基于分子动力学理论制备含氮磷硼酸酯添加剂及其摩擦学性能

利用分子动力学(MD)理论设计合成了一种新型含氮磷硼酸酯极压抗磨添加剂NBPE,分别采用元素分析仪和红外光谱仪(FTIR)对分子结构进行表征。采用热重分析法(TG)和饱和蒸汽法分别考察化合物的热稳定性与水解稳定性;采用四球摩擦磨损试验机考察NBPE的含量对润滑油摩擦学性能的影响;利用立式万能摩擦磨损试验机研究不同润滑条件下钢-铜摩擦副的摩擦磨损性能;利用扫描电子显微镜(SEM)观察试样表面磨痕形貌,利用能谱分析仪(EDS)分析磨斑表面附着物组成。结果表明:NBPE是一种具有良好热稳定性、水解稳定性和优异的极压、抗磨性的润滑油添加剂;添加剂在金属表面发生摩擦化学反应形成摩擦化学产物是提高其极压、抗磨性能的根本原因;当润滑油中NBPE的含量为0.15%(质量分数)时,润滑油具有最佳的极压、抗磨性能,其油膜强度提高了148%,磨斑直径降低了23.2%;在钢-铜摩擦过程中,摩擦因数和铜磨损率分别降低了59.4%和45.2%,获得光洁度较好的铜表面。

硼化植物油的摩擦化学研究

在植物油中引入硼,合成了新型润滑油添加剂硼化植物油.四球机摩擦磨损试验表明,硼化植物油具有极好的减摩、抗磨和极压性能,其润滑作用机理是由于长链植物油的载体作用、硼的缺电子以及两者的协同作用于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.

含硼苯并噻唑酯类化合物在菜籽油中的摩擦学性能研究

合成了两种含不同烷基链的含硼苯并噻唑酯类化合物,即二正己氧基-2-[(2-苯并噻唑基)硫代]乙氧基甲硼烷(BNS-1)和二环己氧基2-[(2-苯并噻唑基)硫代]乙氧基甲硼烷(BNS 2)。分别考察了其油溶性及抗腐蚀性能。利用四球摩擦磨损试验机考察了其在菜籽油(RSO)中的摩擦学性能。采用扫描电子显微镜(SEM)分析了磨斑表面的形貌。结果表明,含硼苯并噻唑酯类化合物具有良好的油溶性和抗腐蚀性能,可以显著提高菜籽油的承载能力;BNS-2比BNS 1的减摩抗磨作用更为突出,说明含硼苯并噻唑类化合物的摩擦学性能随分子结构不同而存在一定差异,分子内存在环烷基的该类化合物具有更好的摩擦学性能。

硼酸酯型润滑油添加剂的研究进展

简要地阐述了硼酸酯润滑添加剂的发展现状和国内外研究动态。将硼酸酯按分子中所含活性元素及主要官能团的种类进行了分类,并对其几种制备方法进行了总结,重点对其性能和作用机理的研究进行了分析和归纳,展望了其发展前景。

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一种新型含氮硼酸酯添加剂。通过红外光谱仪对所合成添加剂进行表征,采用四球摩擦试验仪考察其在不同基础油中的摩擦学性能,同时考察摩擦时间、载荷对菜籽油润滑下钢球磨斑直径(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。

硼类化合物极压抗磨润滑油添加剂的研究进展

对硼类化合物润滑添加剂的制备、性能和研究现状进行了总结,着重介绍了其摩擦学性能、抗磨减摩作用和摩擦化学机理,特别是渗硼作用、稀土元素对渗硼的催化作用、添加剂间的协同抗磨减摩作用;给出了提高其抗水解性能的方法,如对硼酸盐进行表面修饰、在有机硼酸酯分子中引入氮原子;简单介绍了多功能硼类化合物润滑油添加剂和硼化硫代磷酸酯;指出了硼类添加剂的环境污染效应。

硼酸氨基三乙酯的合成及水解稳定性的研究

本文报导了分子内具有氮→硼配位键的硼酸氨基三乙酯的合成并测定了不同温度下的水解速度．结果表明由于氮、硼的配位作用使硼酸氨基三乙酯具有相对较高的水解稳定性．通过分子力学和量子化学计算证明了分子中存在氮、硼之间的配位键。

硼酸酯键合剂在丁羟四组元推进剂中作用机理研究

采用反相气相色谱仪测试了BA-5键合剂,RDX,AP和HTPB-TDI胶片的表面酸碱性参数,并估算出各组分之间的界面相互作用焓。结果表明ΔHBA-RDX和ΔHBA-AP均显著大于ΔHBA-HTPB,证实键合剂BA-5与RDX,AP作用力远大于与粘合剂作用力,能在混合过程中优先迁移吸附在RDX,AP颗粒表面,并产生强烈吸附。采用电子能谱仪定性表征了RDX,AP从HTPB中吸附BA-5的情况。结果表明:随着电子束加速电压降低,测试厚度变小,AP样品中硼原子含量增加,证实BA-5是吸附在AP的表面。结合组分基团活性分析,阐述了BA-5键合剂的作用机理。

含氮基团与油酸甲酯型硼酸酯的摩擦学协同效应

以油酸甲酯为原料,分别制备了一种油酸甲酯型硼酸酯类化合物和一种油酸甲酯型含氮硼酸酯类化合物。采用红外光谱方法表征了其键合结构,并采用四球摩擦试验机评测了其在液体石蜡和菜籽油2种基础油中的抗磨减摩特性,以考察含氮基团对油酸甲酯型硼酸酯摩擦学性能的影响。结果表明,与添加油酸甲酯型硼酸酯相比,在2种基础油中添加含氮基团的油酸甲酯型硼酸酯均可提高承载能力;引入含氮基团对液体石蜡极压性能无明显影响,但会提高其抗磨性能,且仅在低添加量时可提高减摩性能,而在较高添加量时会降低减摩性能;引入含氮基团可提高菜籽油极压性能,但会降低减摩性能,且仅在低添加量时可提高抗磨性能,而在较高添加量时会降低抗磨性能。

汽车制动液中硼酸酯的合成与性能研究

介绍了硼酸酯型汽车制动液中用酸酯的合成方法，讨论了合成条件、所获硼酸酯的稳定性、润滑性、高温抗气阻性、吸湿性和酸碱性。

复合硼酸酯多功能添加剂的研究

合成了一种新型多功能的复合硼酸酯添加剂，它有良好的水解安定性、防锈防腐性和润滑性能，且无毒、无公害。

二烷基二硫代磷酸镧与硼酸酯的协同减摩抗磨作用机理

用四球摩擦磨损试验机考察了油溶性二烷基二硫代磷酸镧(LaDDP)和有机硼酸酯(OB)的减摩抗磨性能,探讨了LaDPP与有机硼酸酯的协同减摩抗磨作用及其协同摩擦化学反应机理;采用X射线光电子能谱仪和俄歇电子能谱仪对比分析了磨斑表面典型元素组成、化学状态和深度分布.结果表明,LaDDP和有机硼酸酯具有优良的减摩抗磨性能,且二者具有优异的协同减摩抗磨作用.其主要原因在于稀土元素镧促进了有机硼酸酯的分解及硼的渗透,生成了由La、La2O3、B2O3、FeS、硫酸盐和磷酸盐等组成的边界润滑膜,形成了镧与硼的渗透层.

一种高性能硼酸酯型汽车制动液的制备

以甲醇与环氧丙烷反应合成聚丙醇甲醚,制得的聚丙醇甲醚与硼酸反应,合成聚丙醇甲醚硼酸酯,合成聚丙醇甲醚硼酸酯的最佳工艺条件为硼酸与聚丙醇甲醚的质量比为1∶26、反应温度为130℃、时间3h,收率达93%.对合成产品进行了红外分析,推测出合成产品的结构.以合成的聚醇醚和硼酸酯为主体材料,制备了高性能硼酸酯型汽车制动液,对其质量检测表明,其性能指标已达到DOT4规格要求.

二甘醇单丁醚硼酸酯合成动力学研究

对作为新型汽车制动液的主体组份硼酸酯的合成进行了动力学分析,结果表明,在固体硼酸溶解前后,反应的动力学规律有所不同,溶解前,反应为准一级;溶解后,反应为二级,且对两种反应物分别为一级,表观反应活化能为98.3±2.5kJ/mol,频率因子为1.04×10~7L·mol^(-1)·s^(-1)。在反应过程中,若硼酸不过量,则硼酸自身脱水及醇醚分子间脱水均可忽略。同时,文中结合所得动力学规律对硼酸酯的合成进行了讨论。

硼酸酯的合成与应用

介绍了有机硼酸酯合成的常用路线及含氮、氯、硫、溴等元素成分较复杂的硼酸酯的合成方法。论述了不同类型硼酸酯作为润滑油添加剂、特种表面活性剂和汽车制动液的应用现状。

硼酸三甲酯为探针红外光谱定量研究氧化镁的路易斯碱性

采用硼酸三甲酯(BATE)作为探针分子对MgO的路易斯碱性进行了红外光谱定量研究。MgO对硼酸三甲酯的吸附使硼酸三甲酯在1360cm-1的谱峰分裂成1410cm-1和1300cm-1两个峰,1036cm-1的谱峰紫移到1060cm-1。低压下吸收峰高与硼酸三甲酯压力成正比,与MgO含量成正比。结果表明MgO有一定的路易斯碱强度,与硼酸三甲酯之间的吸附是单分子层化学吸附。

十二酸二乙醇酰胺硼酸酯的制备及其在半合成切削液中的应用

采用十二酸、二乙醇胺和硼酸为原料制备十二酸二乙醇酰胺硼酸酯,采用傅里叶变换红外光谱仪分析其结构。将一定量的该硼酸酯加入基础油中制备一种半合成切削液,分析其腐蚀性能和防锈性能,并通过四球摩擦试验机测试其极压抗磨性能。结果表明;制备的硼酸酯在半合成切削液中具有良好的极压抗磨性能,当硼酸酯的质量分数为11.3%时,5%切削液稀释液的摩擦因数达到0.056,最大无卡咬负荷达到392 N。采用该硼酸酯制备的半合成切削液的各性能指标达到GB/T 6144-2010标准。

硼酸镁晶须在聚丙烯中的应用

以硼酸、乙醇胺、甲基丙烯酰氯为主要原料,合成了新型可聚合硼酸酯偶联剂BE-1。利用BE-1在硼酸镁晶须表面引发聚合形成有机涂层,并用改性后的硼酸镁晶须制备了硼酸镁晶须/聚丙烯(PP)复合材料。检测结果如下:由红外测试结果可以推断,合成产物即为可聚合硼酸酯偶联剂BE-1;在水解稳定性测试中BE-1稳定时间大于960 h,BE-1具有良好的溶解性及贮存性能;有机涂层形成的最佳反应温度为78℃,最佳反应时间为6 h;BE-1改性硼酸镁晶须/PP复合材料拉伸强度、弯曲强度、热变形温度分别比纯PP提高了30%、40%和104%,分别比未改性硼酸镁晶须/PP复合材料提高了11.05%、23.52%、15.29%。

螯合配位型硼酸酯偶联剂的制备及应用研究

报道了螯合配位型硼酸酯偶联剂的合成工艺、结构特点、性能指标、降粘特性、对改性碳酸钙白度与吸水率影响,以及对PVC/CaCO3复合体系拉伸强度、冲击强度、断裂伸长率的影响。研究表明,合成的硼酸酯偶联剂具有较好的降粘特性和增强、增填作用,是一类新型的偶联剂。

润滑剂极压抗磨添加剂发展概述

简要地概括了润滑极压抗磨添加剂的发展现状和研究动态,对各种极压抗磨添加剂进行了比较和总结。并特别指出:含硼化合物和稀土化合物作为润滑极压抗磨添加剂在摩擦学领域具有很好的应用前景,同时纳米摩擦学是目前和今后摩擦化学研究最活跃的领域之一。