题上。世界各国也都制订了相应的环境保护法案,并积极采取措施将润滑油使用对环境产生的威胁降低。早在20世纪70年代末,西欧一些发达国家就推广使用低生物毒性、可生物降解润滑油(即环境友好润滑油)。80年代初,可生物降解润滑油首先在森林开发中得到应用。进入90年代以来,一些国家己经立法禁止在环境敏感地区,如森林、水源、矿山等地区使用生物降解性能不符合要求的润滑油。
国内环境友好润滑油:
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:
1 传统过氧酸法合成环氧化大豆油
2 固体酸法合成环氧化大豆油
4. 研究创新点
随着石油资源的日益枯竭,研制和开发具有再生能力的改良动植物油酯绿色润滑油基础油,不但具有环保可持续发展的意义,而且具有重大的社会和经济意义。本课题正是在此基础上提出的。本研究从植物油尤其是环氧化大豆油入手,对植物油及其深加工产物进行分子结构的重新设计,改进其存在缺点,使其既满现代工业对润滑油的需求,又符合环保要求。
大豆油中的双键很容易与过氧酸发生环氧化反应,而使双键减少,但环氧化油脂还是不稳定。我们设想利用环氧基在酸或碱的存在下其它含有活泼氢的物质很容易发生开环反应,可进一步合成新的异构酯,而求得更定的改进油脂。大豆油的环氧化已是成熟工艺,本研究拟以环氧化大豆油为原料,催化剂存在下使环氧大豆油与乙酸发生异构化反应从而消去双键合成新型氧化稳定性好的可生物降解的润滑油。