雖然全球大部分大豆產(chǎn)品都流入了食品行業(yè)，但大豆油提供了良好的潤滑性、高粘度指數(shù)和其他潤滑油所需的特性，其支持者稱，這些特性使大豆油成為了一種具有吸引力的基礎(chǔ)油。
隨著對環(huán)保潤滑油需求的增長，大豆油的市場需求也在增長。大豆油在金屬加工液、發(fā)動機油和液壓油等領(lǐng)域都有應(yīng)用，市場營銷人員稱，與石油產(chǎn)品相比，大豆油提供了一種更可持續(xù)性的材料。近20年來，它甚至為自由女神像(StatueofLiberty)的電梯提供了潤滑。
但可持續(xù)性并不是公司決定是否放棄傳統(tǒng)基礎(chǔ)油的唯一考慮因素。成本和性能是最重要的，這也是推廣大豆油的最大障礙所在。
作為一種植物油，大豆油被認為是生物燃料。它是由甘油三酯，或長、極性脂肪酸鏈，提供高強度的潤滑膜。這些甘油三酯具有很強的分子間相互作用，使它們在溫度變化時具有更穩(wěn)定的粘度。不利的一面是，甘油三酯很容易水解——在有水的情況下會分解——而且低溫性能很差。
然而，大豆和其他植物油的變化有助于克服它們的一些傳統(tǒng)弱點。根據(jù)美國農(nóng)業(yè)部(UnitedStatesDepartmentofAgriculture)的數(shù)據(jù)，北半球種植的大豆約1.69億噸，南半球種植的大豆約1.91億噸，可提供全年供應(yīng)。其中大部分來自美國和巴西。
大豆油產(chǎn)品在接近水的應(yīng)用中特別有用：水閘/水壩、水道附近使用的建筑設(shè)備、咸水河流和河口等水域海洋環(huán)境，或任何需要環(huán)保潤滑劑的地方。采用環(huán)境可接受的潤滑油，一旦發(fā)生泄漏，可以減少對環(huán)境的影響和負面的公共關(guān)系后果。
大豆油是可生物降解的，這創(chuàng)造了市場的機會，特別是在海洋和其他環(huán)境敏感的應(yīng)用領(lǐng)域，要求使用可生物降解材料的法規(guī)為大豆油創(chuàng)造了機會。
美國環(huán)境保護署(U.S.EnvironmentalProtectionAgency)的《船舶通用許可證》(VesselGeneralPermit)和《清潔水法》(CleanWaterAct)等法律規(guī)定，所有與海洋接觸的用油面都必須使用符合環(huán)保要求的潤滑油，而《清潔水法》決定了漏油是否會對公眾健康造成危害，因此生物基潤滑油對最終用戶來說是一個有吸引力的選擇。
為了達到美國環(huán)保署對生物可降解的定義，至少60%的產(chǎn)品必須在實驗室環(huán)境中28天內(nèi)分解成二氧化碳和水。根據(jù)美國環(huán)保署的測試方法，大豆油的生物降解率為72%至80%，而大多數(shù)礦物油的生物降解率為15%至35%。EALs還必須具有最低毒性和非生物累積性。
性能測試
大豆油具有良好的可燃性和毒性，并具有良好的摩擦磨損性能。添加劑的發(fā)展可以幫助大豆油跟上更傳統(tǒng)的同類產(chǎn)品，但最大的進步來自于增加油酸的含量，油酸是一種存在于動植物脂肪和油中的脂肪酸。推動這一進步的不僅僅是潤滑油行業(yè)；食品工業(yè)——正在尋找更有利于心臟健康的油——帶頭創(chuàng)新，間接造福潤滑油用戶。
例如，6月美國食品和藥物管理局禁止部分氫化油使用于食物，這對用于油炸和烘烤的大豆油帶來了威脅。美國大豆委員會已經(jīng)投資研究生產(chǎn)不需要部分氫化的高油酸大豆油。通過改變種子的莖部或用新的方法加工大豆可以獲得更高的油分。這可以給大豆油更好的潤滑性能，如氧化穩(wěn)定性。
DougAdams是位于北卡羅萊那州印第安爾的EAL制造商RSCBioSolutions公司的高級產(chǎn)品開發(fā)化學(xué)家，他主持了一項研究，比較了高、低油植物油和礦物油的性能。這種蔬菜基的油品包括一種高油菜籽油、一種低油菜籽油和兩種不同的高油菜籽油，它們的油質(zhì)含量提高到了65%。這五種液體都加入了相同的添加劑包、粘度改進劑、凝點抑制劑和抗泡沫添加劑。
正如研究人員所料，大豆油具有高粘度指數(shù)。在液壓共混液中，高油分大豆油兩種配方的粘度指數(shù)分別為218和213，低油分大豆油配方的粘度指數(shù)為237。礦物油液壓液的粘度指數(shù)為140。粘度指數(shù)是一種測量流體抵抗溫度變化時粘度變化的指標(biāo)，對于在極端天氣下戶外運行的液壓設(shè)備尤為重要。
每種油都通過了ASTMD892的夾雜空氣量測試。雖然所有的材料都通過了ASTMD1401水分離測試，但礦物油混合物在10分鐘內(nèi)分離到合格水平，相比之下，低油分的大豆混合物需要20分鐘，兩種高油分的大豆油分別需要20和25分鐘。
在ASTMD3233B試驗中，負荷和扭矩越高，表明其極壓性能越好，礦物油只能承受1015磅的負荷和41磅-英寸的扭矩。一種高油質(zhì)大豆油可以承受1623磅的負荷和41磅-英寸扭矩。其他高油分大豆油能承受1531磅的負荷和68磅-英寸扭矩。低油質(zhì)大豆混合物可以承受1450磅的負荷和68磅-英寸的扭矩。
在不同的混合油中，傾點的結(jié)果是不同的，這可能是植物油的一個問題。在ASTMD97測試方法中，礦物油和一種高油分大豆油在零下21攝氏度時的測試結(jié)果最差。另一種高油酸大豆油的傾點為-27C，而低油酸大豆油混合物的傾點為-26C。針對鋼材腐蝕(ASTMD665A)和銅腐蝕(ASTMD130)的防護測試顯示了良好的整體效果。
高油質(zhì)共混物與低油質(zhì)共混物之間最顯著的差異是氧化安定性和四球磨損試驗結(jié)果。使用旋轉(zhuǎn)壓力容器氧化試驗(ASTMD2272)來測量氧化穩(wěn)定性，在該試驗中，樣品在壓力容器中被氧化并旋轉(zhuǎn)，直到發(fā)生特定的改變。樣本持續(xù)的時間越長越好。兩個高油分的大豆油樣品分別持續(xù)了194分鐘和153分鐘，而低油分的樣品在45分鐘時達到最大值。礦物油混合物持續(xù)了600分鐘。
亞當(dāng)斯指出：“真正有啟發(fā)意義的是，較高的油酸含量可以顯著提高氧化性能。我們有可能把它保存在設(shè)備里的時間超過一個季度，而目前的大多數(shù)產(chǎn)品都是這樣建議的。”
位于喬治亞州米利奇維爾的ZschimmerandSchwarz公司的Lexolube分部負責(zé)人泰勒?豪斯?fàn)?TylerHousel)表示，在潤滑油中，高油大豆油和低油大豆油之間最重要的區(qū)別是更好的氧化穩(wěn)定性。
當(dāng)一種基礎(chǔ)油被氧化時，它會變稠，使得它更難被泵出，從而更難達到使用的程度。高油酸大豆油的氧化穩(wěn)定性是低油酸大豆油的三倍，這是一個顯著的進步。在四球磨損試驗中，磨損痕越少，抗磨性能越好，兩種高油分大豆油的磨損痕分別為0.38mm和0.48mm，分別將結(jié)果描述為“非常好”和“可以接受”。低油分大豆油有0.50mm的磨損痕，礦物油配方最大的磨損痕為0.55mm。
“高油酸含量的潤滑油具有更好的膜強度，這通常會導(dǎo)致更好的四球磨損效果，所以這是一個真正的優(yōu)勢，”亞當(dāng)斯說。“這通常意味著你可以放棄使用抗磨添加劑，或者（減少摩擦）意味著你在較低的操作溫度中應(yīng)用，從而使產(chǎn)品壽命更長。”
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