Vosk Ester

3.5 Ekologicky přijatelné maziva

hnací síly potřebné snížit problémy způsobené kontakty maziv s prostředím jsou životní fakta, povědomí veřejnosti, vládních směrnic a nařízení, globalizace trhů a ekonomické pobídky. Preferovaným postupem je snížení toxicity a zvýšení biologické rozložitelnosti. Ve své marketingové literatuře používá mazací průmysl velké množství matoucích označení ke klasifikaci maziv s ohledem na jejich poškození životního prostředí. Některé z těchto podmínek, to vše předchází společné deskriptoru ‚ekologicky‘, patří: přijatelné, adaptovaný, vědomý, dobrotivý, opatrný, kompatibilní, přizpůsobivý, ohleduplný, příznivé, přátelské, neškodné, oprávněné, neutrální, netoxický, pozitivní, vhodnější, ochranné, odpovědné, bezpečné, citlivé, vhodné. Například společnost Mobil představila řadu hydraulických kapalin o ochraně životního prostředí (EAL). Pennzoil používá pro své motorové oleje terminologii „šetrnou k životnímu prostředí“. Podobně, Carl Bechem GmbH (Hagen, Německo) vyvinula vysoce výkonný rozsah ‚šetrné‘ maziva a přídatné látky (oběh oleje, tuky, rozdělovače maziva, atd.). Ekologicky přijatelná maziva jsou diskutována v refs . Shell preferuje podmínky ‚ekologicky šetrné produkty pro své maziva produktové řady založené na pečlivě vybraných nenasycených a nasycených SEs nebo pokročilé technologie RSO s optimalizovanou doplňkové balíčky k získání dobrého AW/EP, výkon, ochranu proti korozi a oxidační stabilitu. Shell Naturelle HF-E je moderní biologicky rozložitelná hydraulická kapalina . Petro-Canada Lubricants (Mississauga, ON) vyvinula řadu ekologických produktů EcoSia (ze své podstaty snadno biologicky rozložitelných).

Commercial ‘bio’ hydraulic fluids are made from non-renewable synthetic polyol esters. Tradičně je tento typ bezpečnější environmentální tekutiny v průmyslu znám jako tekutina EA, na rozdíl od tekutiny na biologické bázi (viz bod 12.3.1). Neexistují žádné standardy pro maziva EA nebo hydraulické kapaliny. Podobně neexistují žádné průmyslové nebo orientační specifikace pro kapaliny a tuky EA. Výrobci a koncoví uživatelé souhlasí s tím, že mazivo, které má být klasifikováno jako typ EA, by mělo být biologicky rozložitelné a netoxické, ale ne nutně biologické nebo obnovitelné. Dokud specifické normy a specifikace jsou vyvíjeny, kvalifikace tekutin, aby být považovány za EA by se měla opírat o soulad s EPA 560/6-82-002 (LC50 > 1000) a ASTM D-5864 (60% konverze na CO2 za 28 dnů), pokud jde o toxicitě a biologické rozložitelnosti, resp. Některá maziva EA jsou hodnocena pouze jako „snadno biologicky rozložitelná“; jsou vyrobena z neobnovitelných zdrojů.

v souvislosti s mazivy šetrnými k životnímu prostředí jsou dalšími běžně používanými výrazy „potravinářská třída“ A „zelená“. I když některé maziva jsou identifikována jako potravinářské, byl schválen US Food and Drug Administration (FDA) a jsou předmětem ASTM standardních testovacích postupů, není po celém světě standardní definice nebo specifikace pro životní prostředí maziva nahradit standardní maziva. Potravinářská maziva se obecně používají v potravinářském průmyslu, kde může dojít k náhodnému kontaktu s potravinami. Potravinářská maziva se mohou nebo nemusí kvalifikovat jako maziva EA. Většina potravinářských maziv je založena na netoxickém bílém minerálním oleji US Pharma copiaia (USP), který nesplňuje kritéria biologické rozložitelnosti použitelná pro maziva EA. Zelená tekutina se většinou týká maziv na bázi rostlinného oleje.

Přírodní mastné oleje, jako je CAS, palmový olej (PMO), RSO, SBO, SNO, TLW a spermie oleje byly použity v maziva pro let. Triglyceridy (více či méně nenasycené mastné estery) jsou biologicky rozložitelné a ukázat vynikajícími tribologickými vlastnostmi (nízký koeficient tření (CoF), dobrá ochrana proti opotřebení). Rychlé Energetických Služeb (Lafayette, LA) vyrábí a dodává řadu ekologicky šetrných maziv, jako jsou například hydraulické kapaliny (ISO viskozitní stupně z 22 na 68), pronikající olej, řetěz, olej a mořské oleje. Všechny lubrikační produkty společnosti Rapid na bio bázi, které jsou vyrobeny z obnovitelných zemědělských (přírodních semen) rostlinných základních olejů, mají stejný výkon jako jejich protějšky na bázi ropy a zároveň nabízejí úplnou biologickou rozložitelnost. Do základových olejů a aditiv v těchto výrobcích projít a překonat akutní toxicity (LC50) kritérií přijatých US EPA a US Fish and Wildlife.

pokud jde o vlastnosti, rostlinný olej základní zásoby jsou rozdílnější povahy, než parafinické a naftenické Skupiny I, II nebo III základní zásoby. V průmyslu biolubrikantů se RSO a řepkový olej jeví jako základní oleje volby pro biologicky rozložitelné hydraulické kapaliny(dostupné od roku 1985). Nicméně, jejich použitelnost je omezena s ohledem na nižší stabilitu proti tepelné oxidace a hydrolytického stresu ve srovnání s minerálními oleji, a částečně nižší než studené-vlastnosti toku. Tyto limity lze zlepšit pomocí přísad nebo použitím varných desek na bázi řepkového, sójového, kukuřičného nebo slunečnicového oleje (viz bod 5.3.1). Od příchodu Kategorie EA se objevila nová kategorie komerčních vysoce kvalitních výkonných maziv, která je obnovitelná, udržitelná,recyklovatelná a biologicky rozložitelná, jmenovitě obnovitelná maziva, Inc. Stabilizované varné desky (RLI) (viz bod 10.5.2).

SEs zahrnuje širokou škálu chemických látek s různými vlastnostmi a cenami (viz bod 6.2.1). Pro vývoj maziv EA musí být vybrány estery, které splňují ekologické požadavky a mají příznivější vlastnosti než přírodní mastné oleje. Chemie nabízí široký výběr možností v oblasti SEs. Nejdůležitějšími chemickými reakcemi ke zlepšení vlastností esterů jsou transesterifikace, (selektivní) hydrogenace, ozonolýza a dimerizace(viz kapitola 6).

se používají déle než jakákoli jiná tekutina na bázi syntetických látek. Byly původně vyvinuty jako maziva proudových motorů letadel v padesátých letech a stále se používají jako takové. Pro základní maziva EA jsou nejčastěji používanými syntetickými estery trimethylolpropan (TMP) a polyolestery pentaerythritolu (PE). Mnoho esterů je náchylných k hydrolýze . Hydrolytická stabilita normálních polyolesterů se od RSO liší jen málo, ale jejich oxidační odolnost je mnohem vyšší. Obě vlastnosti se u komplexních esterů výrazně zlepšily (viz bod 6.2.1). Obvykle je však zlepšení hydrolytické stability škodlivé pro biologickou rozložitelnost základní tekutiny. Několik komplexních esterů (střední řetězec, nasycené mastné kyseliny na TMP nebo jiné polyoly) kombinuje vynikající termooxidační vlastnosti s dobrou odolností proti hydrolýze a dobrou biologickou rozložitelností. SEs patří mezi nejlepší biologicky rozložitelné hydraulické kapaliny. Pokud jsou formulovány s vhodnými přísadami, mohou být netoxické. Vykazují vynikající mazací vlastnosti: vlastnosti s vysokým VI a nízkým třením v kombinaci s dobrou likviditou při nízkých a vysokých teplotách a stabilitou při stárnutí. Jsou použitelné pro operace s extrémním teplotním rozsahem. Prodloužením intervalů výměny oleje zůstávají syntetické estery konkurenceschopné.

PAGs byly prvními biologicky rozložitelnými oleji na trhu. Ne všechny Pag se však zhoršují stejně dobře. Rychlost a stupeň biologického rozkladu jsou řízeny poměrem propylen-ethylenoxid (PO/EO), přičemž polyethylenglykoly (kolíky) jsou biologicky rozložitelnější. Polypropylenglykoly (PPGs) nejsou snadno biologicky rozložitelné; totéž pravděpodobně platí pro polybutoxyláty (OSP). Není divu, že rychlost a rozsah biologické rozložitelnosti se s rostoucí molekulovou hmotností snižují. Kapaliny PAG mají vynikající stabilitu v rozsahu-45 až 250 °C a vynikají tam, kde hrozí nebezpečí požáru. Intervaly výměny oleje (2000 h nebo jednou za rok) jsou podobné minerálním olejům. Ne všechny polyglykoly jsou rozpustné ve vodě. Polyglykoly na bázi EO jsou vysoce rozpustné ve vodě, špatně mísitelné s minerálními oleji a mají vysokou polaritu. Polyglykoly s vysokým obsahem PO nejsou ve vodě rozpustné, nebo jen mírně, do určité míry mísitelné s minerálním olejem, a jsou výrazně méně polární než kolíky. V důsledku jejich rozpustnosti ve vodě mohou hydraulické kapaliny na bázi polyglykolu (HEPGs) obsahovat vodu.

PAGs mohou mít velmi dobré technické vlastnosti a jsou dobře známé při dlouhodobém praktickém použití. Rozpustnost některých polyglykolů (kolíků) ve vodě a jejich neslučitelnost s minerálními oleji omezila jejich přijetí. HEPGs jsou používány především v oblasti zásobování vodou průmyslu, v off-shore aplikace a canal zámek hydrauliky jako rychle biologicky odbouratelné hydraulické kapaliny, zejména když aplikace vede k nevyhnutelné znečištění hydraulické kapaliny s ingressed vody . Polyglykolová hydraulické kapaliny byly k dispozici již několik desítek let a jsou stále široce používán, zejména v potravinářském průmyslu, u stavebních strojů (bagry) a v různých stacionárních zařízení. Použití polyglykolů však klesá kvůli jejich toxicitě pro vodní prostředí při smíchání s mazacími přísadami a jejich neslučitelnosti s minerálními oleji a těsnicími materiály. Chemický průmysl dělá velké pokroky ve vývoji biologicky rozložitelných, ve vodě rozpustných Pag. Mohly by to být alternativy k esterům.

nízkoviskózní poly-α-olefiny (PAO2) jsou biologicky rozložitelné. Tyto základní zásoby však nacházejí pouze omezenou použitelnost při formulaci maziv. Podíl Pao na globálním trhu je přibližně 1% (viz bod 3.3).

správně formulovaný rostlinný olej a tekutiny na bázi SE jsou snadno biologicky rozložitelné. Na rozdíl od ekvivalentů na minerální a syntetické bázi jsou maziva EA netoxická a rozkládají se na vodu a CO2. Vzhledem k tomu, že tekutiny EA jsou biologicky rozložitelné, rozpadnou se v přítomnosti vody a bakterií. Koncepčně by měly být tekutiny EA pravidelně sledovány, aby se zajistilo, že nedochází k biologickému rozkladu. Zatímco základní zásoby maziv EA jsou netoxické, přísady ve formulacích mohou vést k širokému spektru toxicity.

VI většiny tekutin EA splňuje nebo překračuje VI tekutin na bázi ropy. Bod tuhnutí nestabilizovaných hydraulických kapalin a maziv na bázi rostlinného oleje může být přijatelný pro mnoho aplikací. Maziva EA obvykle produkují dobré vlastnosti opotřebení. Většina formulovaných tekutin EA nemá problémy s pěněním. Některé běžné barvy používané v tekutinových systémech jsou neslučitelné s mnoha tekutinami EA. Polyuretanová těsnění by se NEMĚLA používat s tekutinami EA a měla by být nahrazena tekutinami Viton a Buna N. kapaliny EA jsou kompatibilní s ocelí a slitinami mědi a poskytují vynikající ochranu proti korozi. Konkrétní údaje o kompatibilitě pro každý materiál použitý v aplikaci je třeba konzultovat s výrobcem kapaliny. Náklady na likvidaci olejů EA jsou vyšší než u minerálních olejů z důvodu neochoty tradičních recyklátorů je přijmout (viz bod 14.7).

EA (bio)oleje jsou vyžadovány v mnoha aplikacích, jako jsou oleje pro řetězové pily, lanové mazání, mořské oleje, přívěsný motor, maziva, maziva pro potravinářský průmysl, hydraulické kapaliny v lesnictví, zemědělské techniky a stavebních strojů, výtah, oleje, atd. Při vývoji maziva je největším problémem každého produktu najít optimální kompromis mezi opačnými požadavky na dlouhodobou stabilitu a rychlou biologickou degradaci. Úspěšná aplikace materiálů na bázi bio v mazání v různých průmyslových odvětvích vyžaduje důkladné pochopení jejich tribochemických vlastností. Například změny stupně nenasycení ovlivňují laterální interakce molekul adsorbátu, které mění jejich adsorpci a tím i jejich mezní mazací vlastnosti.

formulace biologicky rozložitelných maziv je opakem současného trhu s mazivy ovládanými minerálními oleji. Připouští se, že více než 90% všech maziv by mohlo být rychle biologicky rozložitelné. V současné době jsou některé západoevropské země a Skandinávie největšími spotřebiteli biologicky rozložitelných maziv. V Německu bylo 5% mazacích základních olejů v roce 2005 rychle biologicky rozložitelných (přírodních a syntetických) esterů. V průběhu let se zaměření na maziva posunulo od biologické rozložitelnosti k obnovitelnosti. To ovlivňuje design těchto výrobků.