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生物基润滑油中绿色添加剂的研究进展

2021-11-23刘超刘建芳

润滑油 2021年5期

刘超,刘建芳

(武汉轻工大学生命科学与技术学院,湖北 武汉 430023)

0 引言

在过去几十年里,含有磷、硫、重金属等有害成分的常用添加剂如二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)仍在使用[1],随着公众环保意识的增强,研究环境适应性的润滑剂(或称为环保型润滑剂)已经成为一个重点课题[2-4]。润滑剂的成功取决于选择合适的基础油和性能添加剂,并优化比例,来满足特定的应用规格和要求[5]。目前生物基础油由于其良好的润滑性和可降解性,展示出替代矿物基础油的巨大优势。而添加剂作为润滑剂的重要组成部分,虽然使用量很少,但流入环境中仍会造成严重的污染[6]。传统添加剂如有机磷酸盐、有机硫化物具有良好的分散稳定性和摩擦学性能,但它们都有不同程度的环境问题如空气污染、酸雨、化学腐蚀等[7]。就环境友好性而言,目前研究人员关注最多的是纳米颗粒、离子液体和植物来源的化合物等绿色添加剂。本文综述了生物基润滑油中绿色添加剂的最新进展,从润滑机理、影响因素及摩擦学性能方面对添加剂进行了探讨,并对绿色添加剂的研究和发展提出展望。

1 纳米添加剂

1.1 纳米添加剂润滑机理

根据纳米添加剂的组成材料不同,可分为三种类型:纳米金属基、纳米碳基和纳米复合材料基。它们无毒且具有良好的生物降解性,能够在接触面凹凸处聚集,形成薄而光滑的固体层状薄膜[8-9]。大量实验表明,生物基润滑剂中加入适量的纳米颗粒,抗磨性和减摩性均得到了明显的改善[10-11],而改善的性能通常取决于纳米颗粒的特性,如形状、大小和浓度,见表1。……

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