二羟基脂肪酸的极压抗磨性能研究3-摩擦学学报.PDF

第 18 卷　第 2 期 摩 擦 学 学 报 18, 　 2 V o l N o 1998 年 6 月 TR IBOL O GY J un , 1998 ( ) 研究简报 175～ 178 二羟基脂肪酸的极压抗磨性能研究 张信刚　王大璞 (上海交通大学化学化工学院　上海　200240) 杨 生 荣 ( 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑开放实验室　兰州　730000) 摘要　在 SRV 摩擦磨损试验机上分别对顺式和反式二羟基脂肪酸的极压和抗磨性能进行了研 究. 研究表明: 其极压性较差, 但具有一定的抗磨作用; 反式二羟基脂肪酸的抗磨效果明显优于 顺式二羟基脂肪酸. 利用表面反射红外光谱分析磨痕表面发现, 顺式二羟基极易吸附于摩擦表 面而导致定向烃链缩短, 抗磨效果较反式二羟基脂肪酸差. 由此提出了顺式与反式二羟基脂肪 酸不同的吸附抗磨模型. 关键词　二羟基脂肪酸　极压抗磨性能　吸附模型　摩擦聚合物膜 分类号　 625. 54 O 传统的极压抗磨添加剂一般含有 , , , 等活性元素, 通过活性元素或相应基团与 N P S C l 金属起反应生成牺牲性反应膜而起极压抗磨作用, 所以易造成工件腐蚀, 同时废油直接排 放, 造成环境污染, 使得受控腐蚀机理下极压抗磨性能与环境保护之间产生矛盾. Fu rey 提 [ 1, 2 ] [3 ] 出的摩擦聚合物膜理论 提供了解决此问题的思路, O k ab e 等 利用表面反射红外技术研 究了2羟基脂肪酸的抗磨性能, 指出聚酯吸附膜的形成是保持润滑性能的关键. 胡志孟等[4 ] 认为, 13, 14二羟基二十二脂肪酸具有良好的抗磨性能, 提出二羟基脂肪酸能形成网状聚酯 膜, 单羟基脂肪酸只能形成线性聚酯膜, 因而二羟基酸抗磨效果优于单羟基酸, 但他们未指 出二羟基立体构型的影响. 本文在以上基础上合成了不同的顺式和反式二羟基脂肪酸, 并对 其极压抗磨性能和摩擦化学机理进行了研究. 1　试验部分 ( ) 首先合成了 13, 14顺式二羟基二十二脂肪酸 22 , 13, 14反式二羟基二十二脂肪酸 ( # ) ( ) ( # ) 22 , 9, 10顺式二羟基十八脂肪酸 18 , 9, 10反式二羟基十八脂肪酸 18 4 种 化合物, 然后通过熔点测试, 元素分析和红外标准谱图对照确认其结构. 选用三线油作为试验用基础油, 基本性能见表 1. 摩擦试验在 SRV 摩擦磨损试验机上 进行. 试验条件: 上试样为直径 10 mm 的GC r 15 钢球, 表面粗糙度 0. 03～ 0. 05 m , 下试 样为 GC r 15 钢盘, 表面粗糙度 0. 05～ 0. 10 m , 其硬度均为H R C 60～ 63. 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑开放实验室资助项 收到初稿本文通讯联系人张信刚. 张信刚　27 岁, 讲师, 目前主要从事生物降解型润滑油基础油和添加剂研究, 发表论文 5 余篇. 王大璞　女, 60 岁, 教授, 目前主要从事新型润滑油添加剂摩擦化学研究. 杨生荣　简