文 献 综 述

1.概述

随着经济的快速发展，化石能源等不可再生资源的消耗量日益增大，资源短缺问题日趋严重。研究统计显示，按照现有能源使用效率，世界上所有石油储量仅可维持人类使用40年。随着人们对环境污染和能源危机问题的持续关注，可再生能源已成为全球化的研究热点。

润滑油基础油是液体润滑油的重要组成，一般可占润滑油总量的95%，在润滑油的性能影响中起到决定性因素。润滑油基础油主要有矿物质、合成类、以及植物油类三类^[1]。目前市面上所使用的润滑油绝大多数仍为矿物油，然而随着对机械设备用油的要求日益严格，以及对环境保护问题的持续关注，市场对润滑油的性能提出了更高的要求，不仅需要具有一般矿物油的优良润滑性能，还需要具备对环境友好的环保性能。而植物油基础油拥有其”天然”的优势，即具有很高的生物降解能力、无毒无害，资源可再生等特点。因此植物油作润滑油也成为现在研究的热点之一^[2-4]。

植物油有优良的润滑性、不易挥发、粘度指数高、无害环保、资源可再生、生物降解能力强等特征，但由于其自身结构上的特点，使得其作为润滑油使用时受到限制：一是水解稳定性差；二是低温流动性差，在低温条件下易凝固，影响润滑性能；三是氧化稳定性差。造成这些问题的原因在于：植物油中的甘油酯结构容易发生水解反应，而且甘油酯在低温下容易堆积形成大晶体，导致植物油流动性变差；并且植物油主要成分有不饱和脂肪酸，双键很不稳定，容易发生氧化反应，导致植物油的氧化稳定性差。因此为使植物油的各项性能能够满足作为润滑油使用的需要，国内外许多专家学者对植物油做了大量研究，通过化学改性的方式改善其性能。例如通过常见的几种反应：酯化、氢化、加成、环氧化、异构化等方式^[5-13]进行化学改性。

具有绿色环保性能的润滑油基础油，除植物油类基础油外，还有聚醚、合成酯、多元醇等。合成酯是由有机酸与醇通过酯化反应制得，其分子中都含有酯基官能团，其相对于烃类官能团，更容易被微生物分解。合成酯类型较多，有单酯类、双酯类、多元醇酯类以及复合酯类等。合成酯类润滑油的氧化稳定性和低温流动性性能高，粘度指数高，具备优良的摩擦性能，并且生物降解性好。但是合成酯类的润滑油基础油价格普遍较高，目前在市场上并没用广泛使用^[14-15]。

2. 环氧脂肪酸酯改性制备润滑油基础油的研究进展

环氧脂肪酸酯由于其具有甲酯基团及环氧基团等极性基团，表现出了良好的相容性、较小的迁移性和低挥发性，因此可以作为替代传统邻苯二甲酸酯的增塑剂使用。而环氧脂肪酸酯兼具的良好润滑性能，也使得其作为一种重要的润滑油基础油而被广泛研究和使用。环氧脂肪酸甲酯是植物油脂中的不饱和脂肪酸经过酯交换以及环氧反应后制得的。通过环氧化反应能使油脂中不饱和脂肪酸的-C=C-断裂并与氧原子结合成环氧键，通过降低不饱和度提高氧化稳定性。然而环氧脂肪酸酯中含有的环氧基团仍然比较活泼，容易发生开环反应，因此还可以通过断开环氧键，引入新的较为稳定的基团的方式来提高其稳定性。为了提升氧化稳定性，除了可经过基因改性和化学改性外，还可通过添加抗氧剂而使其稳定性得到改善，但效果往往并不明显。对于不饱和度较高的植物油其低温流动性较差的问题，也可通过加入降凝剂或同其它饱和酯类油调合而使其性能得以提高，而基因改性工艺可行性有待论证^[16]。

3.课题的目的及意义

我国的植物油资源丰富，充分利用植物油资源的优势，研制开发出具有可再生能力的无毒环保型石化产品替代品，开发出植物油高附加值衍生产品，不但具有重要的环保意义，还具有重大的社会和经济意义。