三嗪杂环衍生物水基润滑添加剂的初探

 对摩擦性能优良的三嗪进行水溶性改良,合成了3个新型无灰无磷三嗪衍生物--2 ,4 ,6-三(N,N-二羟乙基氨基)-均三嗪(添加剂A)、2 ,4 ,6-三(N-羟乙基氨基亚甲基硫代)-均三嗪(添加剂B)、2 ,4 ,6-三(N,N-二羟乙基氨基亚甲基硫代)-均三嗪(添加剂C),将其作为水基润滑添加剂,采用四球摩擦磨损试验机考察了其在基础水液中的摩擦学性能。结果表明,添加剂B能够明显提高基础液的极压性能;添加剂B、C能够显著改善其抗磨减摩性能;在较低载荷下,添加剂A显示良好的抗磨减摩性能。通过磨斑表面的金相照片和X光能量色散谱(EDS)分析可知,在摩擦过程中,该系列添加剂可能与摩擦副表面发生了复杂的摩擦化学反应,在摩擦副表面生成含硫、氮等的复合边界润滑膜,从而起到了极压抗磨减摩作用。     

硫化蓖麻油润滑添加剂在菜籽油基础油中的摩擦学性能

在蓖麻油分子中引入硫,合成了一种新型环境友好润滑添加剂（SCO）,并利用红外光谱对其主要官能团进行了表征。通过四球试验机考察了SCO在菜籽油中的抗磨性能与极压性能,用X射线光电子能谱仪对其磨痕表面元素进行分析,探讨该类添加剂的极压抗磨作用机理。结果表明,硫化蓖麻油润滑添加剂在菜籽油中具有优良的极压抗磨和减摩性能,其润滑作用机理是由于长链蓖麻油分子的载体作用、硫的高反应活性以及二者的协同作用与摩擦金属表面形成了一层高强度的吸附膜和（或）摩擦化学反应膜。     

环氧油酸甲酯润滑添加剂的摩擦学性能研究

对油酸甲酯进行化学改性,研制了一种新型环境友好润滑添加剂-环氧油酸甲酯(EOME),用红外光谱对其主要官能团进行了鉴定。分别通过四球和SRV摩擦磨损试验机考察了以菜籽油为基础油,以EOME为添加剂时对钢-钢摩擦副和钢-铝摩擦副抗磨减摩性能的影响,用扫描电子显微镜观察分析铝合金磨斑表面的形貌,同时通过对铝合金磨痕进行X射线光电子能谱和扫描电子探针分析,探讨了环氧油酸甲酯润滑添加剂的抗磨减摩机理。结果表明:环氧油酸甲酯润滑添加剂在菜籽油中具有优良的极压抗磨和减摩性能;其润滑作用机理是由于长链脂肪酸酯极性分子在摩擦表面吸附或发生摩擦化学反应形成了摩擦聚酯膜、氧化物膜或金属皂共同组成的起抗磨作用的润滑膜。     

纳米微胶囊铜的摩擦学性能研究

用化学方法制备了纳米微胶囊铜润滑添加剂,通过四球机考察了其在矿物油中的摩擦学性能,结果表明：纳米微胶囊铜润滑添加剂具有优良的减摩、抗磨和极压性能。其润滑作用机理是Cu纳米粒子在摩擦表面沉积,并在高温高压下形成低剪切强度的表面膜,减少摩擦磨损,表现出良好的极压和抗磨减摩性能。     

羟基改性菜子油润滑添加剂的摩擦学性能

通过四球试验杌考察了羟基化改性菜子油润滑添加剂的抗磨性能与极压性能,用扫描电子显微镜观察分析磨斑表面的形貌,同时进行X射线光电子能谱分析,探讨了羟基化改性菜子油润滑添加剂的极压抗磨作用机理,结果表明：羟基化改性菜子油添加剂能明显改善菜子油的抗磨和减摩性能,其润滑作用机理是由于长链菜子油分子在摩擦面上吸附或发生摩擦化学反应形成了摩擦聚酯膜、氧化铁膜或铁皂共同组成的起抗磨作用的润滑膜。     

硼化蓖麻油润滑添加剂对钢-钢和钢-镁摩擦副摩擦学性能的影响

在蓖麻油(CO)分子中引入硼,制备了一种新型环境友好润滑添加剂(BCO),并利用红外光谱对其主要官能团进行表征。通过四球和SRV摩擦磨损试验机考察了以菜籽油为基础油、以BCO为添加剂时对钢-钢摩擦副和钢-镁摩擦副抗磨减摩性能的影响;用扫描电子显微镜观察分析钢球磨斑表面的形貌,同时通过对镁合金磨痕进行X射线光电子能谱分析,探讨了BCO添加剂的抗磨减摩机理。结果表明,BCO添加剂在菜籽油中具有优良的极压抗磨和减摩性能;其润滑作用机理是由于长链蓖麻油分子的载体作用、硼的缺电子性以及二者的协同作用与摩擦金属表面形成了一层高强度的吸附膜和/或摩擦化学反应膜。     

一种磷氮型极压抗磨剂在锂基润滑脂中的摩擦学性能

研究了一种磷氮型极压抗磨剂在锂基润滑脂中的摩擦学性能，通过四球试验、SRV试验和振荡摩擦磨损试验比较了基础脂和含有添加剂润滑脂的极压抗磨减摩性能，并通过三维形貌仪进行了形貌分析，验证试验结果。结果表明：磷氮型极压抗磨剂添加质量分数为3.0%时具有突出的抗磨和减摩性能及较好的极压性能，极压减摩抗磨机理是磷氮型添加剂在摩擦副表面形成含氮富磷的边界润滑膜。     

羟基化改性菜籽油润滑添加剂对镁合金摩擦学性能的影响

在菜籽油(RO)分子中引入羟基,合成了一种新型的环境友好型润滑添加剂(HORO),并利用红外光谱对其主要官能团进行了鉴定。通过SRV摩擦磨损试验机考察了以菜籽油为基础油、以HORO为添加剂时对钢-镁摩擦副抗磨减摩性能的影响,同时通过X射线光电子能谱对镁合金磨斑表面进行分析,探讨了羟基化改性菜籽油润滑添加剂的抗磨减摩机理,并对生物降解性能进行了评定。结果表明:羟基化改性菜籽油润滑添加剂对钢—镁摩擦副具有优良的极压抗磨和减摩性能,2%的该种添加剂能使镁合金磨损体积从7.8 mm3降低到2 mm3,摩擦系数则从0.054降低到0.043;其润滑作用机理是由于长链菜籽油分子在镁合金摩擦表面进行吸附或发生摩擦化学反应形成了摩擦聚酯膜与镁的氧化膜共同组成的起抗磨作用的润滑膜;生物降解试验表明羟基化改性菜籽油具有优异的生物降解性能。由此推断,研制的羟基化改性菜籽油是一种性能优异的环境友好镁合金润滑添加剂。     

离子液型添加剂磷酸酯胺盐在各类PAG基础油中的摩擦学性能

离子液化合物,作为润滑油基础油或润滑油添加剂,是近年来研究的热点。PAG(聚醚),特别是油溶性PAG(OSP),是较为新型的润滑油基础油。由于存在摩擦表面上的竞争性吸附,使得传统的极压抗磨剂很难在高极性PAG基础油中发挥理想的作用。四球试验表明,离子液型磷酸酯胺盐添加剂,在各类PAG基础油、PAG/传统油混合基础油、PAG基润滑脂中,均表现优秀的极压、抗磨和减摩性能。MTM(Mini Traction Machine)试验表明,磷酸酯胺盐添加剂,在摩擦表面具有极强的成膜能力,可以有效降低PAG在混合润滑至边界润滑区的摩擦系数。磷酸酯胺盐添加剂与PAG基础油结合,可以同时获得优秀的极压、抗磨和减摩性能。     

磷氮化脂肪酸水基润滑添加剂的制备及其摩擦学性能

在脂肪酸分子中引入磷和氮元素,合成了一种新型水基润滑添加剂(PNR),并利用红外光谱对其主要官能团进行了鉴定.采用四球试验机考察了它在水中的抗磨性能与极压性能,采用X射线光电子能谱仪对其磨痕表面元素进行分析,探讨该类添加剂的极压抗磨作用机理.结果表明,磷氮化水基润滑添加剂在水中具有优良的抗磨和减摩性能.由于长链脂肪酸分子的载体作用、磷和氮的高反应活性以及三者的协同作用与摩擦金属表面形成了一层高强度的吸附膜和(或)摩擦化学反应膜,使其具有优良的润滑性能.     

聚乙二醇-2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑共聚物摩擦性能的研究

在大分子主链中引入S、N等具有抗磨活性的杂原子,可改善聚合物作为润滑添加剂的摩擦学性能。在四球摩擦试验机上考察了该聚合物作为高水基润滑添加剂的摩擦性能。用扫描电子显微镜对钢球摩擦表面形貌进行分析,结果表明,该聚合物具有较好的极压抗磨性能。     

磷系极压抗磨剂在酯类油中的摩擦学性能

采用四球摩擦试验机对磷酸三甲酚酯（T306）和硫代磷酸铵盐（T307）2种添加剂在多元醇酯（3987）中的摩擦学性能进行了研究。采用扫描电子显微镜（SEM）分析了钢球磨损表面的微观形貌,采用X射线光电子能谱仪（XPS）分析了摩擦表面典型元素的化学状态,进而对摩擦机理进行了探讨。结果表明,2种添加剂均可不同程度地改善酯类油的摩擦学性能,然而,当添加剂添加浓度越大或试验载荷越高时,T306在3987中表现出较差的减摩抗磨性能,而T307在所考察的浓度或载荷范围内均可有效提高3987的减摩抗磨以及承载性能,其综合性能优于T306,这主要是由于在摩擦表面形成了复杂的含有S、P、N等元素的边界润滑膜,从而能够更好地起到降低摩擦磨损的作用。     

噻二唑衍生物摩擦学性能的研究

 合成了一种噻二唑的衍生物，采用四球试验机研究了其在12－羟基硬脂酸锂基脂中作为极压抗磨剂的摩擦学性能。结果表明，添加了噻二唑衍生物的12－羟基硬脂酸锂基脂的减摩性能和抗烧结性能得到明显提高，抗磨性能也有所改善。采用PHI Quantera SXM X射线光电子能谱仪（XPS）、Quanta 200F扫描电镜（SEM）和EDAX 能谱仪(EDS)分析了摩擦表面的特性。结果表明：添加剂在摩擦过程中发生了摩擦化学反应。摩擦化学反应产物在金属表面上形成了一层具有抗磨减摩性能的膜，与金属表面的吸附膜共同作用，有效地降低了基础脂的摩擦磨损，提高了抗烧结能力。     

(Si、Al)型混合物作为锂基脂润滑添加剂的摩擦学性能研究

利用四球摩擦磨损试验机考察了(Si、Al)型混合物作为锂基润滑脂添加剂的摩擦学性能;采用光学显微镜、扫描电子显微镜和能量色散谱仪对钢球磨损表面进行表征。结果表明： (Si、Al)型混合物作为锂基润滑脂添加剂能够显著提高基础脂的抗磨能力,但对减摩性能没有明显改善,当载荷为392 N和588 N、(Si、Al)型混合物添加量（w）为0.5%时,与基础脂相比,(Si、Al)型混合物润滑脂使钢球磨斑直径分别降低22.37%和48.97%,抗磨效果达到最佳;经过表面修饰, (Si、Al)型混合物粉体的油溶性有了一定程度的提高,但表面修饰并未使粉体的摩擦学性能明显改变;在长磨过程中,磨损表面形成了一层由SiO2,Fe2O3,Al2O3组成的具有良好摩擦学性能的润滑膜层。     

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。     

非硫磷型添加剂在聚脲基润滑脂中的摩擦学性能

以聚α烯烃（PAO40）合成油为基础油,制备了聚脲润滑脂,研究了硫化烯烃棉籽油和两种无硫磷型有机钨和有机钼添加剂对聚脲润滑脂性能的影响。利用往复摩擦磨损试验机分别考察了硫化烯烃棉籽油、有机钨和有机钼在钢-铜摩擦副条件下对聚脲润滑脂摩擦磨损性能的影响,用扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪(EDS)观察并分析了铜磨斑表面形貌和磨斑表面主要化学元素组成,考察了3种添加剂对聚脲润滑脂铜片腐蚀的影响。结果表明：PAO型聚脲润滑脂对无硫磷型有机钨和有机钼添加剂的感受性好于硫化烯烃棉籽油,其中以有机钨效果最优,当添加质量分数为2.0%时,摩擦系数和磨痕宽度最小;含有无硫磷型添加剂的润滑脂对铜片的腐蚀也较轻。     

滑动速度对自修复纳米润滑添加剂摩擦学性能的影响

在3组不同的滑动速度下，用XP摩擦磨损试验杌的环—环接触方式研究了钢／钢摩擦副在添加了纳米润滑添加剂的N68NT—1润滑介质作用下的摩擦学性能。结果表明：摩擦副的滑动速度对添加自修复纳米润滑添加剂的N68NT—1润滑油的摩擦学性能的影响不同于其对常规润滑油，对于常规润滑油，摩擦看惭摩擦系数和磨损量随滑动速度的增大分别为减小和增大；对于含自修复纳米润滑添加剂的N68NT—1，滑动速度增大，摩擦系数减小，且随时间的延长逐渐减小，最后达到一个较小的平衡值，而磨损量均出现了负磨损，但负磨损均不大，几乎可以忽略。N68NT—1表现出了良好的摩擦学性能和优异的自修复效应。     

脂肪酸甲酯型含氮硼酸酯的合成及摩擦学性能研究

以脂肪酸甲酯为原料合成了一种新型含氮硼酸酯添加剂。通过红外对所合成添加剂进行了表征,采用四球摩擦试验仪考察了其在不同基础油中的摩擦学性能,同时考察了摩擦时间、载荷对菜籽油磨斑直径(WSD)的影响,并用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析了含氮硼酸酯添加剂对钢球摩擦表面膜的组成和化学状态的影响。结果表明：含氮硼酸酯添加剂具有良好的极压抗磨效果。在钢球磨损表面发现含有硼元素,表明在摩擦过程中,通过物理吸附和化学反应在摩擦表面生成了含硼的润滑膜,起到了极压抗磨的作用。     

N-月桂酰基丙氨酸在矿物油中的摩擦学性能研究

采用月桂酰氯与丙氨酸在碱性溶液中反应，合成了一种新型润滑添加剂——N-月桂酰基丙氨酸，用红外光谱对其主要官能团进行了鉴定。考察了该化合物作为润滑油添加剂对HV1350矿物基础油生物降解性能的影响，并通过四球试验机考察了其在HV1350矿物基础油中的摩擦磨损性能；用扫描电子显微镜（SEM）观察分析钢球表面磨斑形貌，用X射线光电子能谱仪（XPS）对钢球磨损表面典型元素的化学状态进行分析。结果表明：N-月桂酰基丙氨酸作为矿物油添加剂表现出极好的提高矿物油生物降解性的作用及良好的抗磨减摩性能，是一种环境友好的润滑油功能添加剂。