本文來源于《潤滑油情報》雜志2024年第1期
酯類是基礎(chǔ)油菜單的一個有用補(bǔ)充。它們?yōu)閴嚎s機(jī)和噴氣發(fā)動機(jī)等應(yīng)用提供了理想性能特性。但它們的致命弱點(diǎn)可能是對水的渴望。一家化學(xué)公司正試圖克服這一障礙,生產(chǎn)可降解酯類。上篇已分享了酯類的兩種主要生物降解途徑,下面將介紹Patech公司生產(chǎn)的新型可生物降解酯類產(chǎn)品。
潤滑油配方師普遍認(rèn)為,可降解的酯類在水解時不穩(wěn)定。由于在某些應(yīng)用中對生物降解性有要求,而水解不穩(wěn)定性則完全不重要,因此許多配方者將尋找替代成分作為首選,然而,當(dāng)更多外來成分的成本高得令人望而卻步時,往往又會返回到酯類。
潤滑油在有水的情況下保持穩(wěn)定而不被降解的能力被稱為其水解穩(wěn)定性。
羧酸與醇反應(yīng)生成酯。水解可以逆轉(zhuǎn)這個反應(yīng)并使羧酸再生。這會有明顯的腐蝕影響,此外,酯類基礎(chǔ)油在分子水平上的分解,反應(yīng)中釋放的酸會繼續(xù)攻擊另一個酯分子。
新產(chǎn)品
Patech公司在生產(chǎn)其新型可生物降解酯類產(chǎn)品(iso46 - iso1000)時就運(yùn)用了這一知識。包括通過應(yīng)用本文所述的模型研究,由于結(jié)構(gòu)的改變而增強(qiáng)了水解穩(wěn)定性的變異。
英國bm4tech咨詢公司的酯類和合成潤滑油基礎(chǔ)液顧問Steve Boyde指出:“看到基礎(chǔ)科學(xué)被用來指導(dǎo)產(chǎn)品創(chuàng)新總是件好事。我希望Patech百達(dá)公司能夠創(chuàng)造性地運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù),為市場提供性能更好的酯類油。”
接下來的問題是,市場是否愿意為它們買單。
“酯化學(xué)有點(diǎn)像用樂高積木搭房子。它能讓你把許多有趣而有用的結(jié)構(gòu)拼接在一起,但你只能(在商業(yè)上)利用相當(dāng)有限的可用且負(fù)擔(dān)得起的積木。”
例如,如果你想利用酸的-分支來控制水解,那么目前唯一可用的,具有這種結(jié)構(gòu)的,有成本效益的原材料就是2-乙基己酸。
Steve Boyde說:“必須圍繞C8單酸構(gòu)建結(jié)構(gòu),這就限制了你對其他相關(guān)性質(zhì)的處理,比如極性或粘度指數(shù)。”
即使有這樣的原材料,目前許多原材料的來源都是石化產(chǎn)品,這可能會抑制一些客戶的積極性。雖然在大多數(shù)情況下,生物可降解潤滑油不需要生物來源,但在生物可降解潤滑油的重要市場中,客戶更希望使用生物來源的潤滑油。
其他地方的發(fā)展也可能影響市場。Steve Boyde說,“使用的穩(wěn)定性和生物降解性之間的權(quán)衡是真實(shí)存在的,但現(xiàn)在可能已經(jīng)不像剛開始引入環(huán)保潤滑油時那么重要了。”原來的設(shè)備制造商和運(yùn)營商在防水方面做得更好了。
這意味著導(dǎo)致水解(通常同時存在水和酸)的操作條件不那么普遍。
此外,酯類產(chǎn)品生產(chǎn)商已經(jīng)收緊了產(chǎn)品規(guī)格,例如減少了產(chǎn)品的酸含量,而配方師已經(jīng)知道應(yīng)該避免哪些添加劑。因此,相同的酯結(jié)構(gòu)現(xiàn)在比過去持續(xù)的時間更長。
圍繞生物潤滑油的討論主要集中在這樣一個事實(shí)上,即技術(shù)性能在考慮的層次上比生物降解要高得多。
然而,在這個層次中,成本也非常高。這就引出了Patech公司和其他酯類產(chǎn)品制造商所面臨的一個熟悉的問題:他們能否以市場愿意支付的成本,在關(guān)鍵領(lǐng)域提高酯類產(chǎn)品的性能?如果是這樣,他們的基礎(chǔ)研究將是值得的。
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