微生物油脂型润滑油基础油的制备及相关油脂摩擦学性能的初步探索研究
The Preparation of Microbial Oil-based Lubricant and the Elementary Study of the Homologue's Tribological Properties
本文研究了一种新型的绿色润滑油的制备,并对其相关油脂的摩擦学性能进行了研究.首先通过发酵获得微生物油,然后采用酯交换方法对微生物油进行化学改性.以改性微生物油为基础油,利用微乳法在其中合成和分散润滑油添加剂Schiff碱铜配合物,研究了一种新型的绿色润滑油.在制备微生物油脂的过程中,首先以亚罗解脂酵母、圆红冬孢酵母、短刺小颗银汉霉和深黄被孢霉为出发菌株,以葡萄糖为碳源,通过发酵培养合成微生物油脂.通过比较,最后选用干菌含油量最高的深黄被孢霉为出发菌株,来大量生产微生物油脂.为此,提出了一种真菌油脂含量快速测定方法,这种方法是将湿菌体经微波预处理后,直接皂化生成甘油,然后将甘油直接转化为三乙酸甘油酯,用气相色谱法分析生成的三乙酸甘油酯以检测菌体中油脂的含量.试验结果表明,所建立的真菌油脂含量快速测定方法的精密度、准确度及可靠性良好,该方法的回收率范围为97.99%-104.96%.在这种检测方法中,菌体经微波预处理后,菌体中油脂提取率得到显著提高,扫描电镜分析也证明了微波预处理的显著效果;而且微波的强度为420W、微波处理时间2min,140W微波强化皂化时间为4min较好,甘油酯化时间为10min为宜.为降低原料成本和提高原料利用率,本文对微生物油脂的发酵工艺的优化进行了研究.试验结果表明了菜籽粕培养基发酵产油的可行性以及二步法发酵(菌种在种子培养基中扩增后再放到产油培养基中发酵)的产油情况明显优于一步法发酵(菌体不经扩增直接在产油培养基中发酵),同时,发酵产油时间控制在5d,产油培养基碳氮比控制在86:1,可以获得最高干菌含油量.为提高微生物油脂的提取效率并为合成基础油提供原料,对经过微波处理后甲醇萃取所得的油脂的过程进行了研究,提出了一种新型微生物油脂提取方法.结果表明,甲酯提取率最高的条件为:固液比1:5,温度50℃,KOH-甲醇浓度2.5%,时间为2h.最后利用酯交换对微生物油进行改性,并借助微乳法,制备了均匀与分散含Schiff碱铜配合物的改性微生物油,并对其类似油脂的摩擦学性能进行了初步探索研究,表明该类型的油脂经过改性后,能明显改善其摩擦学性能,进一步印证微生物油脂作为润滑基础油的可行性.
- 作者：
- 李凡正
- 学位授予单位：
- 武汉工业学院
- 专业名称：
- 生物化工
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2010年
- 导师姓名：
- 高新蕾
- 中图分类号：
- TE666
- 关键词：
- 微生物油脂；润滑油基础油；Schiff碱铜配合物；摩擦学性能
- Microbial oil；Lubricant base oil；Schiff base copper complex；Tribological properties