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摘 要：介绍了可生物降解液压油概念,它的组成包括基础油和添加剂.可生物降解液压油主要研究方向集中在筛选和开发新基础油方面,添加剂的研究还处于起步阶段.文中详细总结了以植物油、改进植物油、合成酯、聚醇醚、聚甲基烯烃及其多种混合物作为基础油的可生物降解液压油研究进展.研制开发性能好、成本低的可生物降解基础油与可生物降解添加剂是今后的发展趋势.

关 键 词：可生物降解；液压油；基础油；添加剂

中图分类号：TE626.38　文献标识码：A

0　引言

环境是人类及其他生命赖以生存的基础.液压系统的泄漏,大量的液压油进入环境,造成严重的污染.因而,可生物降解液压油的开发受到极大的关注.可生物降解液压油又称为环境友好型液压油,即指油品必须满足液压系统使用性能要求,且其自身及耗损产物又具有生态效应,包括：可生物降解性、生态毒性、可再生等.

在欧洲和北美,20多年前就开始有力地推进可生物降解液压油研究和应用,特别是在北欧、德国、瑞士及奥地利,对可生物降解液压油非常重视,并制定了环保法规来限制部分矿物油的使用.可生物降解液压油的产量增长很快,需求量逐年上升,如Mobil、BP等公司推出的可生物降解液压油,占其液压油总量10％.

在国内,可生物降解液压油的产品标准尚未制定,但随着时代的发展,研制可生物降解液压油是发展的必然趋势.在此,详细回顾国内外可生物降解液压油20年多来的研究进展,并展望其发展方向.

1　可生物降解液压油基本要求与评定方法

所谓可生物降解液压油是指液压油品必须满足’系统使用性能要求,且其自身及耗损产物对生态不造成危害,即具有可生物降解性、生态毒性小、耗损低、是可再生资源.

可生物降解液压油由基础油和添加剂组成.通常,液压油中基础油含量在90％以上,对液压油性能起着决定性作用.因此,目前可生物降解液压油的主要研究集中在筛选和开发基础油方面,可生物降解添加剂的研究还处于起步阶段.

1.1　可生物降解液压油的基本技术要求

早在1994年,德国机械与工业制造协会发布了可生物降解液压油标准VDMA24568.到2002年,国际标准化组织在VDMA24568的基础上发布了环境可接受液压油(液)产品规格标准ISO15380：2002.该标准将生物降解液压油分为四个系列：

HETG环境可接受的液压油三甘油酯系列；

HEPG环境可接受的液压油聚醚系列；

HEES环境可接受的液压油合成酯系列；

HEPR环境可接受的液压油聚仅一烯烃合成油系列.

每个系列含有22、32、46、684个黏度级别.表1列出了ISO15380：2002对4个系列可生物降解液压油(液)产品生态效应的技术要求.

1.2　可生物降解液压油生物降解性评定方法

液压油的可生物降解性指物质被微生物通过生物作用分解为简单化合物,如C02和H20的能力.可生物降解性是液压油环境友好评价最主要的指标.

目前,评价润滑剂的生物降解性还没有国际通用的方法,但有多种成熟的试验方法可用于评价测试.最常用的标准方法有OECD301系列、ISO方法、ASTM方法以及CEC方法等,如表2所示.

1.3　可生物降解液压油基础油的基本要求

基础油是液压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：

(1)充分的生物降解性,来弥补配方中分散剂或其他添加剂的低生物降解性；

(2)良好的低温性能,如倾点-40℃,-25℃黏度小于7500mm2／s等；

(3)良好的润滑性能,不需抗磨添加剂；

(4)对添加剂有良好的分散溶解性能；

(5)高闪点,一般大于260℃.

目前,可生物降解液压油最主要的基础油是改性植物油和合成酯,其他还有聚醚、α－烯烃合成油、聚醇醚等.植物油分子结构主要由甘油三酸酯和其他酯化的脂肪酸构成,润滑性好、无毒、易生物降解,其性质受脂肪酸结构影响,高温时易氧化,且倾点较高.合成酯基础油一般是由多羟基醇和线性酸酯化反应合成的,主要有季戊四醇四酯、三羟甲基丙烷三庚酯、三羟甲基丙烷三油酸酯等,生物降解性好,高低温性能优良.

与矿物油相比,植物油的高低温性能均不理想；与合成酯相比,其价格便宜很多.合成酯的可生物降解能力与植物油相似；低温流动性能优良且高温抗氧性能出色,又与矿物油特性相似.从发展趋势来看,合成酯是可降解液压油理想的基础油.但主要缺点是水解安定性差,价格昂贵.植物油、合成酯与矿物基础油的性能对照见表3.

1.4　可生物降解液压油添加剂的基本要求

传统润滑油添加剂都是针对矿物油而设计的,主要为了满足润滑油的使用性能,很少考虑环保和健康等因素.如将传统添加剂加入可降解液压油,会影响基础油自身的生物降解性,危害降解过程中的活性微生物或酶,降低生物降解效率.因此,研制可生物降解、低毒性、低污染的添加剂是开发可生物降解液压油的