[实用新型]制备可再生润滑油的设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于制备可再生润滑油的设备。 

背景技术

环境友好润滑油是一类生态型润滑油(Eco-Lubricant)。环境友好润滑油(Environmentally Friendly Lubricant)亦称环境无害润滑油、环境兼容润滑油、环境协调润滑油等，是指润滑油即能满足机械设备的使用要求，又能在较短的时间内被活性微生物(细菌)分解为CO₂和H₂O。因此，润滑油及其耗损产物对生态环境不产生危害，或在一定程度上为环境所容许。环境友好润滑油有时也泛称为绿色润滑油(Green Lubricant)。 

研究、开发和使用环境友好润滑油是人类社会可持续发展的必然选择，随着国际社会对环境保护的日益重视，对环境友好润滑油的需求将会不断上升。许多国家尤其是工业发达国家先后提出使用不污染和不危害环境的绿色润滑油。 

植物油是最早使用的润滑剂之一，优异的润滑性使天然植物油至今仍是金属加工油剂的重要组分之一。研究表明，天然油(包括植物油)具有最好的生物降解性，并且其资源可再生。可作为“绿色”润滑油基础油的植物油主要有橄榄油、菜籽油、花生油、大豆油、棕榈油、蓖麻油、葵花籽油等。 

植物油作为环境友好润滑油具有如下所述的优点。 

植物油是太阳能产物，是可再生性资源，是一种清洁而丰富的原料。尤其是，植物油的无毒及生物降解性好，且润滑性好。天然植物油具有优异的润滑性能，植物油分子含极性基团，可在金属表面形成吸附膜，植物油中的脂肪酸可与金属表面反应形成金属皂的单层膜，两者均可起减摩抗磨作用。在四球机上对几种植物油的抗磨减摩性能评定的结果表明，植物油具有较高的油膜强度P_B、较小的磨斑直径WSD和较低的摩擦系数。 

然而，由于植物油自身的一些结构特点，其也具有如下所述的一些缺点。 

(a)植物油含有不饱和键(C＝C双键)，造成热稳定性和氧化稳定性较差。 

(b)植物油分子中有烯丙基，非常容易受到攻击，随后发生氧化降解生成极性含氧化合物，这些氧化物易聚合最终导致不溶沉积物的形成及油的酸性增加。 

(c)大部分植物油的粘度低于润滑油所需要的粘度，限制了其应用范围。 

(d)植物油分子在低温下容易絮凝、沉积和固化，导致低温性能差。 

目前国内外改善植物油基润滑油性能的研究主要有三种：(a)对植物油进行化学改性，方法主要有：酯化/转酯化、环氧化、聚合、加氢等；(b)添加添加剂，如抗氧剂、降凝剂等，以起到辅助作用；(c)通过改进植物种植技术制取高油酸的植物油。 

在如上所述的三种方式中，化学改性是目前已知的主要方法，例如采用植物油酯化改质、环氧异构酯化改性和催化热聚合反应。其中，植物油酯化改质可以提高粘温性能及降低倾点，但未消除植物油分子中的双键，其氧化稳定性仍不好且粘度较低。环氧异构酯化改性可提高植物油的粘度及粘温性能和氧化稳定性，但低温流动性仍有待改进。催化热聚合反应可以提高氧化稳定性，但产物的酸性增加，同时所得产物分子中支链过多，使得生物降解性降低。 

另外，在高分子化学领域已经引入了等离子体聚合的方法，以下将对其机理加以描述。 

随着温度的升高物质由固态变成液态，然后变成气态。这就是人们常见的物质的三种状态。所谓“等离子体”被定义成物质存在的第四种状态。具体地说，在温度升高的时候，物质受热能的激发而电离，电离度与温度T(K)的3/2次方成正比。如果温度足够高，就可以使物质全部电离。电离后形成的电子之总电荷量在数值上相等，而在宏观上保持电中性。这就是等离子体的基本含意。换言之，等离子体是正负电荷数量和密度基本相等的部分电离的气体，是由电子、离子、原子、分子、光子或自由基等粒子组成的集合体。 

等离子体中的化学反应过程如下： 

电场+电子→高能电子 

活性基团+分子(或原子)→生成物+热 

由此可见，激发和电离在反应过程中起关键的作用，可以实现一般化学反 应难以实现的反应。例如，过去认为惰性气体不能参与化学反应，然而它们在电场中受到激发和电离却具有很高的活化能，可以实现许多在一般情况下难以实现的反应。另一方面，高能电子也可被卤素和氧气等电子亲合力大的物质俘获，成为负离子。这类负离子具有很好的化学活性，在化学反应中起着重要的作用。研究表明，在低温等离子体中可由不同的激活自由基引起各种反应。