二烷基二硫代氨基甲酸钼的抗氧化性及摩擦学性能研究

利用曲轴箱模拟试验对润滑油添加剂二烷基二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)抗氧化性进行考察,采用红外光谱（FT-IR）及能谱分析仪(EDS)对氧化油样和铝板沉积物进行了表征。利用四球摩擦磨损试验机考察了曲轴箱试验前后油样摩擦学性能,采用扫描电镜(SEM)、EDS分析了磨损表面形貌及元素组成。结果表明：添加剂MoDTC在中低温环境下具有良好的抗氧化性能,可有效提高油品氧化安定性;高温环境下,含添加剂油样的抗氧化性能随添加量增加呈现先降低后增大的变化趋势;铝板沉积物量随MoDTC添加量增大呈先增加后减少的趋势,元素分析结果表明,MoDTC分解产物是铝板沉积物的重要组成部分;试验条件下,氧化降低了MoDTC添加剂的减摩性能和极压性能,对抗磨性则有明显提高。     

ZDDP与MoDTC在含酯类油的PAO基础油中的抗磨性能研究

将二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)和二烷基二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)分别加入聚ɑ-烯烃（PAO）、PAO与分散剂、PAO与酯类油3种试样中,进行四球机抗磨试验,考察ZDDP和MoDTC对不同试样的感受性。将ZDDP和MoDTC两种添加剂进行复配试验,并通过扫描电镜观察磨斑形貌。试验结果表明：酯类油能够很好地提高PAO基础油的抗磨性能,其质量分数为5%～10%时即可达到较好的抗磨性能;PAO与分散剂试样中,增大ZDDP的加入量不能有效地降低磨斑直径,增大MoDTC的加入量可降低磨斑直径;PAO与酯类油试样中,随着ZDDP加入量的增加,磨斑直径减小,ZDDP的抗磨效果优于MoDTC;两种添加剂复配后与单剂相比无明显的增效作用。磨斑形貌分析结果表明：加入MoDTC的基础油试验测得的磨斑表面平整,对摩擦表面修复作用更佳,同时添加ZDDP与MoDTC的基础油,试验测得的表面磨痕不规则,两剂具有竞争关系。     

ZDDP与MoDTC在含酯类油的PAO基础油中的抗磨性能研究

将二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)和二烷基二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)分别加入聚ɑ-烯烃（PAO）、PAO与分散剂、PAO与酯类油3种试样中，进行四球机抗磨试验，考察ZDDP和MoDTC对不同试样的感受性。将ZDDP和MoDTC两种添加剂进行复配试验，并通过扫描电镜观察磨斑形貌。试验结果表明：酯类油能够很好地提高PAO基础油的抗磨性能，其质量分数为5%～10%时即可达到较好的抗磨性能；PAO与分散剂试样中，增大ZDDP的加入量不能有效地降低磨斑直径，增大MoDTC的加入量可降低磨斑直径；PAO与酯类油试样中，随着ZDDP加入量的增加，磨斑直径减小，ZDDP的抗磨效果优于MoDTC；两种添加剂复配后与单剂相比无明显的增效作用。磨斑形貌分析结果表明：加入MoDTC的基础油试验测得的磨斑表面平整，对摩擦表面修复作用更佳，同时添加ZDDP与MoDTC的基础油，试验测得的表面磨痕不规则，两剂具有竞争关系。     

二烷基二硫代氨基甲酸钼作为润滑油添加剂的性能研究

制备了不含磷有机钼化合物--二烷基二硫代氨基甲酸钼(N1),并确定了其分子结构和元素含量。考察了N1的热稳定性能及作为润滑油添加剂对400SN基础油抗氧化性能的影响;对比了N1与国外2种二烷基二硫代氨基甲酸钼(N2、N3)产品在基础油中的摩擦学性能差异,并结合扫描电子显微镜及能量色散X射线分析表征推测了N1的润滑作用机理。结果表明,N1具有优良的热稳定性能,添加质量分数为10%时,能显著提高400SN基础油的抗氧化性能;相同实验条件下, 与N2、N3相比 ,N1表现出更好的摩擦学性能。由于润滑过程中,N1发生摩擦化学反应,在摩擦表面形成了含Mo、S元素的化学反应膜,从而减小了摩擦和磨损。     

清净剂对含ZDDP/MoDTC的基础油清净性及抗磨性能的影响

为了考察清净剂对含二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)和二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)组合抗磨减摩剂的基础油的影响,将高碱值合成磺酸钙(T106D)、高碱值合成磺酸镁(T107)、高碱值硫化烷基酚钙(T115B)作为清净剂分别按一种或几种添加到含ZDDP/MoDTC的基础油中,对油样进行曲轴箱模拟试验和四球机抗磨试验,并采用高倍扫描电镜（SEM）对油样试验件的钢球表面形貌进行表征。结果表明：曲轴箱模拟试验时间越长,清净剂对基础油的成焦抑制差异越明显,同时添加3种清净剂时ZDDP/MoDTC复配基础油具有最好的清净性,其中含有T107的基础油具有更低的成焦倾向;曲轴箱模拟试验后的油品进行四球机抗磨试验表明,3种清净剂对ZDDP/MoDTC复配基础油抗磨性能影响较小,引起抗磨性能变化的主要原因是MoDTC经高温后的稳定性下降;SEM对钢球表面形貌表征结果表明,清净剂会减弱ZDDP/MoDTC复配基础油对钢球试验件摩擦副表面的润滑修复作用。     

MoDTC对SN 0W-20汽油机油摩擦性能的影响

选取1种市售的MoDTC有机钼型减摩剂和2种市售SN0W-20汽油机油,采用德国OPTIMOL公司生产的SRV4型摩擦磨损试验机及满足ASTM D5707试验方法的球-盘摩擦副,选择合适的模拟试验条件,模拟内燃机"边界-混合"润滑状态,测定确定条件下加剂前后油品的摩擦系数,考察MoDTC减摩剂对汽油机油摩擦性能的影响。结果表明,使用该MoDTC减摩剂可以有效降低油品的摩擦系数;MoDTC减摩剂的最优加剂量为0.75%(质量分数);在50~120℃的试验温度范围内,试验温度对油品摩擦性能影响不大。     

二烷基二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)在低黏度高级别发动机油中的应用

为了节省能源、提高燃料经济性以及满足环保需求,汽车发动机体积越发缩小,而承受载荷却不断增加。节能要求更多使用低黏度润滑油,可这会导致发动机润滑油膜变薄而使磨损加剧,因而对内燃机油的减摩抗磨性提出了更高要求。文章运用红外(IR)、高压液相色谱(HPLC)、热重天平(TGA)与差热分析(PDSC)对油溶性二烷基二硫代氨基甲酸钼(MoDTC-POUPC 1002)减摩抗磨剂进行了表征,并采用四球机、高温摩擦磨损试验机(SRV)以及微型牵引力试验机(MTM)对MoDTC添加剂以及含有MoDTC的SN 5W-30以及0W-16等发动机油进行润滑摩擦性能评定。结果表明含有0.5%～0.7%的MoDTC(含Mo约500～700 mg/kg)能明显提高油品抗磨减摩性能。即使在高温试验条件下,在边界润滑区和混合润滑区也能显著降低油品的摩擦系数,提供优异的抗磨保护。因此,该添加剂适合于作为低黏度高级别发动机油的减摩抗磨添加剂使用。     

含超细镍/铋复合粉体磺酸钙基润滑脂的摩擦学性能研究

为了提高磺酸钙基润滑脂的摩擦性能,采用四球试验机研究了含超细镍粉、镍/铋复合粉体的磺酸钙基润滑脂在不同载荷下的摩擦磨损性能,并通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、透射电子显微镜(TEM)等手段分析了磨斑形貌及其表面组成,初步探索其抗磨减摩机理。实验结果表明:随镍粉添加量的增大,润滑脂摩擦系数和磨斑直径均先减小后增大,当镍粉添加量(w)为2.0%时,润滑脂摩擦性能最佳;随镍/铋质量比的增大和镍/铋复合粉体总添加量的增大,润滑脂的摩擦系数先减小后增大,而磨斑直径变化不明显;当镍/铋总添加量(w)为2.0%、镍/铋质量比为1∶2时,润滑脂的摩擦系数和磨斑直径最小,分别较基础脂减小了34.2%和4.2%,减摩性能改善明显,但其抗磨性能变化不大。     

空心微珠作为润滑添加剂对锂基脂性能的影响

 制备了含有不同质量分数空心微珠的锂基脂,考察了空心微珠对锂基脂理化指标的影响,在四球试验机和HQ-1高速摩擦磨损试验机上分别考察了含空心微珠锂基脂在点接触条件和线接触条件下的摩擦学性能,借助 SEM 等分析手段研究了空心微珠作为锂基脂添加剂的摩擦学机理。结果表明,添加空心微珠后锂基脂颜色发生变化,非工作锥入度随着空心微珠的增加略有上升,稠度小幅下降,分油量先降低后升高,对润滑脂的铜片腐蚀无明显影响;在相同的载荷和转速条件下,当空心微珠质量分数为0.5%时,在四球摩擦磨损试验机上锂基脂摩擦系数比基础脂降低约12%,而在HQ-1高速摩擦磨损试验机上摩擦系数比基础脂降低约30%;添加空心微珠能明显改善锂基润滑脂的抗磨减摩性能,在线接触摩擦副的润滑效果好于点接触摩擦副的,推测这是由于空心微珠在摩擦副间提高了实际接触面积,同时形成类似滚动和滑动相结合的摩擦形式。     

一种复合抗氧剂的制备及其性能研究

以烷基胺、二硫化碳等为原料合成了一种含硫酯型抗氧剂,并与酚型、胺型抗氧剂进行复配,开发了一种复合型抗氧剂体系。采用PDSC、SRV摩擦磨损试验机等试验考察了该复合抗氧剂体系在加氢润滑油基础油和API SL汽油机油复合剂中的抗氧化性能以及对二烷基二硫代氨基甲酸钼MoDTC在自主配方API SL汽油机油氧化前后摩擦学性能的影响。结果表明,开发的复合抗氧剂体系具有良好的抗氧化效果,表现出良好的协同效应,具有一定的极压性能,在添加了二烷基二硫代氨基甲酸钼MoDTC的成品油深度氧化后,仍然保持优良的减摩性能。     

不同类型脂肪酸对锂基润滑脂性能的影响

以85W-40重负荷车辆齿轮油为基础油，分别以十二羟基硬脂酸和硬脂酸为稠化剂，采用一步法制备含二硫化钼的十二羟基硬脂酸复合锂基润滑脂和硬脂酸复合锂基润滑脂，研究了不同类型的脂肪酸及二硫化钼添加量对复合锂基润滑脂性能的影响。结果表明：十二羟基硬脂酸复合锂基润滑脂比硬脂酸复合锂基润滑脂具有更高的烧结负荷、滴点和热安定性；与基础脂相比，十二羟基硬脂酸复合锂基润滑脂中二硫化钼的添加量（w）为10%时，承载能力提升96.8%，硬脂酸复合锂基润滑脂中二硫化钼的添加量（w）为15%时，承载能力提升100.0%。     

茂金属聚α烯烃制备的复合锂基润滑脂摩擦学性能研究

分别以茂金属聚α烯烃(mPAO)和聚α烯烃(PAO40)为基础油、复合锂皂为稠化剂制备复合锂基润滑脂,采用高速往复摩擦磨损试验机考察MoDTC,MoS2,ZnSiO4添加剂及其复配剂对复合锂基脂摩擦磨损性能的影响,用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)对钢球摩擦副磨斑形貌进行观察和分析。结果表明:在mPAO基础脂中分别加入5%MoDTC,2%MoS_2,4% ZnSiO_4,或1%MoS_2+2% ZnSiO_4时制备的复合锂基润滑脂具有良好的减摩抗磨性能。     

基础油对复合钛基润滑脂性能的影响

以单一矿物基础油、合成油、复配矿物基础油分别制备复合钛基润滑脂(简称复合钛基脂），考察所制得复合钛基脂的稠度、剪切安定性、胶体安定性、热安定性和抗磨减摩性能。结果表明：基础油的种类对复合钛基脂的性能影响较大，矿物基础油更适合作为制备复合钛基脂的基础油，其中单一矿物基础油T110制备的复合钛基脂的滴点为326 ℃，钢网分油率为0.8%，平均摩擦因数为0.073，理化性能优异，但是抗磨减摩性能有待提高；复配矿物基础油制备的复合钛基脂的理化性能和抗磨减摩性能均较好，综合性能优异，其中矿物基础油600N和MVI500按质量比1∶1调合的复配矿物基础油是制备复合钛基脂的理想复配基础油，所制备的复合钛基脂的滴点为333 ℃，钢网分油率仅为0.7%，平均摩擦因数为0.061，各方面性能均处于良好水平。     

合成基础油对锂基脂性能的影响

采用聚α-烯烃合成油与双酯类合成油以5种不同比例复配的油品作为基础油,在相同锂皂含量以及相同工艺条件下制备了5种锂基润滑脂试样,通过考察试样的热安定性、低温性能、剪切安定性与胶体安定性,分析黏度相近、类型不同的合成基础油对锂基润滑脂性能的影响。试验结果表明：以双酯类合成油为基础油制备的锂基润滑脂,其剪切安定性与胶体安定性均优于以聚α-烯烃合成油为基础油制备的锂基润滑脂;而聚α-烯烃合成油由于倾点低、高温蒸发损失小,以其为基础油制备的锂基润滑脂具有优异的热安定性和低温性能。     

复合锂—钙基脂的研究

在三组分复合锂基脂中引入钙皂制备复合锂－钙基脂。考察了复合锂－钙基脂的组成、制备工艺和条件,各种因素对成脂性能的影响,以及几种添加剂在复合锂－钙基脂中的应用效果。制备的复合锂－钙基脂具有高滴点和良好的胶体安定性、剪切安定性,良好的抗水性、防腐性和润滑性。通过电子显微镜和差热分析表明,稠化剂形成了统一的共晶结构。复合锂－钙基脂的皂纤维与复合锂基脂的类似,但产品的成本有所降低,产品的抗水性和抗磨性有所提高。     

润滑脂中层状二硅酸钠对二硫化钼的替代作用

采用四球摩擦磨损试验机考察了二硫化钼单剂作为锂基润滑脂添加剂的摩擦学性能,并与其和改性层状二硅酸钠的复配体系在润滑脂中的摩擦学性能进行了比较,采用EDX检测了钢球表面的元素。结果表明,添加1%质量分数二硫化钼单剂的润滑脂具有最佳的摩擦学效果,当添加二硫化钼+层状二硅酸钠复配组合,并控制添加总质量分数在1%范围内时,润滑脂在中高负荷下的摩擦学性能好于添加二硫化钼单剂的润滑脂,层状二硅酸钠能部分取代二硫化钼,具有很好的经济性。     

含钼化合物在润滑脂中的抗磨性能研究

采用四球机考察了二烷基二硫代磷酸钼(MoDDP)、二烷基二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)、非硫磷有机钼等3种有机钼化合物以及三氧化钼、钼酸铵2种无机钼化合物在润滑脂中的抗磨性能.结果表明:3种有机钼化合物在润滑脂中都有良好的抗磨性能,特别是高浓度的MoDDP在高负荷下仍具有优良的抗磨性能,非硫磷有机钼在低负荷下的抗磨性能比较突出;2种含钼固体无机化合物在润滑脂中也具有良好的抗磨性能,特别是钼酸铵,这为直接应用于润滑脂中提供了可能.     

凹凸棒石润滑脂添加剂对45号钢的微动磨损及自修复性能研究

将不同质量分数经表面有机改性的凹凸棒石粉体分散在基础油中,作为添加剂添加至基础脂中,制备出凹凸棒石含量不同的3号锂基润滑脂。利用SRV微动摩擦磨损试验机考察凹凸棒石在3号脂中的最佳添加量、减摩性、抗磨性与对45#钢的自修复性能,并与未添加该材料的锂基基础脂进行对比。借助电子扫描电镜（SEM）、X射线能谱仪（EDS）、光电子能谱（XPS）分析试样磨损表面的形貌、元素组成及价态。结果表明：基础脂添加不同质量分数凹凸棒石,摩擦系数与磨损率均出现不同程度的下降,当添加量为0.8%时,效果最佳;摩擦表面较基础脂润滑光滑平整,没有明显的磨损特征,并在摩擦表面形成区别于基体材料含元素C、Fe、Mg、Al、O和Si的磨损修复层。