一种环境友好的多肽类水基润滑添加剂及制备方法

技术领域

本发明属于润滑材料领域，具体涉及一种环境友好的多肽类水基润滑添加剂及制备方法。

背景技术

在工业润滑领域，水基润滑剂以其优异的冷却、难燃、高导热系数、高比热容等性能，被广泛应用于切削、磨削、拉拔、轧制等金属加工过程和液压传动的润滑，与油基润滑相比，水基润滑剂又具有环境友好、资源丰富和成本低廉等特点，正在逐步成为金属加工液市场的主体产品。水基润滑基本处于边界润滑状态，很难建立有效的流体润滑膜，只有通过添加剂在摩擦副表面形成的边界润滑膜起到抗磨减摩作用，因此性能优良的水溶性润滑添加剂是提高水基润滑剂使用性能、扩展其应用范围的关键所在。

目前商品化的水基摩擦改进剂大多是以常用的油基添加剂为基础，通过在分子结构中添加水溶性基团以提高其在水中的溶解度，所以这类添加剂仍然保留了油基添加剂的硫、磷等易造成环境污染的元素。随着社会的发展，人们对于环境问题的关注度越来越高，相关的政策法规越来越严格，生态毒性大、可降解性差的添加剂逐步被限制使用。近年来，以天然产物为原材料开发环境友好绿色润滑添加剂是润滑材料研究领域的重要发展方向。

本发明是一种提取自鱼皮等渔业加工废弃物的多肽，价格低廉，而且多肽具有良好的水溶性和生物可降解性等特点，对自然环境无污染，有潜力成为一类新型的环境友好水基润滑添加剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种环境友好的多肽类水基润滑添加剂，在水基润滑剂中可以发挥减摩作用。

本发明的环境友好的多肽类水基润滑添加剂提取自鱼皮等渔业加工废弃物，具有良好的水溶性和生物可降解性等特点，对自然环境无污染。

本发明的环境友好的多肽类水基润滑添加剂，其特征在于：所述的多肽类水基润滑添加剂由天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、络氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、组氨酸、精氨酸中的多种氨基酸构成。

进一步地，天冬氨酸的含量为5-7 g/100g，苏氨酸的含量为5-7 g/100g，丝氨酸的含量为2-3 g/100g，谷氨酸的含量为10-13 g/100g，脯氨酸的含量为10-13 g/100g，甘氨酸的含量为25-27 g/100g，丙氨酸的含量为10-11 g/100g，缬氨酸的含量为2-3 g/100g，甲硫氨酸的含量为1-2 g/100g，异亮氨酸的含量为1-2 g/100g，亮氨酸的含量为2-3 g/100g，络氨酸的含量为0-1 g/100g，苯丙氨酸的含量为1-3 g/100g，赖氨酸的含量为3-5 g/100g，组氨酸的含量为0-2 g/100g，精氨酸的含量为8-9 g/100g。

本发明的环境友好的多肽类水基润滑添加剂制备方法为：

1）鱼皮粉碎后按鱼皮：纯水1:8料液比加入纯水，加入2%胶原蛋白酶，在50°C下酶解4 h，离心取上清液，喷雾干燥，即得鱼皮多肽粗提物；

2）BMKX-5大孔吸附树脂经预处理后装柱，取鱼皮多肽粗提物10 g用2 BV水溶解后上柱吸附，弃去吸附残液；

3）向吸附后的树脂柱中依次加入10 BV的水、30%乙醇、75%乙醇洗脱，收集相应的洗脱液并浓缩干燥，即可得到不同极性的鱼皮多肽。

进一步地，本发明多肽类水基润滑添加剂可应用于水乙二醇润滑液。

进一步地，本发明多肽类水基润滑添加剂的添加量为1 wt%~3 wt%。

本发明提取自鱼皮等渔业加工废弃物，变废为宝，解决了鱼皮等渔业加工废弃物的处理问题，同时，提供一种多肽类润滑添加剂，可显著降低水乙二醇润滑液的摩擦系数，摩擦系数最低可降66.2%。此外，该添加剂提取自鱼皮等渔业加工废弃物，具有良好的生物可降解性和生物相容性，具有绿色环保的特点，可广泛应用于各类金属加工液、难燃液压液等水基润滑液中。

附图说明

图1为实施例1、实施例2、实施例3中所述的多肽在水乙二醇润滑液中的摩擦系数测定结果。

具体实施例

下面结合说明书附图对本发明作进一步说明，并且本发明的保护范围不仅局限于以下实施例。

实施例1

1）鱼皮粉碎后按1:8料液比加入纯水，加入2%胶原蛋白酶，在50°C下酶解4 h，离心取上清液，喷雾干燥，即得鱼皮多肽粗提物。

2）BMKX-5大孔吸附树脂经预处理后装柱，取鱼皮多肽粗提物10 g用2 BV水溶解后上柱吸附，弃去吸附残液。

3）向吸附后的树脂柱中加入10 BV的水洗脱，收集洗脱液并浓缩干燥，得到一种鱼皮多肽。

4）按标准方法（GB 5009.124-2016）测定多肽氨基酸组成，具体为：天冬氨酸的含量为7.4 g/100g，苏氨酸的含量为2.86 g/100g，丝氨酸的含量为5.96 g/100g，谷氨酸的含量为12.2 g/100g，脯氨酸的含量为10.5 g/100g，甘氨酸的含量为26.1 g/100g，丙氨酸的含量为10.7 g/100g，缬氨酸的含量为2.18 g/100g，甲硫氨酸的含量为1.44 g/100g，异亮氨酸的含量为1.28 g/100g，亮氨酸的含量为2.26 g/100g，络氨酸的含量为0.12 g/100g，苯丙氨酸的含量为1.03 g/100g，赖氨酸的含量为4.5 g/100g，组氨酸的含量为0.98 g/100g，精氨酸的含量为8.98 g/100g。

实施例2

1）鱼皮粉碎后按1:8料液比加入纯水，加入2%胶原蛋白酶，在50°C下酶解4 h，离心取上清液，喷雾干燥，即得鱼皮多肽粗提物。

2）BMKX-5大孔吸附树脂经预处理后装柱，取鱼皮多肽粗提物10 g用2 BV水溶解后上柱吸附，弃去吸附残液。

3）向吸附后的树脂柱中加入10 BV的水洗脱后，加入30%乙醇洗脱，收集30%乙醇洗脱液并浓缩干燥，得到一种鱼皮多肽。

4）按标准方法（GB 5009.124-2016）测定多肽氨基酸组成，具体为：天冬氨酸的含量为6.79 g/100g，苏氨酸的含量为2.75 g/100g，丝氨酸的含量为5.8 g/100g，谷氨酸的含量为10.8 g/100g，脯氨酸的含量为12.61 g/100g，甘氨酸的含量为26 g/100g，丙氨酸的含量为9.44 g/100g，缬氨酸的含量为2.36 g/100g，甲硫氨酸的含量为2 g/100g，异亮氨酸的含量为1.37 g/100g，亮氨酸的含量为2.88 g/100g，络氨酸的含量为0.23 g/100g，苯丙氨酸的含量为2.4 g/100g，赖氨酸的含量为3.94 g/100g，组氨酸的含量为1.14 g/100g，精氨酸的含量为8.29 g/100g。

实施例3

1）鱼皮粉碎后按1:8料液比加入纯水，加入2%胶原蛋白酶，在50°C下酶解4 h，离心取上清液，喷雾干燥，即得鱼皮多肽粗提物。

2）BMKX-5大孔吸附树脂经预处理后装柱，取鱼皮多肽粗提物10 g用2 BV水溶解后上柱吸附，弃去吸附残液。

3）向吸附后的树脂柱中加入10 BV的水、30%乙醇洗脱后，加入50%乙醇洗脱，收集50%乙醇洗脱液并浓缩干燥，得到一种鱼皮多肽。

4）按标准方法（GB 5009.124-2016）测定多肽氨基酸组成，具体为：天冬氨酸的含量为7.02 g/100g，苏氨酸的含量为2.82 g/100g，丝氨酸的含量为5.79 g/100g，谷氨酸的含量为11.1 g/100g，脯氨酸的含量为11.2 g/100g，甘氨酸的含量为26.2 g/100g，丙氨酸的含量为10 g/100g，缬氨酸的含量为2.24 g/100g，甲硫氨酸的含量为1.66 g/100g，异亮氨酸的含量为1.38 g/100g，亮氨酸的含量为2.59 g/100g，络氨酸的含量为0.16 g/100g，苯丙氨酸的含量为1.74 g/100g，赖氨酸的含量为4.21 g/100g，组氨酸的含量为1.17 g/100g，精氨酸的含量为8.78 g/100g。

将实施例1-3制备的多肽以1%、2%、3%的添加量添加到水乙二醇（1:1，v/v）润滑液中，采用四球试验机测试摩擦系数（试验条件294N，30 min，25°C，1200 rpm），结果如图1所示。如图1所示，本发明所述的多肽水基润滑添加剂可以显著降低水乙二醇润滑液的摩擦系数，摩擦系数最低可降66.2%。结果表明，多肽具有优良的减摩作用，有潜力成为一类新型水基润滑添加剂。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。