含氮硼酸酯与磷酸酯添加剂在PAO10中的摩擦特性协同效应

合成一种含氮硼酸酯润滑油添加剂二羟乙基十八胺硼酸酯,利用四球摩擦磨损试验机考察其分别和磷酸三丁酯、磷酸三甲酚酯复配后在基础油PAO10中的摩擦学性能;采用扫描电子显微镜对磨损表面形貌进行分析。结果表明:合成的含氮硼酸酯与磷酸酯复配后表现出比其单剂更优异的抗磨减摩性能,两者在摩擦学性能上具有很好的协同效应;极压性能随着磷元素含量的减少而变差;含氮硼酸酯与磷酸酯复配后可使摩擦副表面磨痕变浅,磨斑减小。     

含氮杂环硼酸酯衍生物与TCP的摩擦学协同性能研究

合成一种含氮杂环硼酸酯(NHB),利用四球摩擦磨损试验机考察单剂NHB、磷酸三甲酚酯(TCP)以及它们不同质量比的复合添加剂在菜籽油中的摩擦磨损性能。结果表明,所合成的NHB能够有效的提高菜籽油的极压和抗磨性能,并且与TCP具有良好的复配作用。通过扫描电镜(SEM)分析钢球表面形貌及元素分布,发现其主导作用的是边界膜中存在B、P、N活性元素,它们形成复合膜是添加剂具有良好摩擦学性能的主要原因。     

十二酸二乙醇酰胺硼酸酯的制备及其在半合成切削液中的应用

采用十二酸、二乙醇胺和硼酸为原料制备十二酸二乙醇酰胺硼酸酯,采用傅里叶变换红外光谱仪分析其结构。将一定量的该硼酸酯加入基础油中制备一种半合成切削液,分析其腐蚀性能和防锈性能,并通过四球摩擦试验机测试其极压抗磨性能。结果表明;制备的硼酸酯在半合成切削液中具有良好的极压抗磨性能,当硼酸酯的质量分数为11.3%时,5%切削液稀释液的摩擦因数达到0.056,最大无卡咬负荷达到392 N。采用该硼酸酯制备的半合成切削液的各性能指标达到GB/T 6144-2010标准。     

磷系极压剂在铜板带冷轧乳化液中的应用效果研究

采用四球摩擦试验机分别考察亚磷酸二正丁酯(T304)、磷酸三甲酚酯(T306)和硫代磷酸三苯酯(T309)3种磷系极压剂在基础油中的摩擦学性能,通过铜板带冷轧制实验研究其在乳化液中的润滑作用效果。结果表明,3种含磷添加剂均使基础油的摩擦学性能得到一定程度地提高,其中T304具有优异的承载能力和抗磨减摩性能,其最佳添加量为0.5%～1.5%(质量分数),T306和T309效果较差,且限于中高或中低载荷下工作;T304较T306和T309具有更优异的润滑性能,在轧制过程中有效改善轧制过程特征参数和提高轧件质量,可作为铜板带轧制液高性能的极压抗磨剂。     

丙二醇无规共聚醚水溶液的摩擦学性能研究

选取丙二醇无规共聚醚(Propylene glycol random copolyether,PPE)作为水基润滑液的基础添加剂,研究了PPE水溶液的摩擦学性能。试验中首先利用MRS-10型四球试验机对PPE水溶液进行摩擦磨损性能、极压性能和稳定性能试验研究,试验结果表明PPE水溶液具有较好的减摩抗磨性能和稳定性能,质量分数为10%的PPE水溶液的最大无卡咬负荷(即PB值)在755~784 N之间。然后利用NGY-6型纳米膜厚测量仪对PPE水溶液进行成膜性能研究,结果表明PPE水溶液具备较好的成膜特性,PPE的加入大大提高了纯水的成膜能力,在一定质量分数范围内其膜厚随着水溶液质量分数的增大逐渐增大。总体而言,PPE是一种应用前景良好的水基润滑添加剂。     

固体添加剂、摩擦改进剂在锂基润滑脂中的应用研究

针对常用复合锂基润滑脂存在的润滑极压抗磨性不足等问题,研究不同固体添加剂、摩擦改进剂对复合锂基润滑脂极压抗磨减摩性能的影响。结果表明,固体添加剂对复合锂基润滑脂极压抗磨性能影响较大,其中PTFE和二硫化钼组成的复配剂可使润滑脂得到优异的极压和抗磨性能;摩擦改进剂Priolube 3986复酯和硬脂酸复配具有协同作用,可明显增强润滑脂的抗磨减摩性能;固体添加剂和摩擦改进剂对润滑脂的润滑作用可以优势互补,全面提升润滑脂综合性能。     

油酸基极压水性润滑添加剂的合成及性能研究

为提高水基润滑剂的润滑性以及抗磨减摩性能,合成一种环境友好的含极压元素P、 N的油酸基极压水性润滑添加剂(OWELA)。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(1H NMR)对中间体聚合P-N二元醇(PG)和OWELA进行表征,用四球摩擦试验机研究PG和OWELA的润滑性能。利用扫描电镜和X射线光电子能谱对钢球的磨损表面进行分析,探讨其润滑机制。结果表明:相较于PG, OWELA可以显著降低水的摩擦因数和磨痕直径,可使纯水最大无卡咬载荷提高3.5倍,且具有良好防腐性能; OWELA优异的摩擦学性能归因于高活性极压元素P、 N与金属形成高强度的化学反应膜,以及脂肪酸分子在金属表面形成了物理吸附膜,两者起到协同增效作用。     

固体添加剂和摩擦改进剂对锂基润滑脂性能的影响

针对常用复合锂基润滑脂存在的润滑极压抗磨性不足等问题,研究不同固体添加剂、摩擦改进剂对复合锂基润滑脂极压抗磨减摩性能的影响。结果表明,固体添加剂对复合锂基润滑脂极压抗磨性能影响较大,其中PTFE和二硫化钼组成的复配剂可使润滑脂得到优异的极压和抗磨性能;摩擦改进剂Priolube 3986复酯和硬脂酸复配具有协同作用,可明显增强润滑脂的抗磨减摩性能;固体添加剂和摩擦改进剂对润滑脂的润滑作用可以优势互补,全面提升润滑脂综合性能。     

用极压切削油代替动植物油

动植物油本身是一种优良的油性添加剂,在金属切削加工中,可直接或复合用作切削油,具有良好的润滑性能。实践证明,在矿物油中,加入一定量的油性极压添加剂配制的极压切削油(或极压乳化液),同样具有良好的润滑性能,甚至有比动植物油更高的极压性能和安定性,完全可以采用极压切削油代替动植物油。极压切削油配方:氯化石腊20％;6411(二烷基二硫代磷酸锌)1％;     

磷型极压抗磨剂对双酯摩擦学性能的影响

采用四球摩擦试验机研究磷酸三甲酚酯（T306）和硫代磷酸铵盐（T307）2种磷型极压抗磨添加剂在双酯中的摩擦学性能;采用扫描电子显微镜（SEM）分析钢球磨损表面的微观形貌,采用X射线光电子能谱仪（XPS）分析摩擦表面典型元素的化学状态,进而对摩擦机制进行探讨。结果表明,在所考察的添加剂添加量和载荷范围内,2种添加剂均可不同程度地改善双酯的摩擦学性能,其中,T307在双酯中展现出更为优异的减摩抗磨以及极压性能,其综合性能优于T306。SEM和XPS分析表明,添加剂分子在摩擦副表面发生了复杂的摩擦化学反应,在摩擦表面上形成了复杂的含有S、P、N等元素的边界润滑膜,从而起到一定的降低摩擦磨损的作用。     

水溶性磺酸盐在难燃液压液中的性能研究

为提高环境友好型润滑油极压抗磨添加剂三嗪衍生物的水溶性,将水溶性和防锈性良好的官能团磺酸盐引入三嗪衍生物,合成2种含磺酸盐的三嗪衍生物STB和STC,并评价其在水-乙二醇难燃液压液(HFC)中的理化性能和摩擦学性能。结果表明:STB和STC水基润滑添加剂在HFC中能够起到很好的极压抗磨减摩作用,其中质量分数2%STB和1%STC可使HFC的极压值提高到696 N,相比基础油液的极压值提高了109%。SEM和XPS分析结果表明,添加剂在摩擦过程中发生了化学反应,生成了无机硫化物和有机氮等组成的复杂边界润滑膜,从而起到了良好的抗磨减摩作用。     

二异辛基二硫代磷酸酯季铵盐离子液体在基础油中的摩擦学研究

合成二异辛基二硫代磷酸酯季铵盐离子液体的极压抗磨剂MDAPD;利用四球摩擦磨损试验机考察其在合成油(PAO)、矿物油(5CST)及菜籽油(RSO)中的摩擦磨损性能,测定其抗腐蚀性及低温流动性;使用SEM观察磨斑的表面形貌并使用XPS分析摩擦膜的化学组成,并初步探究摩擦学机制。研究结果表明:MDAPD具有良好的低温流动性、热稳定性和抗腐蚀性,在菜籽油和合成油中具有较好的抗磨性能;添加剂在摩擦过程中发生化学反应,主要生成了由Fe SO_4、Fe_2(SO_4)_3、Fe S、Fe S2和Fe PO_4组成的边界润滑膜,从而提高了基础油的抗磨性能。     

质子型离子液体水溶液对GCr15轴承钢的摩擦学性能研究

以质子型离子液体:二羟乙基胺正辛酸(Bis[(2-hydroxyethyl)ammonium] caprylate,BOEAC)作为添加剂,配置了不同质量浓度的BOEAC水溶液,使用MS-10A摩擦试验机对质子离子液体水溶液的减摩抗磨性能、极压性能和润滑稳定性能进行试验研究。试验结果表明:BOEAC离子液体水溶液具有显著的减摩抗磨性能,其中10%BOEAC离子液体水溶液的最大无卡咬负荷高达847N,相比于纯水(98N)减摩抗磨性能显著,甚至高于普通基础油,可作为水基润滑液的极压添加剂。BOEAC离子液体能够显著改善其水溶液的成膜性能,这是由于BOEAL分子能够在摩擦副表面迅速形成吸附膜和化学反应膜,使摩擦副表面的摩擦系数降低,抗磨性能提升。作为一种不含卤素等有毒元素的新型绿色离子润滑剂,可通过调节BOEAC浓度配比,替代传统润滑剂,在各种工况中应用。     

棕榈油合成的烷醇酰胺作为水基切削液添加剂的性能

通过棕榈油与有机醇胺的二步法反应,制备出6502型烷醇酰胺。将质量分数13%的6502型烷醇酰胺作为添加剂加入全合成水基金属切削液中,对其性能进行研究。结果表明,该切削液具有良好的极压抗磨性和耐腐蚀性,其摩擦因数可低至0.062,最大无卡咬负荷(pB值)达到367 N;对一级灰口铸铁的耐腐蚀性能达到A级(24 h);各种性能均达到GB/T 6144-2010标准。     

硫磷化改性菜子油润滑剂的制备及其摩擦学性能

以菜子油为原料，甲醇为酯交换剂，并以S粉和P2O5作为改性剂，合成了一种带有极压元素硫和磷的多羟基脂肪酸(酯)极压润滑剂，在制备成2%(质量分数)左右的乳化液后，经摩擦学性能考察，结果表明：该润滑液的最大无咬卡载荷(PB)为1260N，表面磨斑直径(WSD)和摩擦因数(μ)的最佳值分别为0．33mm和0.039，达到并超过了资料报导的目前以油为润滑介质的国内同类产品的性能指标。     

改性纳米h-BN润滑油添加剂对缸套-活塞环摩擦学性能的影响

在缸套-活塞环摩擦副中,当活塞在上、下止点处为零速,难以形成油膜,且在气缸的高温工况下,其他部位的油膜也会被破坏,从而造成缸套-活塞环的摩擦功耗增加和磨损加剧。采用优质润滑油是提高缸套-活塞环润滑与摩擦特性的重要手段。制备改性纳米六方氮化硼(h-BN)颗粒并将其按不同质量分数分散至聚α-烯烃（PAO10）基础油中,使用R-tec摩擦磨损试验机开展不同载荷下的往复摩擦试验,通过观测摩擦因数、磨损体积和缸套磨损表面、磨损元素及三维形貌参数,研究改性纳米h-BN添加剂对缸套材料摩擦学性能的影响以及减摩抗磨润滑机制。结果表明：加入改性纳米h-BN添加剂可以显著降低缸套-活塞环摩擦副的摩擦因数,减少磨损量,加入质量分数0.25%的添加剂在50 N、3 Hz工况下可使摩擦因数降低33.87%,磨损体积降低23.32%;在载荷及摩擦热作用下纳米h-BN添加剂可以在磨损表面形成摩擦保护膜,可以改善缸套的表面粗糙度,创造优良的润滑环境,提升其摩擦学性能。     

化学修饰的纳米钛酸钙的摩擦学特性研究

利用化学修饰法制备了纳米钛酸钙,并用TEM对其结构进行了表征.将制备的纳米钛酸钙油液加入到合成酯中,用四球摩擦磨损试验机考察了其作为润滑添加剂的摩擦学特性.结果表明:纳米钛酸钙在合成酯中具有较好的抗磨性能和良好的减摩性能,其减摩性能优于常用的极压抗磨剂.利用俄歇能谱AES测定表面膜的组成,发现纳米钛酸钙在摩擦表面的沉积及随后的剪切作用形成了具有抗磨减摩性能的摩擦膜.     

油溶性极压抗磨添加剂的研制

极压抗磨剂是改善边界润滑的添加剂,通过综合分析总结前人经验,合成了一种极压抗磨添加剂。将其按不同比例加入到N100＃基础油和几种成品油中,试验结果表明,此添加剂具有较好的油溶性和优良的极压抗磨性能。     

含硫磷的水溶性三嗪添加剂对硬质合金的摩擦学性能研究

合成一种水溶性润滑添加剂2,4-双-(二乙醇胺基)-6-(O,O'-二乙醇胺基二硫代磷酸酯)-S-基-1,3,5-均三嗪化合物(DDT),利用四球摩擦试验机考察其在水-乙二醇基础液中对YG8硬质合金钢球的润滑性能。结果表明:该化合物作为水基润滑添加剂可使水-乙二醇基础液的极压值提高了近5倍,并且可使硬质合金钢球磨斑直径和磨痕明显减小,表现出优异的抗磨减摩性能;通过SEM和EDS分析,可推测该水溶性化合物在摩擦过程中可能发生化学反应生成了磷酸钨、二硫化钨等化学膜,也可能生成一些含S、N小分子有机物组成的边界润滑膜,从而起到了良好的抗磨减摩作用。     

空气等离子体聚合蓖麻油的合成及润滑性能研究

采用空气等离子体方法聚合蓖麻油(CO)以降低其双键含量,得到40℃黏度高达598.0 mm~2/s的聚合油PCOA;通过凝胶渗透色谱仪(GPC)研究其分子量分布;采用FT-IR分析其官能团变化;采用元素分析仪分析其各元素含量;用四球摩擦磨损试验机考察PCOA的摩擦学性能,并与矿物油基润滑油150BS进行比较。结果表明:CO聚合生成的PCOA聚合油,主要由CO的二聚物及高分子量的齐聚物组成,其中的O元素质量分数增加到16.15%,引入的N元素质量分数为0.76%;相比于矿物基础油150BS,PCOA具有更好的黏温性能及低温流动性能、更好的极压性能和减摩性能。