CN107164051A - 一种生物环保润滑油及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及润滑油领域，提供了一种生物环保润滑油，其组分包括：植物油、乙酸、双氧水、N‑月桂酰基谷氨酸、碳酸钙、盐酸、硫磷丁辛基锌盐、粘度指数改进剂、抗泡剂和防锈复合剂。该生物环保润滑油的氧化稳定性高，且具有较强的生物降解能力，属于可再生资源，其成分对环境和设备无损害，更环保。此外，本发明还提供了一种生物环保润滑油的制备方法，其包括：生物基础油制备：将植物油和乙酸混合，并升温搅拌，加入双氧水，混合搅拌5～7h，停止搅拌后，静置分层并取油层，制得生物基础油；以及加入添加剂步骤：向生物基础油内加入添加剂，保温搅拌。利用上述制备方法制得的生物环保润滑油的氧化稳定性高，且具有较强的生物降解能力。

Description

一种生物环保润滑油及其制备方法
技术领域
本发明涉及润滑油领域，具体而言，涉及一种生物环保润滑油及其制备方法。
背景技术
润滑油是用在各种类型汽车、机械设备上以减少摩擦，保护机械及加工件的液体或半固体润滑剂，主要起润滑、辅助冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用。润滑油一般由基础油和添加剂两部分组成。基础油是润滑油的主要成分，决定着润滑油的基本性质，添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足，赋予某些新的性能，是润滑油的重要组成部分。
目前，润滑油绝大多数以矿物油作为基础油，其在自然环境中可生物降解的能力很差，在环境中积聚容易对生态环境造成污染，产生一系列环境问题。润滑油所带来的环境污染问题越来越受到重视，因此以植物油取代矿物油作为润滑油基础油的应用也越来越广泛，但现有的植物油作为基础油制得的润滑油的稳定性能和生物降解能力不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生物环保润滑油，其氧化稳定性高，且具有较强的生物降解能力，属于可再生资源，其成分对环境和设备无损害，更环保。
本发明的另一目的在于提供一种生物环保润滑油的制备方法，利用上述制备方法制得的生物环保润滑油的氧化稳定性高，且具有较强的生物降解能力。
本发明的实施例是这样实现的：
一种生物环保润滑油，其组分包括生物基础油和添加剂，生物基础油按重量份数计包括：植物油50～60份、乙酸5～10份、双氧水10～20份；添加剂按重量份数计包括：N-月桂酰基谷氨酸1～2份、碳酸钙1～2份、盐酸2～4份、硫磷丁辛基锌盐5～9份、粘度指数改进剂1～1.5份、抗泡剂1～2份和防锈复合剂4～8份。
一种生物环保润滑油的制备方法，其包括：生物基础油制备：将植物油和乙酸混合，并升温搅拌，加入双氧水，混合搅拌5～7h，停止搅拌后，静置分层并取油层，对油层调节pH，洗涤、脱水，制得生物基础油；以及加入添加剂步骤：向生物基础油内加入添加剂，保持温度于70～90℃，搅拌2～4h。
本发明实施例的生物环保润滑油及其制备方法的有益效果是：
本实施例提供的生物环保润滑油选用植物油作为基础油，使得生物环保润滑油具有较好的生物降解能力，复配乙酸和双氧水，使得植物油中大量的碳碳双键发生环氧化反应，从而加强生物环保润滑油的氧化稳定性，在复配N-月桂酰基谷氨酸，进一步提升生物环保润滑油的生物降解能力，使得该生物环保润滑油绿色、环保、无污染。此外，在该生物环保润滑油中还配以碳酸钙和盐酸，碳酸钙和盐酸的反应放热并产生气体，不仅仅能够加速添加剂与基础油的混合均匀，同时产生的气体能够除去基础油内的杂质，使得生物环保润滑油的品质更优。本实施例利用绿色环保型原料替代石油基原料制备生物环保润滑油，原料试剂资源丰富，且环境污染小，本发明不仅可以解决现阶段石油资源紧张问题，同时满足环保要求，本发明所制备的生物润滑油基础油具有优异的粘温特性和热稳定性，有效解决了植物油单独作为润滑剂使用时粘温特性和热稳定性差的缺点。
本实施例提供的生物环保润滑油的制备方法，结合特定的组分以及组分间的加入顺序，使得润滑油添加剂与基础油混合更均匀，制得的生物环保润滑油具有较强的生物降解能力以及优异的粘温特性和热稳定性，并且制得的生物环保润滑油的均匀度高，质量佳。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的生物环保润滑油及其制备方法进行具体说明。
一种生物环保润滑油，其组分按重量份数计包括：其组分包括生物基础油和添加剂，生物基础油按重量份数计包括：植物油50～60份、乙酸5～10份、双氧水10～20份；添加剂按重量份数计包括：N-月桂酰基谷氨酸1～2份、碳酸钙1～2份、盐酸2～4份、硫磷丁辛基锌盐5～9份、粘度指数改进剂1～1.5份、抗泡剂1～2份和防锈复合剂4～8份。
润滑油基础油主要分矿物基础油、合成基础油以及生物基础油三大类。本实施例中，以植物油为原料制成的绿色、可循环的基础油代替矿物油为基础油的润滑油，植物油具有生物降解性能，同时属于可再生资源。但是，植物油中含有大量的不饱和键，尤其是含2～3个双键的亚油酸或亚麻酸组分，导致其氧化稳定性差。因此，要提高植物油氧化稳定性。
本实施例中，将植物油与乙酸、双氧水复配，从而将植物油内的不饱和键进行环氧化，实现其化学改性，使植物油变为更加稳定的生物基础油。
进一步地，复配N-月桂酰基谷氨酸，N-月桂酰基谷氨酸是通过月桂酰氯和谷氨酸在碱性溶液中反应制得，本实施例中，将N-月桂酰基谷氨酸作为添加剂添加至生物基础油中，植物油与N-月桂酰基谷氨酸的疏水基团之间相互作用，使得油/水界面张力显著降低，油/水界面面积增大，菌细胞与生物油的接触机会大大增加，从而进一步提升生物环保润滑油的生物降解能力。
本实施例中还以碳酸钙和盐酸作为组分，碳酸钙和盐酸反应CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2，该反应为放热反应，并且能够生成氯化钙和二氧化碳气体，二氧化碳气体能够带走基础油中的杂质，起到除渣除杂的作用，同时，氯化钙还能够作为润滑油添加剂添加至基础油中，从而增强润滑油的特性。
并且，本实施例中的润滑油添加剂还包括硫磷丁辛基锌盐、粘度指数改进剂、抗泡剂和防锈复合剂。接下来将具体阐述不同润滑油添加剂的选择。
具体地，以硫磷丁辛基锌盐作为抗氧剂。硫磷丁辛基锌盐具有良好的抗氧化抗腐蚀性能及极压抗磨性能，安全、环保，它能有效地防止发动机轴承腐蚀和因高温氧化而使油品粘度增长。颜色浅，油溶性和添加剂配伍性良好。
粘度指数改进剂包括重量比为1:3的氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物和聚正丁基乙烯基醚的混合物。
当粘度指数改进剂的加入量较低时，需增加油品中重组分基础油，重组分基础油比例过高影响到多级发动机油的低温启动性能和低温流动性，当黏度指数改进剂的加入量过高，超过润滑油质量的14％时，会影响到发动机的清净性，造成高温沉积物过多，同时靠黏度指数改进剂过量增加的黏度，会降低混合基础油本身的黏度，使油品经过发动机剪切后的黏度过低，造成润滑性变差。
因此本实施例中，粘度指数改进剂的加入量为1～1.5份，并且，本实施例中，将重量比为1:3的氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物和聚正丁基乙烯基醚的混合物作为粘度指数改进剂，能够有效地改善油品的粘温性能，提高油品的粘度指数，此外粘度指数改进剂还具有降低燃油消耗。维持低油耗及提高低温启动性的作用。
防锈复合剂按重量份数计包括：石油磺酸钠1～2份、石油磺酸钡0.2～0.8份、纳米竹纤维0.1～0.2份、三聚磷酸铝1.5～3份、油溶性聚苯胺1.2～2份。
石油磺酸钠和石油磺酸钡均为石油磺酸盐，石油磺酸钠和石油磺酸钡可作为防锈添加剂，有相当好的抗盐水浸渍能力和相当好的油溶性，它对黑色金属和黄铜防锈性能较好，可作为多种极性物质在油中的助溶剂。
纳米竹纤维能够抗紫外线、并且能够抗菌抑菌，有利于延长生物环保润滑油的保质期，同时，将该生物环保润滑油涂覆于待润滑的设备上，能够有效放置设备被紫外线氧化，同时能够有效放置由微生物引起的腐蚀。
三聚磷酸铝的三聚磷酸根离子P3O10 5-能与各种金属离子有更强的螯合力，在被涂物表面形成卓越的钝化膜，对钢铁以及轻金属等的腐蚀具有极强的抑制作用，本实施例中，将适用于颜料的三聚磷酸铝应用于润滑油添加剂中，油溶性聚苯胺能够与上述石油磺酸钠、石油磺酸钡、纳米竹纤维以及三聚磷酸铝复配，能明显促进防锈性能，表现出优秀的抗盐雾性能。
抗泡剂为改性硅聚二甲基硅氧烷和聚甲基丙烯酸酯按重量比为1:3的比例混合的混合物。抗泡剂在润滑油中的存在状态有别于其他功能添加剂，它不溶于润滑油，而是呈细小的液珠分散在油中。这是因为抗泡剂的表面张力低于润滑油的表面张力，若抗泡剂溶于润滑油，将使润滑油体系的表面张力下降，这样体系产生的泡沫会因表面张力下降而更趋稳定。只有当抗泡剂不溶于润滑油并均匀分散于油中，气泡表面膜的一部分被抗泡剂占据，其余部分是润滑油膜时，由于气泡两部分表面张力不同，因受力不均而破裂，达到消泡的目的。抗泡剂在润滑油中的溶解度、颗粒度和分散均匀性是决定油品中泡沫性能的关键。
改性硅聚二甲基硅氧烷和聚甲基丙烯酸酯可与各种添加剂配伍，对油品空气释放值影响小，此外，石油磺酸钠和石油磺酸钡作为润滑油添加剂添加至基础油中，具有很强的起泡性，且随着其加入量的加大而增强。在这种情况下，按现有技术的配方量加入抗泡剂已无法解决油品的泡沫问题。本实施例中，将改性硅聚二甲基硅氧烷和聚甲基丙烯酸酯按重量比为1:2的比例混合的混合物作为抗泡剂，能够有效改善油品的性能。
需要说明的是，本实施例中提供的抗氧剂、粘度指数改进剂、抗泡剂和防锈剂还可以选用现有技术中常规的抗氧剂、粘度指数改进剂、抗泡剂，通过常规的抗氧剂、粘度指数改进剂、抗泡剂和防锈复合剂与本实施例中的植物油、N-月桂酰基谷氨酸、乙酸、双氧水、碳酸钙和盐酸复配，也能提升润滑油的生物降解性能。常规的抗氧剂可以为：有机硼酸酯、丁二酰亚胺、丁二酰亚胺的硼化物等；粘度指数改进剂可以为：聚异丁烯；抗泡剂可以为：矿物硅油；防锈剂可以为：三油酸牛脂二胺、松香胺等，这里不再一一赘述。
本实施例提供的生物环保润滑油选用植物油作为基础油，使得生物环保润滑油具有较好的生物降解能力，复配乙酸和双氧水，使得植物油中大量的碳碳双键发生环氧化反应，从而加强生物环保润滑油的氧化稳定性，在复配N-月桂酰基谷氨酸，进一步提升生物环保润滑油的生物降解能力，使得该生物环保润滑油绿色、环保、无污染。此外，在该生物环保润滑油中还配以碳酸钙和盐酸，碳酸钙和盐酸的反应放热并产生气体，不仅仅能够加速添加剂与基础油的混合均匀，同时产生的气体能够除去基础油内的杂质，使得生物环保润滑油的品质更优。本实施例利用绿色环保型原料替代石油基原料制备生物环保润滑油，原料试剂资源丰富，且环境污染小，本发明不仅可以解决现阶段石油资源紧张问题，同时满足环保要求，本发明所制备的生物润滑油基础油具有优异的粘温特性和热稳定性，有效解决了植物油单独作为润滑剂使用时粘温特性和热稳定性差的缺点。
此外，本实施例还提供了一种生物环保润滑油的制备方法，其包括以下步骤：
S1：生物基础油制备步骤。
将植物油和乙酸混合，并升温搅拌，加入双氧水，混合搅拌5～7h，停止搅拌后，静置分层并取油层，对油层调节pH，洗涤、脱水，制得生物基础油。
具体地，将植物油和乙酸混合后，置于水浴条件下，升温搅拌，升温至50～70℃，在升温的过程中，加入双氧水，双氧水的加入应以缓慢滴加的形式加入，控制滴加的速度，使双氧水的加入时间持续2～3h，然后再反应4～6h，以便植物油、乙酸和双氧水充分进行环氧化的反应，然后停止搅拌，静置分层后第一次分出水相，并第一次取油相。
接着将反应所得的油相升温至50～70℃，加入温度50～70℃、质量分数4％的氢氧化钠溶液，低速搅拌，同时检验pH值，接近中性时停止加入碱液。继续搅拌5～8min，静置分层后第二次分出水相，第二次取油相。然后向第二次获得的油相中加入50～70℃左右蒸馏水洗2～3次，静置，第三次分出水相，并进行第三次取油相。将第三次获得的油相转入500mL磨口烧瓶中，在90～100kPa真空度、100℃油浴加热条件下脱水25～30min，取出样品。
S2：调配添加剂步骤。
将氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物和聚正丁基乙烯基醚按照重量比为1：3的比例进行混合作为粘度指数改进剂，备用；
将改性硅聚二甲基硅氧烷和聚甲基丙烯酸酯按重量比为1:3的比例混合作为抗泡剂，备用；
将石油磺酸钠1～2份、石油磺酸钡0.2～0.8份、纳米竹纤维0.1～0.2份、三聚磷酸铝1.5～3份和油溶性聚苯胺1.2～2份混合均匀后作为防锈复合剂，备用。
S3：加入添加剂步骤。
将步骤S1中制得的生物基础油分为两份，向第一份生物基础油中，依次加入N-月桂酰基谷氨酸、硫磷丁辛基锌盐和粘度指数改进剂，形成第一混合油；向第二份生物基础油中，加入防锈复合剂、碳酸钙和盐酸，形成第二混合油，将第一混合油和第二混合油混合搅拌，形成半成品油，然后向半成品油中加入抗泡剂，保持温度于70～90℃，搅拌2～4h。
将上述防锈复合剂与部分生物基础油混合，搅拌，并随后加入碳酸钙和盐酸，充分搅拌5～6min，加入的碳酸钙与盐酸反应，产生大量热，这部分能够对防锈复合剂与生物基础油起到加热作用，从而促进其溶解，此外，碳酸钙和盐酸产生的气体能够带走防锈复合剂和生物基础油内的杂质，将防锈复合剂添、生物基础油中、碳酸钙和盐酸混合均匀后，再加入，油品更容易混合均匀。
此外，本实施例中以部分生物基础油作为溶剂，使防锈复合剂先溶解于部分生物基础油中，便于掌控溶解的均匀性，此外，通过碳酸钙与盐酸反应，为搅拌溶解提供热量，可减少外界加热升温这一步骤，更节约能源，更环保。
值得注意的是，在加入抗泡剂时，先将抗泡剂除杂、雾化，然后以与润滑油逆流的方式喷射到油品中，进行管道调合，然后输出至搅拌罐内进行搅拌2～4h。
现有技术中，多数润滑油调合厂加入抗泡剂，采用由调合罐顶或罐中部直接加入，搅拌分散，该方法存在抗泡剂分散不均，停止搅拌静止一段时间后，抗泡剂可能产生沉降，导致油品抗泡剂性能变差，甚至出现不合格现象。
由于抗泡剂在润滑油中的溶解度、颗粒度和分散均匀性是决定油品中泡沫性能的关键。本实施例中，先将抗泡剂经过滤器除去杂质，然后经雾化喷嘴雾化，使得抗泡剂形成微小的液珠，使抗泡剂的颗粒度小，分散均匀，然后以与润滑油逆流的方式喷射到油品中，进行管道调合，增大了抗泡剂与半成品油的接触时间，从而增大了抗泡剂的溶解效果和分散于半成品油中的均匀性。最后再进行搅拌混合1～2h，进一步提升混合的均匀性。此时抗泡剂的表面张力低于润滑油的表面张力，气泡表面膜的一部分被抗泡剂占据，其余部分是润滑油膜时，由于气泡两部分表面张力不同，因受力不均而破裂，达到消泡的目的。
此外，需要说明的是，本实施例中，抗氧剂、粘度指数改进剂、防锈复合剂以及抗泡剂是依次间隔加入，且加入的间隔时间为2～3min，在这段时间内，不断进行搅拌，使加入的添加剂与润滑油混合更均匀。
下面结合实施例对本发明进一步说明。
实施例1～4的生物环保润滑油组分见表1。
表1.各实施例提供的生物环保润滑油的组分及其重量份
实施例一
本实施例提供的生物环保润滑油是通过以下制备方法制备而成，具体包括以下步骤：
按表1中实施例1提供的生物环保润滑油的组分及重量份准备原料。
S1、生物基础油制备步骤：将植物油和乙酸混合后，置于水浴条件下，升温搅拌，升温至50℃，在升温的过程中，缓慢滴加双氧水，双氧水的加入时间持续3h，然后再反应6h，然后停止搅拌，静置分层后第一次分出水相，并第一次取油相。
接着将反应所得的油相升温至50℃，加入温度50℃、质量分数4％的氢氧化钠溶液，低速搅拌，同时检验pH值，接近中性时停止加入碱液。继续搅拌8min，静置分层后第二次分出水相，第二次取油相。然后向第二次获得的油相中加入50℃左右蒸馏水洗2～3次，静置，第三次分出水相，并进行第三次取油相。将第三次获得的油相转入500mL磨口烧瓶中，在90kPa真空度、100℃油浴加热条件下脱水30min，取出样品。
S2、调配各种添加剂：将氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物和聚正丁基乙烯基醚按照重量比为1：3的比例进行混合作为粘度指数改进剂，备用；将改性硅聚二甲基硅氧烷和聚甲基丙烯酸酯按重量比为1:3的比例混合作为抗泡剂，备用；将石油磺酸钠、石油磺酸钡、纳米竹纤维、三聚磷酸铝和油溶性聚苯胺混合均匀后作为防锈复合剂，备用。
S3、加入添加剂步骤：将步骤S1中制得的生物基础油分为两份，向第一份生物基础油中，依次加入N-月桂酰基谷氨酸，搅拌2min后，接着加入硫磷丁辛基锌盐，搅拌2min后，再加入粘度指数改进剂，搅拌2min后，形成第一混合油；向第二份生物基础油中，加入防锈复合剂，搅拌，随后加入碳酸钙和盐酸，充分搅拌5min，形成第二混合油，将第一混合油和第二混合油混合搅拌，形成半成品油，然后向半成品油中加入抗泡剂，保持温度于70℃，搅拌2h。在加入抗泡剂时，先将抗泡剂除杂、雾化，然后以与润滑油逆流的方式喷射到油品中，进行管道调合，然后输出至搅拌罐内进行搅拌2h。
实施例二
本实施例提供的生物环保润滑油是通过以下制备方法制备而成，具体包括以下步骤：
按表1中实施例2提供的生物环保润滑油的组分及重量份准备原料。
S1、生物基础油制备步骤：将植物油和乙酸混合后，置于水浴条件下，升温搅拌，升温至70℃，在升温的过程中，缓慢滴加双氧水，双氧水的加入时间持续2h，然后再反应4h，然后停止搅拌，静置分层后第一次分出水相，并第一次取油相。
接着将反应所得的油相升温至70℃，加入温度70℃、质量分数4％的氢氧化钠溶液，低速搅拌，同时检验pH值，接近中性时停止加入碱液。继续搅拌5min，静置分层后第二次分出水相，第二次取油相。然后向第二次获得的油相中加入70℃左右蒸馏水洗2～3次，静置，第三次分出水相，并进行第三次取油相。将第三次获得的油相转入500mL磨口烧瓶中，在100kPa真空度、100℃油浴加热条件下脱水25min，取出样品。
S2、调配各种添加剂：将氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物和聚正丁基乙烯基醚按照重量比为1：3的比例进行混合作为粘度指数改进剂，备用；将改性硅聚二甲基硅氧烷和聚甲基丙烯酸酯按重量比为1:3的比例混合作为抗泡剂，备用；将石油磺酸钠、石油磺酸钡、纳米竹纤维、三聚磷酸铝和油溶性聚苯胺混合均匀后作为防锈复合剂，备用。
S3、加入添加剂步骤：将步骤S1中制得的生物基础油分为两份，向第一份生物基础油中，依次加入N-月桂酰基谷氨酸，搅拌3min后，接着加入硫磷丁辛基锌盐，搅拌3min后，再加入粘度指数改进剂，搅拌3min后，形成第一混合油；向第二份生物基础油中，加入防锈复合剂，搅拌，随后加入碳酸钙和盐酸，充分搅拌6min，形成第二混合油，将第一混合油和第二混合油混合搅拌，形成半成品油，然后向半成品油中加入抗泡剂，保持温度于90℃，搅拌4h。在加入抗泡剂时，先将抗泡剂除杂、雾化，然后以与润滑油逆流的方式喷射到油品中，进行管道调合，然后输出至搅拌罐内进行搅拌4h。
实施例三
本实施例提供的生物环保润滑油是通过以下制备方法制备而成，具体包括以下步骤：
按表1中实施例2提供的生物环保润滑油的组分及重量份准备原料。
S1、生物基础油制备步骤：将植物油和乙酸混合后，置于水浴条件下，升温搅拌，升温至60℃，在升温的过程中，缓慢滴加双氧水，双氧水的加入时间持续2h，然后再反应5h，然后停止搅拌，静置分层后第一次分出水相，并第一次取油相。
接着将反应所得的油相升温至60℃，加入温度60℃、质量分数4％的氢氧化钠溶液，低速搅拌，同时检验pH值，接近中性时停止加入碱液。继续搅拌6min，静置分层后第二次分出水相，第二次取油相。然后向第二次获得的油相中加入60℃左右蒸馏水洗2～3次，静置，第三次分出水相，并进行第三次取油相。将第三次获得的油相转入500mL磨口烧瓶中，在95kPa真空度、100℃油浴加热条件下脱水28min，取出样品。
S2、调配各种添加剂：将氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物和聚正丁基乙烯基醚按照重量比为1：3的比例进行混合作为粘度指数改进剂，备用；将改性硅聚二甲基硅氧烷和聚甲基丙烯酸酯按重量比为1:3的比例混合作为抗泡剂，备用；将石油磺酸钠、石油磺酸钡、纳米竹纤维、三聚磷酸铝和油溶性聚苯胺混合均匀后作为防锈复合剂，备用。
S3、加入添加剂步骤：将步骤S1中制得的生物基础油分为两份，向第一份生物基础油中，依次加入N-月桂酰基谷氨酸，搅拌2.5min后，接着加入硫磷丁辛基锌盐，搅拌2.5min后，再加入粘度指数改进剂，搅拌2.5min后，形成第一混合油；向第二份生物基础油中，加入防锈复合剂，搅拌，随后加入碳酸钙和盐酸，充分搅拌5.5min，形成第二混合油，将第一混合油和第二混合油混合搅拌，形成半成品油，然后向半成品油中加入抗泡剂，保持温度于80℃，搅拌3h。在加入抗泡剂时，先将抗泡剂除杂、雾化，然后以与润滑油逆流的方式喷射到油品中，进行管道调合，然后输出至搅拌罐内进行搅拌3h。
实施例四
本实施例提供的生物环保润滑油的制备方法与实施例一大致相同，其区别点在于：在加入抗泡剂时，实施例一中，先将抗泡剂除杂、雾化，然后以与润滑油逆流的方式喷射到油品中，进行管道调合，然后输出至搅拌罐内进行搅拌2h。而本实施例中，直接在抗泡剂从罐体的顶部加入，然后搅拌2h。
实验例
一、生物降解性能测定
润滑剂生物降解性即润滑剂受生物作用分解化合物的能力，润滑剂在生物降解过程中常常伴随着与降解有关的现象，如：物质损失、生成水和二氧化碳、耗氧、能量释放和微生物量的增加。
本实施例中，采用二氧化碳生成量作为润滑油生物降解性的评价指标，不受硝化作用和细胞吸附作用的影响，而且油品转化为CO2对环境是最安全的，因此也是最有意义的。
对比例1：在实施例一的基础上，不添加N-月桂酰基谷氨酸。
对比例2～3：实施例一中，N-月桂酰基谷氨酸的加入量占生物环保润滑油的总量的1.5％，对比例2中，N-月桂酰基谷氨酸的加入量占生物环保润滑油的总量的0.5％，对比例3中，N-月桂酰基谷氨酸的加入量占生物环保润滑油的总量的2.5％。
对比例4：在实施例一中，不添加N-月桂酰基谷氨酸、乙酸和双氧水，仅以植物油作为基础油。
对比例5：将对比例4中的植物油替换为矿物油。
实验过程：
制备微生物接种液：为了更好地模拟自然环境中微生物对润滑油勿让降解的请款，本实施例中采用未受污染土壤所含微生物我接种菌，具体操作为：采集地表5～20cm深度土壤，混匀，过筛(1mm)后，将500g土样中加入1000ml培养液，在完全避光的条件下通入空气曝气24h(以促进其中好氧微生物的繁殖和提高其生物活性)，然后静置，取上层清液为该生物降解性实验的微生物接种液。
需要说明的是，培养液的具体成分不做限制，可按照现有技术中常规培养微生物的培养基进行配置。
生物降解性测试：在每个生物降解反应瓶中加入本实施例一提供的生物环保润滑油1ml(空白实验反应瓶中不加试样)，微生物接种液10ml，然后用蒸馏水将每瓶中液体总体积稀释至300ml。每个反应瓶中通入不含CO2的空气，用Ba(OH)2溶液吸收反应后气体中生成的CO2，反应时间为30天。温度控制在28～32℃。测试结果请参阅表2。
表2.润滑油的生物降解性测试对比试验结果
实验例 N-月桂酰基谷氨酸的加入量 是否加入乙酸和双氧水 CO2生成量/g
实施例一 1.5％ 添加 0.85
对比例1 未添加 添加 0.26
对比例2 0.5 添加 0.41
对比例3 2.5 添加 0.57
对比例4 未添加 未添加 0.21
对比例5 未添加 未添加 0.03
由此可知，矿物油作为基础油，其生物降解能力较弱，而植物油作为基础油具有一定的生物降解能力，通过复配乙酸和双氧水，提高了植物油的稳定性，从而提升其生物降解能力，而添加N-月桂酰基谷氨酸能明显提升生物环保润滑油的生物降解能力，并且N-月桂酰基谷氨酸的含量是受到限制的，当N-月桂酰基谷氨酸占生物环保润滑油的质量百分比在1～2％之间时，其能有效促进生物环保润滑油的生物降解性能，而当N-月桂酰基谷氨酸占生物环保润滑油的质量百分比小于1％，或者大于2％时，其促进效果降低。
二、生物环保润滑油的防锈能力测试
使用本发明的生物环保润滑油与普通润滑油的对比结果如下：
实验材料：实施例一：提供的生物环保润滑油；对比例6：15W/40SJ级汽油发动机油。
(1)标准功率下油耗的对比结果请参阅表3。
表3.润滑油在标准功率下的油耗对比试验结果
由此可知，在不影响发动机转速情况下，本发明实施例提供的生物环保润滑油可以在很大程度上降低燃料耗用，节约机车燃料成本。
(2)防锈性能
将钢板加工成120nm×30mm×0.8mm的矩形片，6块，用砂纸打磨并除油后，分为空白组1/2、对照组1/2和实验组1/2。每组2块，空白组不做处理，对照组1和对照组2的矩形片，涂上对比例1提供的15W/40SJ级汽油发动机油。实验组1和实验组2的矩形片，用涂膜制备器在钢片上涂一层实施例一提供的生物环保润滑油，成膜厚度40um～50um，室温干燥两天。
耐盐水实验：将空白组1、对照组1和实验组1分别浸入3％的NaCl水溶液中，测试温度为25℃，每24h观察其表面，直至有气泡、变色现象出现位置，测定其耐盐水时间。测试结果请参阅表4。
表4.润滑油的耐盐水实验对比试验结果
由此可知，本发明实施例提供的生物环保润滑油的耐盐水性相较于现有的润滑油有明显的优势。
空气暴露实验：将空白组2、对照组2和实验组2的试片置于含有二氧化硫的空气中，调节空气的相对湿度为98％，并增加二氧化硫的浓度，测定涂膜试片的生锈速度和腐蚀深度。测试结果请参阅表5。
表5.润滑油的空气暴露实验对比试验结果
由此可知，本发明实施例提供的生物环保润滑油的防锈、抗腐蚀效果相较于现有的润滑油有明显的优势。
三、防锈复合剂添的加入方式
对比例7：防锈复合剂不与生物基础油、碳酸钙和盐酸混合，直接加入至生物基础油中。
对比例8：生物基础油先与碳酸钙和盐酸混合，然后再加入防锈复合剂，混合均匀后，再加入至第一份生物基础油中。
实施例一：防锈复合剂先与剩余的生物基础油混合，然后加入碳酸钙和盐酸，混合均匀后，再加入至第一份生物基础油中。
对比结果请参阅表6。
表6.防锈复合剂的加入方式选择试验结果
防锈复合剂的加入方式 是否需要加热混合 混合时间
实施例一 无需加热 6min
对比例7 需要加热 12min
对比例8 无需加热 8min
由此可知，本发明实施例中通过巧妙的混合方式，有效地缩短了混合时间，节约了能耗成本，更加环保。
四、抗泡剂的加入方式
对比例9：本实施例提供的生物环保润滑油的组分以及制备方法与实施例一大致相同，其区别点在于：在实施例一中，抗泡剂的加入方式为：先将抗泡剂除杂、雾化，然后以与润滑油逆流的方式喷射到油品中，进行管道调合，然后输出至搅拌罐内进行搅拌2h。而本实施例中，直接将抗泡剂从罐体的顶部加入。对比结果请参阅表7。
表7.抗泡剂的加入方式选择试验结果
抗泡剂的加入方式 颗粒度 分散均匀度 停止搅拌，是否存在沉淀
实施例一 微小 分散均匀 无沉淀产生
对比例9 细小 分散不均匀 容易产生沉淀
由此可知，本发明实施例中通过先将抗泡剂进行除杂雾化，能够降低抗泡剂的颗粒度，同时采用以润滑油逆流的方式与润滑油混合，混合均匀度更高，并结合搅拌进一步提升其均匀度，在停止搅拌后，不会出现沉淀。
综上所述，本实施例提供的生物环保润滑油选用植物油作为基础油，使得生物环保润滑油具有较好的生物降解能力，复配乙酸和双氧水，使得植物油中大量的碳碳双键发生环氧化反应，从而加强生物环保润滑油的氧化稳定性，在复配N-月桂酰基谷氨酸，进一步提升生物环保润滑油的生物降解能力，使得该生物环保润滑油绿色、环保、无污染。此外，在该生物环保润滑油中还配以碳酸钙和盐酸，碳酸钙和盐酸的反应放热并产生气体，不仅仅能够加速添加剂与基础油的混合均匀，同时产生的气体能够除去基础油内的杂质，使得生物环保润滑油的品质更优。本实施例利用绿色环保型原料替代石油基原料制备生物环保润滑油，原料试剂资源丰富，且环境污染小，本发明不仅可以解决现阶段石油资源紧张问题，同时满足环保要求，本发明所制备的生物润滑油基础油具有优异的粘温特性和热稳定性，有效解决了植物油单独作为润滑剂使用时粘温特性和热稳定性差的缺点。
本实施例提供的生物环保润滑油的制备方法，结合特定的组分以及组分间的加入顺序，使得润滑油添加剂与基础油混合更均匀，制得的生物环保润滑油具有较强的生物降解能力以及优异的粘温特性和热稳定性，并且制得的生物环保润滑油的均匀度高，质量佳。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种生物环保润滑油，其特征在于，其组分包括生物基础油和添加剂，所述生物基础油按重量份数计包括：植物油50～60份、乙酸5～10份、双氧水10～20份；所述添加剂按重量份数计包括：N-月桂酰基谷氨酸1～2份、碳酸钙1～2份、盐酸2～4份、硫磷丁辛基锌盐5～9份、粘度指数改进剂1～1.5份、抗泡剂1～2份和防锈复合剂4～8份。
2.根据权利要求1所述的生物环保润滑油，其特征在于，所述组分按重量份数计包括：所述植物油50～55份、所述N-月桂酰基谷氨酸1～1.5份、所述乙酸5～8份、所述双氧水10～15份、所述碳酸钙1～1.5份、所述盐酸2～3份、所述硫磷丁辛基锌盐5～8份、所述粘度指数改进剂1.3～1.5份、所述抗泡剂1～1.5份和所述防锈复合剂4～6份。
3.根据权利要求1所述的生物环保润滑油，其特征在于，所述粘度指数改进剂包括重量比为1:3的氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物和聚正丁基乙烯基醚的混合物。
4.根据权利要求1所述的生物环保润滑油，其特征在于，所述抗泡剂为改性硅聚二甲基硅氧烷和聚甲基丙烯酸酯按重量比为1:3的比例混合的混合物。
5.根据权利要求1所述的生物环保润滑油，其特征在于，所述防锈复合剂按质量份数计包括：石油磺酸钠1～2份、石油磺酸钡0.2～0.8份、纳米竹纤维0.1～0.2份、三聚磷酸铝1.5～3份、油溶性聚苯胺1.2～2份。
6.一种如权利要求1所述的生物环保润滑油的制备方法，其特征在于，其包括：
生物基础油制备：将所述植物油和所述乙酸混合，并升温搅拌，加入所述双氧水，混合搅拌5～7h，停止搅拌后，静置分层并取油层，对所述油层调节pH，洗涤、脱水，制得生物基础油；以及
加入添加剂步骤：向所述生物基础油内加入所述添加剂，保持温度于70～90℃，搅拌2～4h。
7.根据权利要求6所述的生物环保润滑油的制备方法，其特征在于，向所述生物基础油内加入所述添加剂包括：将所述生物基础油分为两份，向第一份所述生物基础油中，依次间隔加入所述N-月桂酰基谷氨酸、所述硫磷丁辛基锌盐和所述粘度指数改进剂，形成第一混合油；向第二份所述生物基础油中，加入所述防锈复合剂、所述碳酸钙和所述盐酸，形成第二混合油，将所述第一混合油和所述第二混合油混合搅拌，形成半成品油，然后向所述半成品油中加入所述抗泡剂，保持温度于70～90℃，搅拌2～4h。
8.根据权利要求7所述的生物环保润滑油的制备方法，其特征在于，向所述半成品油中加入所述抗泡剂包括：将所述抗泡剂除杂、雾化后，以与所述半成品油逆流的方式喷射到油品中，进行管道调和，接着搅拌1～2h。
9.根据权利要求6所述的生物环保润滑油的制备方法，其特征在于，所述双氧水的加入时间持续2～3h。
10.根据权利要求6所述的生物环保润滑油的制备方法，其特征在于，脱水所述油层包括：将所述油层置于90～100kPa真空度、100℃油浴加热条件下脱水25～30min。
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