一種可生物降解潤滑劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可生物降解潤滑劑及其制備方法，它是由以下重量份配比的原料構(gòu)成：植物油30~50份，果糖5~15份，透明質(zhì)酸鈉1~3份，乳化劑0.5~1.5份，甲醇鈉1~3份，水5~10份，還包括氨基酸2~8份，碳酸鹽或者磷酸鹽0.2~1.1份。其成分均為可生物降解物質(zhì)構(gòu)成，配方中創(chuàng)造性的采用果糖對植物油進行改性，提高氧化穩(wěn)定性，添加透明質(zhì)酸鈉提高粘彈性，添加碳酸鹽或者磷酸鹽不僅提供潤滑劑的防銹性能，同時提高潤滑劑的生物降解性。本發(fā)明提供的可生物降解潤滑劑的生物可降解性高，90天降解率高達98%以上。
【專利說明】一種可生物降解潤滑劑及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于潤滑劑【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種可生物降解潤滑劑及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 潤滑劑的使用，可以減少接觸表面之間的摩擦和磨損，減少能源浪費。但潤滑劑在 使用過程中經(jīng)常會滲透、泄漏、溢出，如果處理不當，會致使?jié)櫥瑒┝魅氲江h(huán)境中。而目前使 用的潤滑劑90%以上為礦物油潤滑劑，難以生物降解，甚至還有一定的毒性，流入環(huán)境，必 然造成對環(huán)境的嚴重污染。
[0003] 以植物油為原料制備的植物油基潤滑劑，具有很好的性能，這種潤滑劑既能滿足 某些苛刻的工況條件，又能在較短時間內(nèi)被微生物分解為C0jPH20,即使流入環(huán)境，也不會 對環(huán)境造成污染，是一種"綠色"潤滑劑。在環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)越來越引起人們重 視的今天，潤滑劑所帶來的環(huán)境污染已引起很多國家和政府的高度重視。以植物油為原料， 制備可生物降解的綠色潤滑劑已成為當今社會潤滑劑研究的熱點。
[0004] 植物油來源廣，可再生，并且具有很好的粘溫性和潤滑性，但其抗磨性、承載性較 差，尤其是植物油的不飽和脂肪酸中含有大量的不飽和C=C雙鍵，致使其氧化穩(wěn)定性和低 溫性能都較差。因此，需要采用各種方法來改善植物油的某些性能，制備可生物降解潤滑 齊U，以滿足不同條件的工況需求。
[0005]目前，各研究所和高校，如中科院蘭州化物所、上海大學(xué)、石油化工科學(xué)研究院、 后勤工程學(xué)院等單位一直從事可生物降解潤滑劑的開發(fā)研究，但到目前為止，我國還 沒有實際應(yīng)用的綠色潤滑劑產(chǎn)品，目前的研究也只集中在基礎(chǔ)油和添加劑方面。專利 201310183098.4中公開了一種可生物降解型鉆井液潤滑劑及其制備方法，但是其主要成 分是生物柴油30?45%，潤滑劑25?55%，乳化劑10?30%，并非生物可降解的可生 物降解潤滑劑，該專利的可生物降解型潤滑劑主要是整個生產(chǎn)過程對環(huán)境無污染，并非實 際意義上的可生物降解。專利201210030120. 7中公開了一種可生物降解型水溶性非油金 屬防銹潤滑劑，主要解決金屬防銹潤滑的問題，但是該配方中含有大量有機溶劑如：一乙醇 胺、聚乙二醇、乙醇、丙三醇；并且該配方側(cè)重防銹效果，其潤滑功能不能滿足目前的需要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種可生物降解潤滑劑及其制備方法。
[0007] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為： 一種可生物降解潤滑劑，它是由以下重量份配比的原料構(gòu)成：植物油30~50份，果糖 5~15份，淀粉2飛份，透明質(zhì)酸鈉1~3份，乳化劑0. 5~1.5份，甲醇鈉1~3份，水5~10份。
[0008] 所述的植物油為橄欖油或者棕櫚油。
[0009] 所述的乳化劑為油基氨基酸鈉。
[0010] 還包括氨基酸2?8份。
[0011] 所述氨基酸為組氨酸或者賴氨酸中一種。
[0012] 還包括碳酸鹽或者磷酸鹽0. 2~1. 1份。
[0013] 所述碳酸鹽為碳酸鉀或者碳酸鈉；所述磷酸鹽為磷酸鉀或者磷酸鈉。
[0014] 所述可生物降解潤滑劑優(yōu)選由以下重量份配比的原料構(gòu)成：植物油45份，淀粉 3份，果糖9份，透明質(zhì)酸鈉3份，乳化劑1.2份，甲醇鈉2份，氨基酸5份，磷酸鹽0.7份， 水6份。
[0015] 所述可生物降解潤滑劑的制備方法，包括如下步驟： 1)將30~50份植物油，預(yù)熱至60°C，加入果糖5~15份、氨基酸（T8份、甲醇鈉1~3份， 控制真空度在2kPa，升溫至9(Tll(TC，反應(yīng):T7 h，得到反應(yīng)液a; 2)將透明質(zhì)酸鈉1~3份、碳酸鹽或者磷酸鹽0.2~1. 1份加入到水5~10份中，攪拌溶 解，得到溶液b; 3)將溶液b加入到反應(yīng)液a中，加入乳化劑0.5~1.5份，淀粉2飛份，攪拌得產(chǎn)品可生 物降解潤滑劑。
[0016] 步驟1)中升溫至100°C，反應(yīng)5h。
[0017] 植物油具有很好的粘溫性和潤滑性，但其抗磨性、承載性較差，尤其是植物油的不 飽和脂肪酸中含有大量的不飽和c=c雙鍵，致使其氧化穩(wěn)定性和低溫性能都較差，在研制 過程中，發(fā)明人比較了不同植物油的理化性質(zhì)，目前在潤滑劑上研究較多的有大豆油、葵花 籽油，但是大豆油的色澤較深，有特殊的豆腥味；熱穩(wěn)定性較差，加熱時會產(chǎn)生較多的泡沫， 并且大豆油含有較多的亞麻油酸，較易氧化變質(zhì)；葵花籽油含油酸15%左右，亞油酸70%左 右，不飽和C=C雙鍵含量高，其氧化穩(wěn)定性和低溫性能差；在多次實驗基礎(chǔ)上，發(fā)明人選 用橄欖油或者棕櫚油作為潤滑劑的主要成分，然后采用果糖對其改性。棕櫚油和橄欖油是 混脂肪酸甘三酯的混合物，其脂肪酸有飽和脂肪酸和含有C=C雙鍵的不飽和脂肪酸，通過 果糖改性，將不飽和脂肪酸中的C=C雙鍵與果糖酮基作用生成環(huán)氧鍵，從而生成環(huán)氧棕櫚 油，果糖是含有酮基的酮糖，同時還含有多個羥基，在甲醇鈉作為催化劑條件下，與植物油 發(fā)生反應(yīng)，生成環(huán)氧基團以及酯基，提高植物油的氧化穩(wěn)定性。
[0018] 在配方中優(yōu)選加入2~8份的氨基酸，發(fā)明人對目前的二十種氨基酸(甘氨酸、丙氨 酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、色氨酸、絲氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、蛋氨 酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、蘇氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、賴氨酸、精氨酸和組氨酸）均作了研究， 添加氨基酸后得到的潤滑劑的生物降解性能均有所提高，潤滑性能也有所提高，其中，添加 賴氨酸和組氨酸時，制得的潤滑劑的生物降解性能提高幅度較大。發(fā)明人分析認為，賴氨酸 和組氨酸結(jié)構(gòu)式如下：

【權(quán)利要求】
1. 一種可生物降解潤滑劑，其特征在于它是由以下重量份配比的原料構(gòu)成：植物油 30?50份，淀粉2?6份，果糖5?15份，透明質(zhì)酸鈉1?3份，乳化劑0.5?1.5份，甲醇鈉1?3 份，水5~10份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可生物降解潤滑劑，其特征在于：所述的植物油為橄欖油或 者棕櫚油。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可生物降解潤滑劑，其特征在于：所述的乳化劑為油基氨基 酸鈉。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可生物降解潤滑劑，其特征在于：還包括氨基酸2~8份。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的可生物降解潤滑劑，其特征在于：所述氨基酸為組氨酸或者 賴氨酸中一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種可生物降解潤滑劑，其特征在于：還包括碳酸鹽或 者磷酸鹽0. 2~1. 1份。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種可生物降解潤滑劑，其特征在于：所述碳酸鹽為碳酸鉀 或者碳酸鈉；所述磷酸鹽為磷酸鉀或者磷酸鈉。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種可生物降解潤滑劑，其特征在于：由以下重量份配比的 原料構(gòu)成：植物油45份，淀粉3份，果糖9份，透明質(zhì)酸鈉3份，乳化劑1. 2份，甲醇鈉2 份，氨基酸5份，磷酸鹽0.7份，水6份。
9. 權(quán)利要求1~8中任意一項所述可生物降解潤滑劑的制備方法，其特征在于包括如下 步驟： 1) 將30~50份植物油，預(yù)熱至60°C，加入果糖5~15份、氨基酸（T8份，甲醇鈉1~3份， 控制真空度在2kPa，升溫至9(Tll(TC，反應(yīng):T7 h，得到反應(yīng)液a; 2) 將透明質(zhì)酸鈉1~3份、碳酸鹽或者磷酸鹽0.2~1. 1份加入到水5~10份中，攪拌，得 至IJ溶液b ; 3) 將溶液b加入到反應(yīng)液a中，加入乳化劑0. 5~1. 5份，淀粉2飛份，攪拌得產(chǎn)品可生 物降解潤滑劑。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述可生物降解潤滑劑的制備方法，其特征在于：步驟1)中升溫 至KKTC，反應(yīng)5h。
【文檔編號】C10M169/04GK104342249SQ201410494722
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月25日
【發(fā)明者】張學(xué)平, 朱忠海 申請人:蘇州長盛機電有限公司