合成基润滑油聚α-烯烃低温摩擦润滑性能研究

在低温条件下,润滑油黏度变大,流动性变差,添加剂活性降低,对润滑性能产生显著影响。为研究PAO润滑油的低温摩擦润滑性能,以不同黏度级别PAO基础油为研究对象,采用流变仪MCR302、SRV摩擦磨损试验机,研究PAO润滑油样及添加极压抗磨添加剂的油样在低温条件下的流变性能和磨损润滑性能。试验结果表明:在低温环境下,随着温度降低,PAO油样的黏度急剧增大,黏度越大的油样其受低温条件影响越明显;PAO油样在低温环境下,表现出明显的剪切稀化现象;低温环境使得极压抗磨剂添加剂的活性变低,添加剂并未表现出减摩抗磨作用。因此,低温试验条件对PAO基础油和添加剂的摩擦学性能产生显著影响,阻碍了基础油和润滑油添加剂减摩抗磨作用的发挥。

磷酸酯类极压抗磨剂构效关系的分子模拟研究

为从分子水平上研究磷酸酯类极压抗磨剂分子结构参数与其极压抗磨性能的关系,以磷酸三乙酯为模型化合物,采用分子模拟方法研究了磷酸三乙酯分子与Fe(110)表面的作用机理,发现磷酸酯分子主要通过P=O基团中O原子提供的电子与Fe表面发生吸附作用。采用分子模拟方法计算了不同磷酸酯类极压抗磨剂分子的结构参数,采用遗传函数算法初步建立了磷酸酯类极压抗磨剂的分子结构参数与极压性能、抗磨性能的定量关系方程。对该关系方程进行内检验和外检验,结果表明:所建方程具有较好的预测能力;由该方程可知,影响磷酸酯类极压抗磨剂分子极压、抗磨性能的主要结构参数包括P=O或P=S基团中O或S原子所带的电荷量、C—O键或C—S键的键能以及添加剂的S含量。

两种硫代磷酸酯型极压抗磨剂对自动传动液抗颤性的影响

目的 探究2种硫代磷酸酯型商品化极压抗磨剂三苯基硫代磷酸酯衍生物(AW-1)和酸性硫代磷酸酯(AW-2)对自动传动液抗颤性能的影响。方法 参考JASOM349,采用能够高度模拟汽车离合器片工况的德国盘–盘型摩擦试验机(WAZAU)对含有上述2种硫代磷酸酯型极压抗磨剂的自动传动液的抗颤性进行对比测试,并采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)对摩擦表面的形貌和元素进行深入分析。结果 虽然AW-1、AW-2是润滑油中常用的硫代磷酸酯型极压抗磨剂,但二者的分子结构存在差异,在摩擦副表面形成摩擦反应膜的形式也不尽相同。各含量AW-1形成的反应膜中均含有硫、磷、钙等元素,且随着油品中AW-1含量的增加,各元素的含量会发生不同程度的变化。低含量AW-2形成的反应膜中含有硫、磷、钙等元素,但高含量AW-2形成的反应膜基本不含硫、磷、钙元素。结论 通过扫描电子显微镜和EDS能谱对摩擦后的钢盘进行了分析,结果显示,AW-1和AW-2硫代磷酸酯型极压抗磨剂在摩擦副表面形成摩擦反应膜的机理不同。AW-1分子中的硫元素在摩擦副表面生成了S-Fe膜,磷元素与清净剂中的钙元素生成了抗颤性优良的Ca-P膜,因此含有AW-1的ATF的抗颤性优异。AW-2中的羧基与钢盘表面的铁元素发生反应,生成了硫代磷酸酯铁盐,并沉积在金属表面,这在一定程度上抑制了S-Fe反应膜和Ca-P反应膜的生成,因此相应油品的抗颤性能不佳。

钻井液用新型极压抗磨润滑剂SDR的研制及评价

针对目前钻井液用常规润滑剂极压膜强度低、润滑持效性差、荧光级别高、抗温性能差等问题,首先在植物油提取物中引入硫、磷、硼等活性元素,合成出一种钻井液用极压抗磨添加剂,然后将其与表面活性剂按一定比例添加到基础油中,制备出了润滑剂SDR。性能评价结果表明,SDR加量为1.5%时,极压润滑系数降低率大于75%、极压润滑持效性强,抗温达180℃;对钻井液流变性和滤失性无明显影响,与不同钻井液体系配伍性良好;有较高的负荷磨损指数和烧结负荷,较低的磨斑直径以及较高的极压膜强度;荧光级别在1～2级,无毒、易生物降解。作用机理分析结果表明,SDR能在金属表面形成无机-有机-聚合物多层复合膜,将钻杆与井壁之间的摩擦转化为钻杆与多层复合膜之间的摩擦。

水溶性润滑添加剂的分子结构与性能

讨论了水溶性润滑添加剂的分子结构与性能的关系,认为若添加剂的同一分子中包合亲水性、吸附性。疏水性和反应性基团,则可能兼有油性剂、抗磨剂和极压剂多种作用。

表面修饰纳米硼酸镧的制备及极压抗磨性能研究

用硼砂、硝酸镧、适当的修饰剂及修饰工艺,制备了表面修饰纳米硼酸镧极压抗磨添加剂,以四球实验评价了其极压抗磨性能.结果表明,纳米硼酸镧的最大无卡咬负荷(PB)比目前普遍使用的极压抗磨剂二烷基二硫代磷酸锌高8%,且磨痕直径较小.用X射线光电子能谱分析了蚀球磨斑表面的化学成分,在摩擦副表面发现了B、La、Fe等的氧化物,证明了此类添加剂能够在摩擦过程中不仅能生成以氧化硼、氧化铁等为主要成分的边界润滑膜,还可能形成含镧、硼的渗透层,这是此类添加剂具有良好抗磨减摩性能的主要原因.

新型极压添加剂的研制

介绍了新型金属加工用的水溶性极压添加剂的研制 ,以含硫、磷、硼的单系极压剂 ,经TL型稳定调节剂复合成三元极压添加剂 ,具有水溶性、极压性、润滑性、防锈性、稳定性兼顾的特点。

试论切削液的发展方向

回顾了金属切削的工艺过程。切削液的主要作用是冷却和润滑 ,其效果反映在刀具的使用寿命上。影响刀具寿命的主要因素 ,是切削刀具的表面温度。水基切削液以其导热系数大、成本低 ,得到长足发展。由于环保要求日益严格 ,水基切削液的使用费由原来占生产费 1 %上升到 1 2 %～ 1 7%,水基切削液的价格优势不复存在。根据国内外的实验研究 ,切削油中加入极压剂 ,切削表面的摩擦下降 6 0 %～ 80 %;加氢基础油黏度低、闪点高、蒸发损失少 ,为油基切削液低粘化创造了必要条件。油基切削液的研究和发展有广阔前景。

一些磷－氮型极压抗磨添加剂性能的研究

合成了一些磷－氮型极压抗磨添加剂烷基亚磷酸酯胺盐和氮杂环胺盐，并对其油溶性和润滑性等进行了试验研究。结果表明，磷－氮型极压抗磨添加剂的化学结构对其油溶性和极压抗磨性都有较大的影响：烷基链增长有助于油溶性的改善，氮杂环胺盐的油溶性更好；伯胺盐的抗磨性比仲胺盐和叔胺盐的都好，氮杂环胺盐的抗磨性更好；磷－氮型极压抗磨添加剂的减摩性明显比硫化烯烃、烷基亚磷酸酯和苯三唑十八胺的都好，有的在２５０℃时的摩擦系数仅约为０．０４．Ｘ射线光电子能谱和俄歇电子能谱分析发现，磷－氮型极压抗磨添加剂在摩擦表面形成了一种含氮富磷的化学反应膜。其中，元素磷是以磷酸铁的化合态形式存在，而元素氮则是以其原有的价态形式存在，这表明氮参与了整个摩擦过程。在试验研究和分析讨论的基础上，通过综合归纳还提出了磷－氮型极压抗磨添加剂的作用机理模式图。

硫代磷酸咪唑盐作为菜籽油抗磨添加剂

菜籽油作为环境友好润滑剂正逐步得到应用.本文中合成了两种烷基硫代磷酸咪唑盐作为菜籽油无灰抗磨剂(分别记为PS8-8和PS8-12),并与常用的二丁基二硫代磷酸叔辛胺盐(P-DDP)抗磨剂相比较.四球试验和磨斑形貌分析结果表明,新合成的两种添加剂均具有较好的极压抗磨性能,摩擦系数从0.11降低至0.07,磨斑直径从0.82 mm减小至0.28 mm,PB值从490 N增加至981 N.能谱分析结果表明,在摩擦过程中添加剂中的P和S元素与基底反应形成了相应的盐,提高了菜籽油的摩擦学性能.新合成的硫代磷酸咪唑盐是一类性能优异的菜籽油极压抗磨添加剂,有可能作为菜籽油添加剂获得实际应用.

四氧化三锰水基钻井液润滑性能评价与研究

采用Zeta电位分析仪、激光粒度仪、扫描电镜测定了四氧化三锰、重晶石、铁矿粉的表面电荷、粒度分布和微观形状,对比考察了3种加重剂加重的水基钻井液的极压润滑系数和泥饼黏滞系数。实验结果表明,3种加重剂中,四氧化三锰颗粒的表面电荷最高,在钻井液中的表面亲水性最强,其颗粒呈球形,粒度分布窄、粒径小、比表面积大,颗粒的稳定性最强;因此四氧化三锰加重钻井液的极压润滑系数和泥饼黏滞系数最小;四氧化三锰、重晶石、铁矿粉加重钻井液泥饼润滑性改善的临界密度分别为1.3、1.5和1.5 g/cm3;重晶石、铁矿粉与四氧化三锰复配能改善他们加重钻井液的极压润滑性能及泥饼的润滑性能。分析其机理为四氧化三锰高的表面电荷使得颗粒分散均匀,降低了钻井液流动的内摩擦力,合理的粒度分布能增加起轴承效应的粒子数量,球形颗粒能显著降低钻井液固相颗粒之间的摩擦力。

有机硫化酯润滑油添加剂的制备及性能研究

在催化剂作用下,合成一种含有二丁基二硫代氨基结构的有机硫化酯润滑油添加剂(CNSB)。利用四球摩擦磨损试验机考察CNSB在100 N基础油中的摩擦学性能,采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分别分析磨损表面形貌和磨斑表面元素组成。结果表明:合成的CNSB作为润滑油添加剂具有较好的极压减摩性能,并明显优于同等条件下的二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)。SEM和EDS表明,在摩擦过程中CNSB会发生分解并在摩擦副表面发生化学反应,生成一层由有机硫化物、硼的氧化物等组成的致密保护膜,从而有效减轻钢球摩擦副表面的擦伤和磨损,且CNSB中的B元素也与S元素发生了协同作用,在一定程度上起到了抗磨减摩作用。

复合添加剂在新戊基多元醇酯中极压抗磨特性的研究

考察了在新戊基多元醇酯(DHJ-100)中分别加入不同质量分数的HL-343与国际名牌H itec-343、Mob il-2523种复剂的极压抗磨性,初步探讨了添加剂的作用机理。结果表明,国产的HL-343复剂最大无卡咬负荷、烧结负荷都较高,低载长磨磨斑小、痕迹轻,主要原因是由于复剂在摩擦中游离出的活性磷元素生成了抗剪切强度很低的薄膜,减少了摩擦磨损。国产HL-343综合抗磨性能优于两种进口高性能添加剂H itec-343和Mob il-252,HL-343复剂完全可以取代进口同类产品。

磷-氮型极压抗磨添加剂的发展动态

本文阐述了P—N型极压抗磨添加剂的发展现状和研究动态。提出新型P—N剂的研制以及与他添加剂的复合使用的研究,是今后发展的主要趋势。

高效环保全合成金属切削液的研制

研制了一种高效环保的水基全合成金属切削液.结果表明,所制得的切削液透明稳定,具有优良的极压抗磨性能和防锈性能,能用于加工铝合金、铸铁、碳钢和铜等多种材质,各项性能指标与国外同类高档产品相当,达到了环保、节能、降耗的效果.

闭路无污染工艺制备硫烯极压剂的研究

介绍了目前国内外硫烯的生产工艺状况及存在的缺点，分析了闭路无污染工艺生产硫烯的工艺条件，详细说明了该工艺制备的硫烯性能以及在工业齿轮油和车辆齿轮油中的应用情况。

磷氮型极压抗磨添加剂性能的研究

合成了磷氮型极压抗磨添加剂亚磷酸二丁酯-马来酸二丁酯-胺衍生物(Ⅰ)和亚磷酸二丁酯-丙烯酸酯-胺衍生物(Ⅱ)。研究表明烷基链较长时油溶性好,用伯胺时极压抗磨性好。经比较,Ⅰ中采用十二胺衍生物(Ⅰ-4)时,其极压抗磨性最好(WSD=0.38mm,P_B=1176N,铜片腐蚀结果为1b),它在基础油(750SN)中最佳用量为2%(wt)。用差热分析、红外光谱和俄歇尔电子能谱初步研究表明:磷氮剂(Ⅰ-4)的作用机理是在摩擦表面形成一种含有磷酸铁的化学保护膜。

PyDDP表面修饰纳米硼钼剂的制备及极压性能研究

以二烷基二硫代磷酸吡啶(PyDDP)为表面修饰剂,分别制备了PyDDP表面修饰纳米硼酸镧和PyDDP表面修饰纳米二硫化钼,并将两者复配制备了PyDDP表面修饰纳米硼钼剂.采用IR、XRD、TEM等分析方法对表面修饰纳米微粒进行了表征.结果表明,纳米硼钼剂由硼酸镧和二硫化钼微粒组成,粒径在30～50nm之间.通过四球试验研究了PyDDP表面修饰纳米硼钼剂的摩擦学性能,并利用SEM、EDXA、XPS等方法对蚀球表面形貌和表面元素进行了分析.结果表明,PyDDP表面修饰纳米硼钼剂具有较好的极压抗磨性能,表面元素在摩擦副表面形成无机化学反应膜是具有良好的极压性能的主要原因.

新型极压添加剂的研制

介绍了新型金属加工用的水溶性极压添加剂的研制 ,以含硫、磷、硼的单系极压剂 ,经TL型稳定调节剂复合成三元极压添加剂 ,具有水溶性、极压性、润滑性、防锈性。

噻二唑衍生物在润滑油脂中用做抗磨极压剂

噻二唑单体或单体衍生物是润滑油脂的抗磨剂,但不具备极压性能。噻二唑二聚体衍生物具有优秀的四球抗烧结性能,但梯姆肯OK值较低。噻二唑多聚体衍生物既具有优秀的四球极压性能,也具有优秀的梯姆肯极压性能。噻二唑衍生物用做润滑油脂抗磨极压剂,还具有抗氧、抑制铜腐蚀等多方面功能,克服了传统极压添加剂导致油品抗氧化性能降低、铜腐蚀严重的弊端。噻二唑衍生物无灰,不含磷和重金属元素,是环境友好的润滑油脂添加剂。特别是噻二唑二聚物与丁氧基三乙二醇复合物还具有良好的生物降解特性。