聚α-烯烃润滑油基础油高温氧化性能特性变化分析

采用高温氧化加速模拟装置,研究聚α-烯烃基础油的高温氧化变化规律;利用FTIR和GC/MS等检测手段,分析聚α-烯烃基础油及其高温产物结构组成的变化,探讨结构变化对油品性能变化的影响,推测润滑基础油高温氧化的过程及其反应类型。结果表明：高温作用下,聚α-烯烃润滑基础油发生了严重的热氧化和热裂解反应,导致基础油颜色加深、黏度变小、酸值增大;由于聚α-烯烃含有较多的叔碳分子的特殊结构,在高温下易发生断裂,生成活泼的自由基,自由基在氧气作用下,发生氧化反应,生成小分子的醛、酮、酸、酯等物质,使得润滑油的酸值变化显著;同时聚α-烯烃分子发生断裂时,生成的小分子烷烃、烯烃等,造成聚α-烯烃润滑基础油黏度衰变。     

含石墨烯聚α-烯烃合成基础油的摩擦学行为分子动力学模拟

为探究聚α-烯烃链长和石墨烯添加剂对聚α-烯烃(PAO)合成基础油摩擦性能的影响,采用分子动力学方法研究不同结构的PAO的摩擦学性能,分析PAO分子链长及石墨烯质量分数对润滑油与摩擦副接触面间的剪切应力、范德华能以及油膜厚度的影响。结果表明:石墨烯可以增加润滑油与摩擦副接触面间的范德华能,从而吸附更多润滑油分子,增加油膜厚度,降低剪切应力,提升润滑油减摩效果,且可使范德华能的变化更加平稳,提升润滑油吸附的稳定性;石墨烯对不同链长PAO的影响不同,对于短链PAO,石墨烯较低时就能起到很好的减摩效果,且减摩效果更加明显;而对于长链PAO,石墨烯含量较高时才能起到减摩效果。     

煤基低黏度茂金属聚α-烯烃基础油性能对比研究

采用气相色谱（GC）、热重分析法（TGA）、加压差示扫描量热法（PDSC）、凝胶色谱法(GPC)、旋转氧弹法等表征方法分析煤基低黏度茂金属聚α-烯烃(mPAO)的性能,并与对比样长链α-烯烃合成PAO进行对比。结果表明：煤基mPAO的黏度指数最高达到了147,黏温性能优于对比样;倾点普遍比对比样低6 ℃,低温动力黏度和低温泵送黏度也都小于对比样,表明煤基mPAO具有更好的低温性能;两者闪点相当,都在310 ℃开始快速热降解,煤基mPAO具有更高的完全分解温度;长链α-烯烃合成PAO具有更低的挥发度和更短的氧化诱导期,化学稳定性优于煤基mPAO。     

高温下抗氧剂对聚α-烯烃基础油黏度衰变的影响

采用高压釜模拟润滑油实际作业环境,研究抗氧剂2,6二叔丁基对甲酚(DBPC)和对,对'-二异辛基二苯胺(DODPA)在高温下对聚α-烯烃(PAO)航空润滑基础油运动黏度的影响,结合FTIR和GC/MS技术,从分子水平分析不同黏度油样的组成成分和结构特征。结果表明:高温裂解是引起PAO黏度衰变的主要原因,油样中所生成的小分子量化合物越多,黏度衰变越严重;抗氧剂的加入可以有效抑制油品黏度的衰减,起到较好的抗氧增效作用,其中DODPA比DBPC表现出相对优异的高温抗氧化能力。采用高压釜模拟润滑油实际作业环境,通过理化分析方法分析润滑油黏度的变化,采用FTIR、GC/MS分析润滑油分子结构的变化,是一种研究在用油的衰变并掌握准确换油期的理想方法。     

α-烯烃熔体静电纺丝的研究进展

在纤维领域中,纳米纤维引起了人们的广泛关注,这是由于纳米纤维具有比表面积大、纳米纤维集合体积小等特点,可以被用来开发出新型材料。随着对纳米材料的不断开发,静电纺丝技术得到了很大发展,熔体静电纺丝因其更佳的环境友好性,被广泛应用。本文阐述了熔体静电纺丝的基本原理,重点介绍了α-烯烃材料的熔体静电纺丝。     

金属存在下聚α-烯烃基础油热氧化衰变性能结构对比分析

借助高温氧化模拟加速装置,模拟金属存在下聚α-烯烃(PAO)航空润滑油基础油高温工作环境,对比分析添加金属Cu前后油样的外观、黏度和酸值变化,利用GC/MS检测不同温度下油样的微观组成,并根据物质结构分析PAO理化性能变化的原因。结果表明:金属Cu加速了PAO的高温裂解,产生了某些生色化合物,加速了油品的氧化变质,使油品黏度降低,并生成了酸性物质使油品酸值增加;GC/MS分析结果表明,金属Cu的存在会加速PAO的氧化和裂解,产生碳数更少的烃分子,也促进含双键的不饱和烃、含氧化合物等物质的生成,在宏观上使油样运动黏度降低、酸值增大和颜色加深。     

剪切对不同黏度聚α-烯烃性能的影响

齿轮在运转中受负荷、速度的影响,会对齿轮油有强烈的啮合剪切作用。为研究剪切对齿轮油性能的影响,利用FZG齿轮机对常用的工业齿轮油聚α-烯烃进行剪切试验,考察剪切作用对不同黏度聚α-烯烃基础油抗泡、抗氧化和摩擦学性能的影响。结果表明:不同黏度的聚α-烯烃基础油均具有良好的剪切安定性,PAO40剪切安定性好于PAO10和PAO4;剪切作用降低了PAO4、PAO10和PAO40的抗泡与抗氧化性能,但对摩擦学性能的影响较小。     

聚α-C14烯烃/酯类润滑油基础油合成和性能研究

将α-C_(14)烯烃先与马来酸酐进行无规共聚,再与季戊四醇进行酯化反应,制得一种新型的聚α-C_(14)烯烃/酯类润滑基础油。采用红外光谱、核磁共振谱~1H-NMR、热重分析仪、油品运动黏度测定仪、酸值测定仪对产物进行表征和性能测试。结果表明:随着马来酸酐用量增加,合成的基础油的运动黏度、热分解温度、酸值均先增大后减小,随着季戊四醇用量增加,合成的基础油的运动黏度、热分解温度先增大后减小,酸值逐渐降低;当马来酸酐与α-C_(14)烯烃质量比为1∶5.14,季戊四醇占α-C_(14)烯烃质量4.17%时,润滑基础油的黏度指数为114,酸值为0.082 mg/g(以KOH计),热分解温度大于249.3℃,40℃运动黏度为276.31 mm~2/s,100℃运动黏度为25.91 mm~2/s。因此,与AIP类润滑油相比,合成的基础油具有更好的低温流动性和耐高温稳定性,与传统的酯类润滑油相比具有较低的酸值,对器件腐蚀性较低。     

聚氨酯基磁流变胶的剪切流变特性

制备了不同质量分数(50%,70%,80%)羰基铁粉的聚氨酯基磁流变胶(MRG),研究具有较宽剪切应力范围的MRG在不同磁感应强度、剪切速率、应变幅下的静态和动态剪切流变特性,并基于试验结果对Herschel-Bulkley本构模型参数进行了识别。结果表明:随着磁感应强度的增强,含质量分数80%羰基铁粉MRG的剪切应力范围最宽、磁流变效应最明显;含质量分数80%羰基铁粉MRG的屈服剪切应力随磁感应强度增强而增大,且不同磁感应强度下的动力学黏度都随着剪切速率的增大而减小;该MRG是一种具有屈服剪切应力以及剪切稀化特性的非牛顿流体,其流变特性满足Herschel-Bulkley剪切稀化模型;储能模量和损耗模量受剪切应变幅及磁感应强度的影响较大,而对频率的依赖性微弱;磁流变效应及线性黏弹性临界应变幅都随磁感应强度增强而增大;相比于剪切速率及应变幅,磁感应强度对法向应力的影响更显著。     

某型航空发动机润滑油的热氧化安定性研究

通过高温高压反应釜实验模拟发动机实际工况条件,研究不同氧化温度对以聚α-烯烃合成油为基础油、2,6-二叔丁基对甲酚和对,对’-二异辛基二苯胺为抗氧剂的某型航空润滑油理化性能的影响,并根据润滑油高温氧化后产物的结构组成,分析PAO航空润滑油的氧化衰变机制。结果表明:温度越高,该型航空润滑油产生的小分子越多,黏度降低,酸值增大;抗氧剂的加入可以明显减缓油品黏度的衰减过程,并抑制小分子异构烷烃和烯烃的生成;在高温氧化衰变过程中,PAO基润滑油的高温氧化衰变经历了自由基反应历程。     

基础油对复合锂基润滑脂微观形貌及流变行为的影响

以聚α烯烃合成油、中间基矿物油和石蜡基矿物油及其按比例复配为基础油制备的复合锂基润滑脂作为研究对象,考察基础油对复合锂基润滑脂基础理化性能、微观形貌和流变性能的影响以及三者之间的关联性。结果表明：复合锂基脂的微观结构与各种性能之间存在一定的对应关系,以聚α烯烃合成油制备的复合锂基脂皂纤维结构规整度和连续性较差,触变性能和黏温性能优越;以中间基矿物油制备的复合锂基脂皂纤维规整度较高,部分纤维紧密缠绕,结构稳定性较强,黏温性能较差;复配合成油和矿物油制备的复合锂基脂皂纤维细长均匀,规整度高,结构稳定性强,具有较好的胶体稳定性和抗剪切能力。     

基础油对锂基脂安定性的影响

为研究基础油对锂基脂安定性能的影响。在相同酸碱比例、皂份和相同工艺等条件下,采用12-羟基硬脂酸体系稠化相同黏度不同组分的基础油,制备系列通用锂基润滑脂,分析基础油黏度指数、苯胺点和饱和烃含量对锂基润滑脂安定性能的影响。结果表明:随基础油黏度指数、苯胺点和饱和烃含量的升高,锂基脂工作锥入度、抗水喷雾和压力分油增大,而十万次剪切差值和蒸发量减小;基础油黏度指数、苯胺点和饱和烃含量三者与锂基脂安定性能呈现正相关性,与锂皂的溶解性呈现负相关性。     

含纳米微粒锂基脂流变性及影响因素分析

利用NDJ-79旋转黏度计和RS150锥板流变仪测试分析纯锂基脂和含纳米微粒锂基脂的流变性。结果表明:含纳米微粒锂基脂的表观黏度随纳米微粒含量的增加而增大,且加入纳米TiO2后的表观黏度比加入同比例的SiO2的表观黏度要大;纳米微粒含量、皂分含量和温度等因素对含纳米微粒锂基脂表观黏度的影响均显著,并按皂分含量、温度、纳米微粒含量顺序影响依次减弱;纯锂基脂和含纳米微粒锂基脂均存在屈服剪应力,其流变过程表现为塑性流体的特性,流型属于Herschel-Bulkley模型,纳米微粒对流变参数有显著影响,两种脂均存在明显的剪切稀化现象。利用缠结理论和微粒在流场中的取向理论对其流变机制进行探讨。     

润滑脂流变性对滚动轴承振动性能的影响

采用表观粘度仪和振动仪研究了润滑脂的流变性对轴承振动性能的影响.研究发现,润滑脂在一定剪切速度下的表观粘度偏低对轴承振动性能有利,但润滑脂的表观粘度非常小时,在加工精度较差的中大型轴承上振动噪声性能反而不够理想;润滑脂的流变性能对中小型轴承振动噪声的影响有决定性作用,对微小型轴承的振动性能影响不明显,这符合摩擦学行为系统依赖性的规律.     

基于硅油的复合锂基润滑脂的构效关系研究

对甲基硅油、乙基硅油、甲基苯基硅油与长链烷基改性硅油4种合成油的理化性质进行分析,将其制备成复合锂基润滑脂并对微观结构进行表征。结果表明:4种硅油都能够用于复合锂基润滑脂的合成,乙基硅油的理化性能最优;通过FTIR与SEM判断造成不同产品性能差异的主要因素是基础油分子侧链的空间位阻限制了皂纤维三维网状结构的形成。     

牙轮钻头轴承RB润滑脂流变性研究

在不同温度和不同剪切速率条件下,对牙轮钻头专用润滑脂的高温流变性进行了实验研究,通过对实验数据的分析处理,得到了牙轮钻头专用润滑脂的名义粘度随温度和剪切速率的变化规律,并找到了该润滑脂适用的最佳工况温度和剪切速率。结果表明,该润滑脂的流变性质表现为典型的B inham流体,适用于高温、高剪切率下的工况。     

一种磁流变液流变特性测试装置的研究

磁流变液（Magnetorheological fluid)是一种新兴的智能材料,其流变特性可随外加磁场的变化而迅速改变。本文介绍了自行研制的一台专门用于磁流变液流变特性的测试装置,该装置能满足磁流变液流变性能测试中的特殊要求。使用该设备对重庆北碚材料研究所提供的一系列磁流变液试样进行了测试,得到了令人满意的结果。     

增黏剂对锂基润滑脂流变性能的影响

制备含有不同种类增黏剂的锂基润滑脂,测试润滑脂的锥入度和相似黏度;采用流变仪通过剪率控制下的稳态流变试验和应变控制下的动态流变试验,研究增黏剂种类对锂基润滑脂流变性的影响。结果发现,加入增黏剂后,锂基脂的弹性模量减小,形变增大,即弹性特征相对减弱,黏性特征相对增强,从而润滑脂更易变形,不易流动,产生的形变更易恢复;在本研究试验条件下,不同增黏剂对基础脂流变性的影响程度不同,聚甲基丙烯酸酯的影响最为显著,小分子量的乙丙共聚物的影响最小。     

添加剂在锂—钙基脂中的应用

锂基润滑脂中加入钙皂制成的锂一钙基脂,能保持锂基脂的性能,并降低成本,提高其抗水性.本文考察了几种添加剂一聚异丁烯、氟化镧、MCA、硫化氨基甲酸盐在锂一钙基脂中的应用效果.     

含纳米铋粉锂基润滑脂抗磨减摩性能研究

采用四球式摩擦磨损试验机,研究了铋粉的平均粒径、加入方式和加入量对锂基润滑脂的摩擦系数和磨斑直径的影响规律,并研究了含纳米铋粉锂基润滑脂在不同载荷下的摩擦学性能.结果表明,铋粉粒径越小,润滑脂的摩擦学性能越好,合适的铋粉平均粒径为45 nm;采用直接加入2%的纳米铋粉时,润滑脂具有良好的抗磨减摩性能;含纳米铋粉锂基润滑脂在较高载荷下具有更好的抗磨减摩性能.