植物油可以代替润滑油吗 植物油环境友好润滑油的改性研究进展

摘要。介绍了植物油用作环境友好润滑油基础油的优势和不足。植物油必须先进行改性处理才可用作高性能润滑油基础油，植物油改性的方法包括遗传技术改性和化学改性，如氢化、环氧化和酯交换等。文章综述了不同改性方法的效果和局限性及改性研究的进展。提出了植物油改性研究中存在的主要问题，并对植物油深度改性，如加氢甲酰化、内酯化、开环反应和引入功能元素等研究的发展趋势进行了展望，对环境友好润滑油的研制具有参考意义。

关键词：植物油；环境友好；润滑油；改性；进展

中图分类号：te626.3文献标识码：a

0前言

环境是人类及其他生命赖以生存的基础。随着技术进步、发展及环保意识的增强，人类逐渐认识到废弃润滑油对环境的危害。因此，研制可生物降解的环境友好润滑油是今后的发展趋势。

基础油无疑是润滑油生态效应的决定性因素，所有生物降解润滑油的基础油都要满足5个典型的标准：对添加剂有良好的分散溶解性能，良好的低温性能，充分的生物降解性，良好的润滑性能，高闪点。用于环境友好润滑油的基础油主要有植物油、合成酯、环氧化物聚合物、聚醚或异构烃等［1-4］。

植物油基于自然界中植物提炼，如油菜籽油、葵花籽油、大豆油等，分子结构主要由甘油三酸酯和其他酯化了的脂肪酸构成，粘度指数高、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。但植物油的物理性质受脂肪酸的结构、组成影响，高温时易氧化，而且倾点较高，与矿物油基础油相比，高、低温性能均不理想。尽管如此，植物油资源易得，可再生，比合成酯价格便宜，具竞争优势，其性能不足可通过改进种植技术、植物油化学改性和添加适当的添加剂加以改进［5］。

围绕植物油基础油改性这一课题的研究工作主要集中在遗传基因改性和化学改性上。本文对植物油改性的各种方法进行了探讨，较系统的介绍植物油作为基础油的各种改性方法的优势和不足，改性植物油的应用及今后的发展趋势。

1天然植物油基础油

天然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［6］。不同地区生长的同类植物油，组成也有差异，而不同的国家应用植物油种类也完全不同。大豆油占全球植物油总量的29%，在美国用来生产的植物油主要是大豆油；英国植物油的一半是菜籽油，其次是大豆油和葵花子油；法国更喜欢葵花子油；在远东棕榈油占主要地位。

植物油与其他的基础油相比，主要差别有。分子量大；含有不饱和的三甘油酯；精制后的化学成分相当一致。随植物油的来源不同，其各项理化性质如碘值、浊度、氧化稳定性等亦有所不同，这主要是由于其中的脂肪酸成分不同所致。构成植物油分子的脂肪酸有硬脂酸、油酸（一个双键）、亚油酸（二个双键）和亚麻酸（三个双键）等，脂肪酸的结构和种类对其各种性能起决定性作用。一般来说，油酸含量越高，亚油酸和亚麻酸含量越低，其热氧化安定性越好。碘值是不饱和酸含量的量度，碘值越大，氧化安定性越差；浊度表示低温特性，浊度越高，低温性能越差。植物油分子中含有大量的c=c键，使植物油氧化机理主要表现为活泼的烯丙基自由基反应机理，这正是其氧化稳定性差的主要原因［7］。尤其是含2或3个双键的亚油酸或亚麻酸，在氧化初期就被迅速氧化，并对以后的氧化反应起引发作用。