润滑油的开发有利于降低摩擦磨损，从而促进工业进程的推进。生物质基润滑油基础油是一种生物可降解的高分子材料，可实现CO2零排放，主要有烃类、酯类和醚类润滑油基础油等。生物质基润滑油基础油可通过不同长度的碳链重组、化学合成路径的准确调控和基础油组分的精准解析以达到润滑油的高性能要求。
 

　　润滑油的性质主要依赖于基础油，润滑油基础油在润滑油中的质量分数占到80%以上，目前聚α-烯烃合成润滑油的原料大多是以石化资源乙烯齐聚制备的长链烯烃，而生物质基润滑油基础油是以可再生的生物质为原料开发出的绿色新润滑油基础油。
 

　　通常来说，生物质基润滑油被定义为具有低毒性或无毒性的生物降解性产品，属于CO2零排放，且原料可以再生，因此被认为是未来传统石油基润滑油的替代品。据预测，在未来十年，环保型/可再生生物降解润滑油在全球的销量份额约占到15%~30%。
 

　　生物质基润滑油基础油主要有烃类、酯类和醚类润滑油基础油，通过复杂的化学改性和碳链重组达到润滑油基础油的碳链结构和性能要求等。利用不同方法和策略制备的生物质基润滑油基础油具有不同的性质，决定了其用途。

　　一、酯类润滑油基础油

　　采用植物油作为原料制备润滑油具有天然的优势，因为植物油含有长碳链结构和丰富的官能团，可利用植物油中的活泼官能团对植物油的碳链进行重组，从而达到既定油品的性质。

　　植物油的不饱和结构和醇组分中的β-CH基团导致其氧和热具有不稳定性，使得植物油很难直接用作润滑油，可通过加氢、酯交换和酯化反应等改善油脂的性能。而植物油在加氢过程易发生双键饱和、几何(顺反)异构化和位置异构化，同时，甘油中的β氢原子很容易从分子结构中去除，将酯分解成酸和醇。采用长链醇对其进行酯交换或者酯化反应生成酯类化合物能有效改善其润滑性能。

　　二、醚类生物质基润滑油基础油

　　油脂中的双键降低了润滑油基础油产品的高温稳定性和氧化安定性。可通过环氧化形成黏温性好、不结焦、对氢气和烃类气体溶解度小的环醚，从而有效改善润滑性能。
 

　　原位环氧化反应一般分为2步：(1)过氧酸的形成;(2)过氧酸与不饱和双键的形成。过氧化氢的添加可有效促进乙烯基向环氧化合物的转化，但是过高浓度的过氧化氢可使得其形成爆炸性混合物，存在潜在危险。同时，润滑油中引入环氧乙烷、环氧丙烷也可增加所制备的润滑油基础油的水溶性，使得其使用范围大大增加。环氧化润滑油基础油的工作温度比同黏度石油基润滑油基础油低，齿面边界力矩比石油基润滑油基础油高，因而功率损失小，非常适用于超负荷运转的涡轮齿轮、闭合式齿轮的齿轮润滑油、压缩机油和冷冻机油。
 

　　虽然环状醚类润滑油具有诸多优点，但是其低温流动性和氧化稳定性较差，可通过构建支链醚类润滑油基础油来改善低温流动性。相比于环状醚类润滑油基础油，支链醚类润滑油基础油支链化程度高，结构更为丰富，是改善低温流动性和氧化稳定性的有利途径。

　　三、烃类生物质基润滑油基础油

　　为进一步提高生物质基润滑油基础油的氧化安定性和降低酸值，由生物质平台分子出发合成全碳链结构润滑油基础油引起了研究者的兴趣。纤维素或半纤维素平台化合物呋喃衍生物如呋喃、2-甲基呋喃、5-羟甲基呋喃、5-甲基呋喃、短链脂肪酸等，通过选择性碳碳偶联-加氢脱氧等步骤合成烃类润滑油基础油，可为高度支链化的生物基绿色烃类润滑油基础油制备策略提供启发。
 

　　由于生物质平台分子原料碳数较少，通常需经过多个合成步骤实现，使得生物质基全碳链润滑油基础油的合成效率较低，每一步的分离都较为困难。但是生物质基全碳链润滑油基础油相比于酯类和醚类润滑油基础油的结构更为规整，不同链长和结构的反应物通过碳碳偶联反应可对产物分子的相对分子质量、分子尺寸和支链化程度进行控制，也可根据需求对润滑油基础油结构进行调整，打破了常规润滑油基础油结构不可控的缺点。目前所研究的生物质基全碳链润滑油基础油多为低黏度润滑油基础油，这有利于提高发动机的耐久性，同时，由于其对发动机的阻力小，可增加发动机的燃油经济性。

　　四、总结

　　目前市场应用最为广泛的生物质基润滑油是酯类润滑油基础油，可根据性能要求灵活地调整酯基的个数以及碳链结构，这同时也使得酯类润滑油基础油的原料需求量更大更丰富，对不同原料需要探索不同的合成工艺。甚至可进一步开发甘油三酯、脂肪酸和脂肪醇等混合原料的酯化技术，提高酯类润滑油基础油原料的适应性。
 

　　因此，开发具有高活性且可重复使用的固体酸或碱性催化剂尤为重要，同时要注重催化剂的循环或再生性能。虽然酯基能提升某些润滑性能，但是酯基作为极性基团能与机械内的极性物质(如：密封圈、橡胶盖等)互溶，具有一定的腐蚀性。同时，酯类润滑油基础油也容易被水解，所以酯类润滑油基础油不适用于轮船或者潮湿的环境中。

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