重载变速冲击工况下MoDDP/CaB复合润滑油添加剂的润滑性能

为解决机械设备在恶劣工况下由润滑失效而导致的设备故障甚至安全生产事故问题,进一步提升机械设备的运行稳定性和安全性,研究纳米硼酸钙(CaB)和二烷基二硫代磷酸钼(MoDDP)单一润滑油添加剂和复合润滑油添加剂的减摩抗磨效果,并探究其润滑作用机制。研究结果表明,重载、变速、冲击工况条件下1.5 wt.%MoDDP/3.0 wt.%CaB复合润滑油添加剂具有良好的减摩抗磨效果,与基础油相比,在不同转速下可最大降低65.1%的摩擦因数和80%的磨痕深度,施加50 N冲击载荷时,可分别降低66.7%的摩擦因数和76.5%的磨痕深度。MoDDP/CaB复合润滑油添加剂在润滑过程中能生成包含C-C、Fe_(2)O_(3)、FeB和MoS_(2)的金属化合物层,添加剂中的CaB和MoDDP能够相互促进彼此反应,增加FeB/MoS_(2)润滑膜的生成量,对比单一的添加剂和基础油,复合添加剂具有更好的自修复性能和协同功效,形成具有高承载力的润滑油膜,提高了复合润滑油的抗磨减摩性能。MoDDP/CaB复合润滑油添加剂的制备可以充分综合利用抗氧化剂与极压耐磨剂的稳定、优异润滑特性,研究结果可为复合添加剂的广泛应用提供数据支持和理论支撑。

含MoDDP润滑油的氧化安定性及摩擦学性能研究

采用压力差示扫描量热法(PDSC)、曲轴箱模拟试验、四球摩擦磨损试验考察了含添加剂二烷基二硫代磷酸钼(简称MoDDP)润滑油的氧化安定性及摩擦学性能,利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、原子发射光谱(ICP)、紫外荧光硫测定仪、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能量色散谱(EDS)对曲轴箱模拟试验前后油样及其润滑钢球磨斑表面进行表征。结果表明:MoDDP具有良好的抗氧化性能,可有效提升油品初始氧化温度,降低曲轴箱模拟试验中油样的氧化程度;曲轴箱模拟试验中,MoDDP的加入使高温沉积物明显增多。沉积物元素分析结果显示,S,P,Mo等MoDDP特征元素是其重要组成;曲轴箱模拟试验后,油样润滑性能显著降低,结合油液元素分析及摩擦副表面分析认为,试验造成的液相中S,P,Mo元素的流失是其主要原因。

TPDP对MoDDP摩擦性能的影响

本论文合成了四异丙基硫代过氧二磷酸酯(TPDP)和二异丙基二硫代磷酸硫化氧钼(MoDDP),并在四球机上研究了TPDP的摩擦磨损性能及其对MoDDP抗磨减摩性能的影响.试验结果表明:(l)TPDP具有一定的抗磨作用,但无减摩作用;(2)TPDP对MoDDP的抗磨减摩性能具有协同作用.

TPDP对MoDDP硫化反应速度的影响

二烷基二硫代磷酸硫化氧钼（ＭｏＤＤＰ）具有十分优异的抗磨减摩性能，实际应用的这类含钼添加剂一般为一混合物。硫代过氧二磷酸酯（ＴＰＤＰ）为ＭｏＤＤＰ减摩剂中一种主要的非钼化合物。研究ＴＰＤＰ与ＭｏＤＤＰ的相互作用，有助于认识ＭｏＤＤＰ的摩擦行为。采用俄歇电子能谱分析研究了ＴＰＤＰ对ＭｏＤＤＰ硫化反应速度的影响，并在四球机上考察了ＴＰＤＰ对ＭｏＤＤＰ摩擦磨损性能的影响。结果表明：ＴＰＤＰ的存在可提高摩擦副表面的硫化反应速度及抗磨减摩性能。因此。

ZDDP对MoDDP摩擦性能的影响

研究了商品二烷基二硫代磷酸锌（ＺＤＤＰ）对二烷基二硫代磷酸硫化氧钼（ＭｏＤＤＰ）摩擦磨损性能的影响。结果表明：ＭｏＤＤＰ具有一定的抗磨减摩作用，与ＺＤＤＰ复配后对其抗磨减摩性能有增效作用；ＺＤＤＰ与ＭｏＤＤＰ复合可加速ＭｏＤＤＰ在摩擦副表面的成膜过程；ＭｏＤＤＰ在实际使用时与ＺＤＤＰ复合是提高油品抗磨减摩性能的有效途径。

烷基结构对MoDDPs摩擦磨损性能的影响

制备了不同碳原子数的伯、仲烷基MoDDPs,并研究了其油溶性,测定了其加入到100SN基础油中的抗磨性、减摩性和极压性。比较了烷基碳链的长短及伯、仲烷基不同结构对MoDDPs摩擦磨损性能的影响。结果表明仲烷基MoDDPs的摩擦磨损性能优于伯烷基MoDDPs。

烟炱对MoDDP和MoDTC减摩性能的影响

在SRV IV摩擦磨损试验机上,采用球-盘接触方法,考察了烟炱对二烷基二硫代磷酸钼(MoDDP)和二烷基二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)减摩性能的影响,借助扫描电子显微镜及能谱仪(SEM/EDX)、X射线光电子能谱仪等分析手段,探讨了烟炱对两种有机钼减摩剂减摩性能影响的原因。结果表明,烟炱会降低MoDDP和MoDTC的减摩效果,使其减摩效果不稳定。对比两者在含烟炱柴油机油中的减摩效果发现,MoDTC优于MoDDP。烟炱对两种有机钼减摩剂减摩性能影响的原因为:一是烟炱会刮擦破坏摩擦副表面的反应膜;二是烟炱改变了两种减摩剂的摩擦化学反应,生成了含Mo-C类物质。

纳米CaB/MoDDP复合润滑油添加剂的摩擦学性能

为提高润滑油的抗磨减摩性能,提升机械设备在恶劣工况下运行的稳定性和安全性,通过四球机和低速重载摩擦磨损试验机研究纳米硼酸钙(CaB)和二烷基二硫代磷酸钼(MoDDP)复合润滑油添加剂的减摩抗磨性能,期望取得较单一添加剂更优异的润滑效果。研究结果显示:制备的纳米CaB为不规则的纳米薄片状,平均尺寸为50~150 nm,经油酸改性后在基础油中具有良好的分散稳定性;纳米CaB和MoDDP均可显著提高润滑油的润滑效果,随着纳米CaB和MoDDP添加质量分数的增加,摩擦因数和磨斑直径呈现先降低后升高的趋势,纳米CaB和MoDDP的最佳添加质量分数分别为2.0%和1.5%;与单一添加CaB、MoDDP相比,复合CaB/MoDDP可进一步改善润滑油的减摩抗磨性能,MoDDP和CaB的最佳质量配比为1.5%∶3.0%,此时摩擦副的摩擦因数最小,磨痕最浅,磨斑直径最小,最大无卡咬负荷最高,并且在低速重载工况下,显示出优良的润滑效果,表明CaB/MoDDP复合润滑油添加剂具有良好的减摩抗磨效果,可以显著提高润滑油的性能。

二烷基二硫代磷酸钼的制备与评定

研制了几种不同烷基结构的二烷基二硫代磷酸钼（ＭｏＤＤＰ），并对其理化性能、对成品油的感受性能及实际使用性进行了研究。试验表明，加入ＭｏＤＤＰ后的成品油具有良好的感受性，在行车试验中，可延长换油期，提高发动机各部件的使用寿命。

不同硫磷酸钼的减摩性能和挥发性的探索研究

合成了不同的二烷基二硫代磷酸钼盐（MoDDP），采用高频往复试验仪（HFRR）评价了不同MoDDP的减摩性能；采用旋转氧弹试验对含有不同MoDDP的油样进行了氧化试验，并对氧化试验后的油样进行了减摩性能评定；采用磷挥发试验评价了不同MoDDP的挥发性。研究结果表明：所制备的MoDDP与进口同类减摩剂性能相当，分子量大的MoDDP经过氧化试验后的减摩性更好一些，其磷挥发性更小一些。

二烷基二硫代磷酸氧钼的合成方法

报道了用二烷基二硫代磷酸与三氧化钼和硫化钠混合溶液反应生成二烷基二硫代磷酸氧钼的合成方法 ,给出最佳反应时间 ,测定了红外光谱 ,以1 % ( w/ w)浓度添加剂加到基础润滑油中进行了减摩、抗磨。