一种新型润滑油抗磨添加剂的研究Ⅱ. TiO2纳米粒子的表面修饰及摩擦磨损性能评定

用硬脂酸和己二酸对溶胶-凝胶-超临界干燥法制备的TiO2纳米粒子进行表面改性,不仅解决了TiO2纳米粒子在有机介质中的分散性问题,而且由于表面修饰层的存在,控制了纳米粒子的进一步长大和团聚.在四球摩擦试验机上考察了表面改性纳米粒子的摩擦学性质,结果表明,脂肪酸修饰的TiO2纳米粒子具有突出的减小磨损的性能,承载能力明显优于T202.     

基于9,10-二羟基硬脂酸的复合锂基润滑脂制备及性能

采用自制9,10-二羟基硬脂酸作为稠化剂制备了复合锂基润滑脂,探讨了基础油、炼制温度、复合组分和添加剂对复合锂基润滑脂性能的影响。结果表明,制备9,10-二羟基硬脂酸复合锂基润滑脂宜使用酯类油癸二酸二辛酯;最高炼制温度宜在240~250 ℃;复合组分宜使用癸二酸,且其与9,10-二羟基硬脂酸摩尔比为1/1;对T405摩擦改进剂、L57抗氧剂和T705防锈添加剂感受性较好。与传统的12-羟基硬脂酸复合锂基润滑脂相比,采用优化配方和工艺制备的9,10-二羟基硬脂酸复合锂基润滑脂在胶体安定性、热安定性、极压性能、减摩性能方面更加优异。     

基于9,10-二羟基硬脂酸的复合锂基润滑脂的制备及性能

采用自制9,10-二羟基硬脂酸作为稠化剂制备了复合锂基润滑脂,探讨了基础油、炼制温度、复合组分和添加剂对复合锂基润滑脂性能的影响。结果表明,制备9,10-二羟基硬脂酸复合锂基润滑脂宜使用酯类油癸二酸二辛酯;最高炼制温度宜在240～250℃;复合组分宜使用癸二酸,且其与9,10-二羟基硬脂酸摩尔比为1/1;对T405摩擦改进剂、L57抗氧剂和T705防锈添加剂感受性较好。与传统的12-羟基硬脂酸复合锂基润滑脂相比,采用优化配方和工艺制备的9,10-二羟基硬脂酸复合锂基润滑脂在胶体安定性、热安定性、极压性能、减摩性能方面更加优异。     

车用轮毂轴承复合锂基润滑脂的组成和制备工艺对其性能的影响

随着汽车工业的飞速发展,汽车轴承日益向高速、高可靠性和长寿命方向发展,这同时就要求用于轮毂轴承等部件的润滑脂具有更高的可靠性和长寿命。文章就采用不同的复合锂基润滑脂稠化剂体系(分别是:12-羟基硬脂酸-壬二酸稠化体系,12-羟基硬脂酸-癸二酸-硼酸稠化体系,12-羟基硬脂酸-癸二酸及氢氧化锂-氢氧化钙体系,12-羟基硬脂酸-己二酸稠化体系)制备的润滑脂的性能及其在轮毂轴承上的应用影响及不同的工艺条件方面进行探讨:通过性能测试结果对比可以得出采用12-羟基硬脂酸-壬二酸稠化体系制备的复合锂基润滑脂在车用轮毂轴承润滑脂中具有更好的综合适应性能。     

一种新型润滑油抗磨添加剂的研究Ⅱ. TiO2纳米粒子的表面修饰及摩擦磨损性能评定

用硬脂酸和己二酸对溶胶－凝胶－超临界干燥法制备的TiO2纳米粒子进行表面改性，不仅解决了TiO2纳米粒子在有机介质中的分散性问题，而且由于表面修饰层的存在，控制了纳米粒子的进一步长大和团聚，在四球摩擦试验机上考察了表面改性纳米粒子的摩擦学性质，结果表明，脂肪酸修饰的TiO2纳米粒子具有突出的减小磨损的性能，承载能力明显优于T202。     

高滴点复合钡基润滑脂的制备及性能研究

探索了复合钡基润滑脂的制备工艺,制备出滴点较高的复合钡基润滑脂。利用差热扫描量热(DSC)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)及扫描电子显微镜(SEM)等方法研究复合钡基润滑脂的滴点和共晶聚集态。结果表明：癸二酸复合12-羟基硬脂酸钡基润滑脂的滴点比癸二酸复合硬脂酸钡基润滑脂的滴点高;癸二酸复合12-羟基硬脂酸钡基润滑脂的稠化剂分子间形成了氢键,导致稠化剂内部形成了共晶结构。     

PTFE颗粒对脲基润滑脂摩擦学特性的影响

采用微纳米聚四氟乙烯(PTFE)颗粒作为脲基润滑脂的添加剂。利用四球摩擦磨损试验机考察了微纳米PTFE颗粒添加剂的用量对润滑脂的摩擦学性能和极压性能的影响,用光学显微镜考察了磨痕表面的形貌,并测试了两种含微纳米PTFE颗粒试样的理化性能。结果表明,当微纳米PTFE颗粒添加量为1%时,润滑脂具有最佳的摩擦学性能。微纳米PTFE颗粒改善润滑脂摩擦学性能主要与其本身润滑性能较好有关。在摩擦中PTFE颗粒随润滑脂一起进入摩擦表面,在摩擦表面上形成PTFE颗粒与基体材料的复合层,阻止金属与金属的直接接触,减小了摩擦,降低了磨损。     

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%。     

中国12-羟基硬脂酸资源解析

12-羟基硬脂酸是生产锂基润滑脂不可替代的原料。介绍了我国12-羟基硬脂酸的产能,质量和需求情况,分析了国内12-羟基硬脂酸价格受国际蓖麻油价格影响的原因。     

工业12-羟基硬脂酸的质量分析以及对复合锂基润滑脂性能的影响

工业12-羟基硬脂酸是生产锂基润滑脂和复合锂基润滑脂不可替代的原料之一,然而目前对工业12-羟基硬脂酸的质量检验还没有统一的国家标准或石化标准,造成国内原料的质量参差不齐,影响了润滑脂生产的稳定性和产品质量。用仪器分析的方法测定比较了润滑脂生产厂常用的三家12-羟基硬脂酸原料的化学组成,测定方法简单快速直观。在相同的配方和工艺条件下,分别用三家原料生产了复合锂基润滑脂,结果表明工业12-羟基硬脂酸的组成及纯度对复合锂基脂的理化性能有较大影响,原料的纯度越高,低分子酸的含量越低,生产的复合锂基脂的滴点越高,相同皂分的脂的稠度越大,机械安定性、胶体安定性和氧化安定性也更优。     

反胶束溶胶-凝胶法制备纳米TiO_2

以石油醚为溶剂,用反胶束溶胶-凝胶法合成稳定的反胶束纳米TiO2溶胶,考察影响反胶束纳米TiO2溶胶稳定性的因素,得到稳定性较好、颗粒小、粒径分布较窄的纳米TiO2粒子。实验结果表明,采用非离子表面活性剂Span85失水山梨醇三油酸酯/Tween80聚氧乙烯失水山梨醇单硬脂酸酯构成的反胶束,当溶水量(n(水)∶n(Span85/Tween80))等于0.1时,透明反胶束纳米TiO2溶胶室温稳定时间超过180d。透射电镜表征结果表明,纳米TiO2粒子的粒径为15～60nm,粒径分布较窄,粒子分布指数为1.19～1.29;X射线光电子能谱和傅里叶变换红外光谱表征结果表明,TiO2粒子的结构为TiO2-x(OH)2x,TiO2粒子为表面具有一定数量钛羟基的水合TiO2。     

石墨烯-铜纳米颗粒复合材料的制备及其摩擦学性能研究

本文通过液相还原法原位合成了石墨烯-铜纳米颗粒复合材料。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪分析了pH值和PVP浓度对石墨烯-铜纳米颗粒复合材料粒径和结构的影响。采用SRV-Ⅳ研究了石墨烯-铜纳米颗粒复合材料对润滑脂摩擦学性能的影响。 结果表明,与基础润滑脂相比,石墨烯-铜纳米颗粒复合材料的加入使下试件的磨损量降低85.5％,使润滑脂的平均摩擦系数降低15.5％。石墨烯-铜纳米颗粒复合材料的加入显着提高了润滑脂的摩擦学性能。     

锂基润滑脂稠化剂热氧化机理

为探讨锂基润滑脂稠化剂热氧化机理,以12-羟基硬脂酸锂皂为稠化剂模型化合物,在高温条件下进行热氧化处理,采用扫描电镜、差热、热失重、X光射线衍射、红外、液-质联用等手段检测模型化合物氧化、裂解产物的组成,通过分子模拟计算模型化合物分子中各个键的键能,探讨其热氧化机理;并比较了由氧化前后锂皂模型化合物制得润滑脂的性能。结果发现:12-羟基硬脂酸锂皂热氧化机理与基础油类似,属于自由基反应;氧化最容易发生在12-羟基硬脂酸锂皂分子2和12号位的C-H键上;氧化产物包括中、小分子二元脂肪酸单锂化合物及含有烯烃的醇、酮化合物。     

锐钛矿相TiO2纳米纤维制备与摩擦学性能

采用简便且可重复性较好的碱熔法制备锐钛矿相TiO2,采用简便的表面修饰技术对其进行表面改性,得到TiO2纳米纤维,并采用XRD、SEM和FT-IR方法对其进行表征。利用四球摩擦试验机考察其作为油品润滑添加剂的摩擦学性能。结果表明,所合成的TiO2纳米纤维为锐钛矿相结构,结晶度和纯度较高,而且在油品中具有良好的分散性;TiO2纳米纤维具有良好的抗磨减摩性能,并能够很好地提高油品承载能力,当其加入量为1.5%(质量分数)时,抗磨减摩以及提高承载能力的效果最好。这些特性使得锐钛矿相TiO2纳米纤维有望在未来成为绿色润滑油添加剂。     

油酸改性纳米TiO2的制备及其驱油性能评价

纳米颗粒驱油技术在低渗油藏有较好的驱油效果,但纳米颗粒作为驱油剂在水溶液中的团聚并堵塞地层小孔隙的问题,一直未得到很好的解决。本文使用低成本的油酸对纳米TiO2进行表面改性,采用红外光谱分析仪、扫描电镜和Zeta电位分析仪分析了改性纳米TiO2的结构和形貌。并通过低渗透岩心模拟驱油实验优选合理的驱油体系。研究表明,使用油酸对纳米TiO2表面进行改性,当反应物摩尔比为1∶1,在60℃条件下反应4 h时,改性得到的纳米TiO2在水溶液中稳定性最好。红外光谱测定证明了油酸基团成功接枝到纳米TiO2表面。改性后的纳米TiO2颗粒分散稳定性得到大幅提升,粒径的测试结果显示纳米TiO2在水溶液中的平均粒径为246.7nm。质量分数为0.05%的改性前后的纳米TiO2体系在亲水载玻片表面的接触角分别29.95o、81.44o,油水界面张力值分别为0.475和0.74 mN/m,说明改性TiO2颗粒提高采收率的机理依然是主要依靠改变岩石润湿性和降低油水界面张力两方面。对于渗透率范围在9×10-3～12×10-3μm2的低渗油藏,合理注入体系为0.1%改性纳米TiO2+0.05% OP-10,注入体积为0.3 PV,提高采收率达到15%。纳米TiO2溶液不仅能降低注入水的压力,而且能提高低渗透油藏的采收率。图7表1参18     

表面修饰纳米二氧化硅润滑脂的性能研究

表面修饰对于纳米二氧化硅润滑脂的成脂能力和使用性能影响较大,以KH570、正辛醇、六甲基二硅胺烷为改性剂对纳米二氧化硅进行了表面修饰,制备了改性纳米二氧化硅润滑脂。结果表明,与未改性的纳米二氧化硅润滑脂相比,改性后抗老化硬化、抗水性及机械安定性等性能更优,每种改性剂有最适宜改性条件,KH570改性的纳米二氧化硅润滑脂综合性能最好。     

离子液体修饰纳米四氧化三铁作添加剂对硅基润滑脂摩擦学性能的影响

分别用3种不同的咪唑六氟磷酸盐离子液体修饰纳米Fe3O4颗粒作添加剂,制备了不同的硅基润滑脂,用GEST-121型体积表面电阻率仪测定润滑脂的体积电阻率,MTF-R4000型往复摩擦磨损试验机考察了硅基润滑脂的摩擦学性能,通过扫描电子显微镜（SEM）观察了磨痕表面形貌。结果表明：离子液体修饰后的纳米Fe3O4能够进一步提高润滑脂的摩擦学性能,降低体积电阻。其优异的摩擦学性能和低电阻特性归结于纳米Fe3O4粒子与离子液体极性的相互作用。     

不同锂皂对锂基脂结构的影响

本文考察了不同锂皂对采用循环剪切制脂工艺制成的锂基润滑脂结构和性能的影响。锂基润滑脂的结构和性能从属于12-羟基硬脂酸锂和硬脂酸锂的含量。     

表面修饰TiO2纳米颗粒在齿轮油中的应用研究

文章介绍了一种表面修饰TiO2纳米颗粒在齿轮油中的应用研究,内容包括其在齿轮油复合剂配方中的极压抗磨性能、减摩性能和适应性考察等,并对纳米添加剂与硫化烯烃之间的复配作用进行了评价。结果表明,所制备的TiO2纳米颗粒在齿轮油中具有良好的减摩抗磨作用和优异的极压性能,在高档齿轮油的研发工作中具有较大的应用价值。     

垫升风机轴承润滑脂的研制

为了满足新型气垫船垫升风机轴承的润滑需求,实现垫升风机轴承润滑脂的国产化,对垫升风机轴承润滑脂进行了研制。根据垫升风机轴承处于水环境的工况特点,拟定了垫升风机轴承润滑脂的技术指标。通过对基础油,稠化剂和添加剂的筛选,垫升风机轴承润滑脂由聚α-烯烃(PAO10+PAO40)合成油,12-羟基硬脂酸/癸二酸复合锂皂,3.0%复合抗磨极压剂(1.0%硫氮型抗磨极压剂+1.0%有机钼抗磨极压剂+1.0%硫磷型抗磨极压剂),1.5%复合抗氧剂(1.0%二苯胺型抗氧剂+0.5%受阻酚抗氧剂)和1.0%磷酸酯型防锈剂组成,其工艺参数为12-羟基硬脂酸与癸二酸的摩尔比为1∶0.50,最高皂化温度210℃～215℃,皂化时间10 min～15 min,在油浴中自然冷却。垫升风机轴承润滑脂的水淋流失量(38℃,1 h)为1.02%,FE8轴承磨损试验为25.4 mg,FE9轴承寿命试验为230 h,达到了研制目标,与进口Load 220润滑脂的性能相当。实际应用表明,垫升风机轴承润滑脂能够满足新型气垫船垫升风机轴承的润滑需求。(图5表8参考文献4)