一种可生物降解的润滑剂及其制备方法与流程

本发明涉及润滑剂，具体涉及一种可生物降解的润滑剂及其制备方法。

背景技术：

1、润滑剂主要有两个方面的作用，一方面是用于机械传导中，能够降低摩擦副的摩擦阻力、减缓磨损；另一方面则是用于有机树脂的添加，可以有效的改善树脂的润滑性，改善制品色泽，增加光泽，提高抗静电性、促进熔融、避免降解、增加制品韧性、有效降低加工时的能耗，添加内润滑剂可减少聚合物分子链之间的内聚力，能够加速熔融，降低熔融粘度、延长加工寿命、改善加工时的流动性和提高制品透明性。

2、现在的润滑剂按照材料可以分为有机质和无机质，有机质绝大多数以矿物油作为基础油。矿物油是从石油中提炼出来的，其主要成分是碳和氢两种元素组成的烃类分子混合物。由于它的价格低廉，性能可以满足大多数机器设备的润滑需要，占据着市场主导地位。但是该种产品使用完毕之后，会在环境中进行积聚，造成环境污染，主要原因还是其组成不具有生物降解性。

3、公开号为cn109913300a的专利说明书公开了一种可生物降解的环保型润滑剂及其制备方法，该润滑剂包括以下组分：植物油、抗氧剂、乳化剂、碳酸钠、盐酸和离子液体；该润滑剂的制备方法为：植物油脂肪酸甲酯的制备；一次改性植物油的制备；环氧化一次改性植物油的制备；二次改性植物油的制备；将二次改性植物油、离子液体、抗氧剂、乳化剂、碳酸钠和盐酸依次加入反应器中，搅拌，得到润滑剂；植物油经过一次改性和二次改性后，既消除了植物油中的c＝c双键，又替换掉了植物油分子中的甘油，从而得到氧化稳定性较好的改性植物油，实验结果表明，该专利技术所制得的润滑剂具有很好的生物降解性和润滑效果。

4、公开号为cn106367186a的专利说明书公开了一种植物油基可降解型润滑油，按照重量份数包括以下组分：植物基合成油125～160份、黏度指数改进剂2～6份、防腐剂2～5份、鳞片石墨2～5份、杀菌剂2～5份、消泡剂2～5份和水180～220份。所述植物基合成油按照重量份数包括以下组分：油酸5～10份、亚油酸3～9份、蓖麻油80～90份、棉籽油35～55份、硬脂酸1～3份、二羟硬脂酸1～3份。该专利技术所提供的植物油基可降解型润滑油及其制备方法，最大无卡咬负荷得到了很大的提高，具有较好的润滑性能及稳定性，此外，还可以进行生物降解，有利于环保。

技术实现思路

1、本发明提供了一种可生物降解的润滑剂，无需引入催化剂等组分，采用氢化植物油作为基础组份，然后辅以正丁醇、氨基酸、氧化石墨烯进行改性，在保证了润滑剂的生物可降解性的同时，也具有非常好的润滑性能。

2、一种可生物降解的润滑剂，以质量份数计，原料组成包括：

3、

4、氢化植物油偏向于脂状的状态，这使得氢化植物油有更好的稳定性，同时润滑剂本身也有更好的润滑特性。所述氢化植物油可为氢化菜籽油和/或氢化豆油，可通过菜籽油和/或豆油加氢获得。

5、所述氨基酸可为异亮氨酸。异亮氨酸具有一定的抗氧化能力，加入后可提高润滑剂的润滑性能、最大无卡咬负荷、烧结负荷和可降解能力。

6、所述抗氧化剂可为抗氧剂246(2,4,6-三叔丁基酚)。

7、本发明还提供了所述的可生物降解的润滑剂的制备方法，包括步骤：

8、s1，混合氢化植物油和正丁醇，得混合液；

9、s2，将10％-50％的混合液与1-2质量份的氧化石墨烯混合球磨，球磨后的产品与剩余混合液混匀并进行低压旋蒸，得到基础油；

10、s3，将基础油与氨基酸、抗氧化剂以及剩余的氧化石墨烯混匀，得到所述可生物降解的润滑剂。

11、本发明制备方法将氧化石墨烯分为两部分。在步骤s2反应过程中将一部分的氧化石墨烯作为氢化植物油和正丁醇的反应介质，促进氢化植物油的稳定；在步骤s3中，将剩余的氧化石墨烯作为添加剂，能够保证润滑剂的润滑性能。

12、第一部分的氧化石墨烯用于步骤s2，用于改性氢化植物油，增强氢化植物油的稳定性。在步骤s2中，混合液与氧化石墨烯混合球磨的过程中，物料粘性会变大，因此本发明先只用10％-50％的混合液与1-2质量份的氧化石墨烯混合球磨，球磨后的产品再与剩余混合液混匀。如果直接一次性将全部的混合液与1-2质量份或者全部的氧化石墨烯混合球磨，物料粘性会非常大，最终润滑剂的润滑效果、可降解性等性能反而下降。步骤s2的混合球磨过程也可起到促进氧化石墨烯融入到整体体系的作用，提高氧化石墨烯在润滑剂中的稳定性。此外，如果在步骤s2中加入的氧化石墨烯过多，会导致氢化植物油的醇化氧化反应过度，最终的润滑剂产品同样达不到理想效果。本发明制备方法通过严格控制氢化植物油的改性反应程度，得到综合性能最优的润滑剂。

13、步骤s1中，为了更好地混合均匀，混合温度可为50-70℃。

14、步骤s2中，所述球磨的时间可为0.5-1h。

15、步骤s2中，低压旋蒸可取出基础油里的轻质，保证基础油中的物质量的分布，避免小分子的混入，提高润滑剂的润滑稳定性。

16、步骤s2中，所述低压旋蒸的温度可为70-80℃，时间可为20-30min，真空度可为15-20kpa。

17、步骤s2中，所述低压旋蒸获得的轻质物料回收率可控制在75wt％-85wt％。

18、步骤s3中，可采用振动球磨的方式将基础油与氨基酸、抗氧化剂以及剩余的氧化石墨烯混匀，操作温度可不超过70℃，时间可为0.5-1h。步骤s3中，操作温度不超过70℃，可避免氢化植物油在有氧化石墨烯存在情况下过度氧化。

19、本发明与现有技术相比，有益效果有：

20、1、本发明采用氢化植物油作为基础组分，然后辅以正丁醇、氨基酸、氧化石墨烯进行改性，在保证了润滑剂的生物可降解性的同时，也具有非常好的润滑性能。

21、2、本发明的氢化植物油可采用加氢的菜籽油和/或豆油，氢化植物油偏向于脂状的状态，这使得氢化植物油有更好的稳定性，同时润滑剂本身也有更好的润滑特性。

22、3、本发明在反应过程中将氧化石墨烯作为氢化植物油和正丁醇的反应介质，促进氢化植物油的稳定，另外还将氧化石墨烯作为添加剂，能够保证润滑剂的润滑性能。

技术特征：

1.一种可生物降解的润滑剂，其特征在于，以质量份数计，原料组成包括：

2.根据权利要求1所述的可生物降解的润滑剂，其特征在于，所述氢化植物油为氢化菜籽油和/或氢化豆油，通过菜籽油和/或豆油加氢获得。

3.根据权利要求1所述的可生物降解的润滑剂，其特征在于，所述氨基酸为异亮氨酸。

4.根据权利要求1所述的可生物降解的润滑剂，其特征在于，所述抗氧化剂为抗氧剂246。

5.根据权利要求1-4任一项所述的可生物降解的润滑剂的制备方法，其特征在于，包括步骤：

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，混合温度为50-70℃。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述球磨的时间为0.5-1h。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述低压旋蒸的温度为70-80℃，时间为20-30min，真空度为15-20kpa。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中，采用振动球磨的方式将基础油与氨基酸、抗氧化剂以及剩余的氧化石墨烯混匀，操作温度不超过70℃，时间为0.5-1h。

技术总结本发明公开了一种可生物降解的润滑剂及其制备方法。以质量份数计，可生物降解的润滑剂的原料组成包括：氢化植物油20‑30份，正丁醇3‑5份，氨基酸1‑2份，氧化石墨烯3‑5份，抗氧化剂0.1‑0.3份。制备方法包括步骤：S1，混合氢化植物油和正丁醇，得混合液；S2，将10％‑50％的混合液与1‑2质量份的氧化石墨烯混合球磨，球磨后的产品与剩余混合液混匀并进行低压旋蒸，得到基础油；S3，将基础油与氨基酸、抗氧化剂以及剩余的氧化石墨烯混匀，得到可生物降解的润滑剂。技术研发人员：郭少红,王向荣,孙德镇,宋林嵘,吴翠兰,付少华,汪战豪,李凯星受保护的技术使用者：美瑞科技（河南）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/3/31