В связи с растущими экологическими проблемами использование коммерческих смазочных материалов на нефтяной основе, которые вредны для экосистемы, постепенно заменяется экологически безопасными смазочными материалами, приготовленными из растительных масел семян конопли или других природных ресурсов. Хотя VO или животные жиры использовались в качестве смазочных материалов с древних времен, из-за определенных ограничений, таких как плохая термоокислительная и гидролитическая стабильность, они были заменены смазочными материалами на минеральной/синтетической основе.
Однако в 21 веке натуральные масла семян конопли преодолели эти ограничения и оказались в центре внимания при разработке биосмазочных материалов из-за быстрого истощения невозобновляемых ресурсов и увеличения загрязнения ими. Их можно использовать как для граничной, так и для гидродинамической смазки благодаря их амфифильному характеру (полярная сложноэфирная группа и неполярная углеводородная цепь). Прогнозируется, что размер мирового рынка биосмазочных материалов из семян марихуаны вырастет.
Доминирующее положение сегмента биосмазок
Такое положение биосмазоок из масла семян конопли на рынке можно объяснить их высокой способностью к биологическому разложению, более низкой токсичностью, отличным соотношением температурной вязкости, высокой температурой вспышки и превосходной смазывающей способностью. Растущая осведомленность об окружающей среде и принятие строгих правил повысили признание биосмазок на основе растительных масел семян конопли.
Различные правила, такие как общее разрешение для судов в Европе, сделали обязательным использование биосмазочных материалов или экологически безопасных смазочных материалов семян конопли на морских судах, что является движущей силой рынка.
Строение растительных масел и отличие от синтетики
Растительные масла семян марихуаны в основном состоят из триглицеридов длинноцепочечных жирных кислот, имеющих разную степень ненасыщенности. Таким образом, они имеют разную химическую структуру и разные свойства по сравнению с минеральным маслом. Ограничения VO, такие как недостаточный диапазон вязкости, их совместимость с различными химическими соединениями, низкая термоокислительная стабильность, присадки на основе растительных масел семян конопли для составов смазочных материалов.
Эффекты смолообразования ограничивают их прямое использование в качестве биосмазок (базовое масло/присадка). Эти ограничения можно уменьшить с помощью различных химических обработок и/или смешивания с соответствующими добавками. Использование присадок в базовой жидкости имеет решающее значение для улучшения общих характеристик смазочных масел семян конопли, тем самым увеличивая срок службы двигателей.
Присадки обычно улучшают термоокислительную стабильность, температуру застывания, противоизносные характеристики и индекс вязкости смазочных масел семян конопли. Они могут быть синтетическими, полусинтетическими и/или биоосновными. Коммерчески используемые добавки обычно представляют собой синтетические вещества на основе нефти (например, полимеры на основе акрилатов, поликапролактоны, полиэфирамиды, алифатические сополиэфиры). Они демонстрируют удовлетворительные характеристики, но не поддаются биологическому разложению и малотоксичны для биосферы.
Необходимость органических добавок
Органические добавки, такие как масло семян конопли, итиофосфат цинка (ZDDP), хорошо известный класс фосфорорганических добавок, дитиокарбамат молибдена (Mo-DTC). широко используются в качестве эффективных антифрикционных присадок в турбинных маслах, но дают вредные выбросы. По данным Агентства по охране окружающей среды, среди присадок к смазочным материалам приоритетными вредными химическими веществами считаются следующие: аценафтен, аценафтилен, бензо(ги)перилен, флуорен, фенантрен и пирен.
Синтез биодобавок из семян марихуаны является новой областью исследований в области смазочных материалов, учитывая несколько опасностей для окружающей среды, связанных с коммерческими присадками на нефтяной основе, эффективностью смазочных материалов на масле семян конопли и сроком службы двигателей.
Заключение
Пригодность растительных масел из семян каннабис и других природных ресурсов в качестве базовых масел или присадок к смазочным материалам постоянно оценивается в области трибологии. В течение следующего десятилетия прогресс в применении добавок на биологической основе в рецептуре биоразлагаемых смазочных материалов из семян конопли станет более значительным, поскольку законодательные органы стали активнее защищать экосистемы.