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《一種新型硼酸酯的摩擦學(xué)研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、一種不含硫磷氮硼酸酯的摩擦學(xué)研究熊麗萍1王全金3劉紅1何忠義1,2張少明2(1.華東交通大學(xué)基礎(chǔ)科學(xué)學(xué)院;南昌3300132.中國(guó)石油蘭州潤(rùn)滑油研究開發(fā)中心;蘭州7300603.華東交通大學(xué)土木建筑學(xué)院;南昌330013)摘要:本文合成了一種不含硫磷氮的新型的硼酸酯,在四球摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)上研究了它們作為潤(rùn)滑油添加劑的摩擦學(xué)性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該類化合物具有良好的抗磨性能,是一類新型無(wú)硫磷氮環(huán)保型潤(rùn)滑油添加劑。用X-射線光電子能譜(XPS)分析了鋼球磨損表面典型元素的化學(xué)狀態(tài),結(jié)果表明,在摩擦過(guò)程中,鋼球表面形成了一層含硼膜,這層膜具有良
2、好的摩擦性性能。利用PDSC評(píng)價(jià)了其在基礎(chǔ)油中的抗氧化性能。關(guān)鍵詞:硼酸酯;抗磨;潤(rùn)滑機(jī)理;PDSC中圖分類號(hào):TH117。3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:ATribologicalstudyofS,P,Nnon-containingBorateXiongLiping1WangQuanjin3LiuHong1HeZhongyi1,2ZhangShaoming2(1SchoolofBasicScience,EastChinaJiaotongUniversity,Nanchang330013,China;2PetroChinaLubricatingOilR&
3、DInstitute,Lanzhou730060,China;3SchoolofCivilEngineeringandArchitecture,EastChinaJiaotongUniversity,Nanchang330013,China)Abstract:Anewnon-containingsulfur,phosphorusandnitrogenboratewassynthesizedandthetribologicalperformancesofthenoveladditiveinlubricatingoilwereinvesti
4、gatedusingafour-ballmachine.Theresultsshowthatthisborateasadditivespossessesextremeantiwearperformances,anditisanovelnon-sulfur,phosphorusandnitrogenenvironmentalprotectionadditiveoflubricatingoil.Thetypicalelementschemicalfeaturesofthewornsteelsurfaceswereobservedandexa
5、minedbymeansofX-rayphotoelectronspectroscopy(XPS).Theresultsshownthataboundarylubricatingfilmcomposedofboronoxidewasformedonthewornsurfaceduringlubricatingprocess,andthisfilmpossessesextremetribologicalproperties.TheantioxidationpropertyinbaseoilwasinvestigatedusingPDSC.
6、Keywords:borate;antiwear;lubricationmechanism;PDSC硼酸酯[1~3]因其自身無(wú)毒無(wú)臭、環(huán)境適應(yīng)性好以及極佳的摩擦學(xué)性能,其作為潛在的ZDDP替代物業(yè)已引起人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。硼酸酯用作潤(rùn)滑油添加劑的研究開始較早,但初期的應(yīng)用主要是用來(lái)提高油品的熱氧化安定性。20世紀(jì)60年代,人們開始對(duì)硼酸酯用做減摩抗磨添加劑進(jìn)行研究,結(jié)果表明,幾乎所有的硼酸酯均具有良好的抗磨性能。近些年來(lái),為了適應(yīng)不同工礦條件,各種不同分子結(jié)構(gòu)以及不同摩擦學(xué)特基金項(xiàng)目:江西省自然科學(xué)基金;華東交通大學(xué)校立科研基金(06Z
7、KJC06);中石油蘭州潤(rùn)滑油研究開發(fā)中心基金作者簡(jiǎn)介:熊麗萍(1971-),女,副教授,主要從事摩擦化學(xué)研究;Email:zhyhe@ecjtu.jx.cn性的硼酸酯添加劑相繼被報(bào)道。內(nèi)燃機(jī)油新規(guī)格[4]將增加非硫磷抗氧、抗磨劑用量,如GF-4新規(guī)格對(duì)潤(rùn)滑油抗氧能力提出了更高要求,并且GF-4新規(guī)格對(duì)潤(rùn)滑油抗磨能力也提出了新的要求,同時(shí)對(duì)硫、磷的限制,要求GF-4油使用更多的非硫磷抗氧、抗磨劑。這使得在潤(rùn)滑油的配方中開始限制ZDDP的用量而采用非硫磷的抗氧、抗磨劑,從而使硼酸酯的研究形成了一個(gè)熱點(diǎn)。本文作者以十二烷基酚為原料,合成了一
8、種含酚羥基并且不含硫磷氮的硼酸酯,考察了它在加氫油中的摩擦學(xué)性能。對(duì)磨損表面進(jìn)行了XPS和SEM分析來(lái)探討其摩擦學(xué)機(jī)理,并利用PDSC評(píng)價(jià)其抗氧化性能。1.實(shí)驗(yàn)部分1.1添加劑的制備目標(biāo)化合物的合成路線見(jiàn)圖