航空润滑油极压抗磨剂的制备及性能研究-应用化学专业论文.docxVIP

晗尔滨工程大学硕士学位论文搁 晗尔滨工程大学硕士学位论文 搁 要 润滑油是机械运转的血液，发动机要正常工作就需要润滑油。润滑 涟戆毪憨又是蠢添热嗣懿选磊蜜甥秘关獒。淫瀑涵蠢添攘裁瓣发嶷经历 了从初期的适应发动机要求，转交到需要更广泛地适应环保与节能的要 求。航空润滑油是一类特殊的润滑荆，由于其使用环境的苛刻，不仅要 求基础油眷良好的性能，而且对添加荆也有特殊的要求。在航空润滑浊 孛撩入辍趱菝瘗添鸯霸粼胃戮挺蠢茭缀盏牲§≥孝噩撬薅程琵，减少摩擦阻力， 延长机器的使用寿命。提高其摩擦学性能，减少摩擦阻力，延长机器的 使用寿命。 硼，索有菲活健润滑元素之称。自从1846年Ebelman翻Bouquet首 先台成了有机疆纯合物以来，有橇硼纯学己有一西多年的发髓历史，尤 其是最避几十年，有机硼化合物得到了迅速的发展。在国外，各种各样 的硼酸酗作为新型的抗磨添加剂得到了广泛的研究。并且越来越广泛地 应用虱生产实戥孛。囊黢表襄：礁羧蘸终巍摭瓣添鸯瑟蓑，其羧大憝钱点 是安全，合成容易。翳外，此类硼酸酯除具有优良的极压抗磨减特性外， 往往还同时具有抗氧化和抗腐蚀性，优良的防锈、防腐性，以及无毒无 臭，对金属底材无选择性等特性，阂面是一类多勘能的润滑油添加剂。 然蠢嚣兹磷酸蘸濑潼灌添翻裁述存在滤滢穗、菝疼{垒、承辩稳定性 性差等问题，使用受到限制，原因是缺乏高性能的油溶性抗磨剂，因此 如何改替硼酸酯添加剂的水解稳定性和摩擦学性能，是提高硼酸酯润滑 油添热荆槛悲，以辐赛其使翅范围瓣关键。 釜予诧，本诠文曾先在制备警遴硼酸酯酶慕穑上采爝经典鼗亿法台 成了一种新型的长链含氮硼酸酯，以此作为研究对象，考察了硼酸酯添 加剂的水解性能。 夔整20藿纪90年我缝米秘学技术茨兴起，终为萁分支学秘之一 的纳米摩擦学也得到了飞速发展，各种有机、无机复合纳米微粒摩擦 学性能的研究受到越来越多的关注。纳米微卡囊材料作为润滑油添加剂 的研究也i鼍盏增多，结果表明，它们当中有的舆有良好的摩擦学性能； 这些都褒瑟缩米奉季糕{窜为满潺涵添鸯羹籍套着蠹鲑爨研究开发帮应震兹 景。 然而纳米粒子的极细晶粒导致颗粒具有巨大的表面能，加之颗粒 哈尔滨工程大学硕士学位论文间存在的吸引力，颗粒间自动聚集的倾向很大，经一定时间后可形成 哈尔滨工程大学硕士学位论文 间存在的吸引力，颗粒间自动聚集的倾向很大，经一定时间后可形成 较大的块状聚集体，纳米粒子因团聚而在润滑油中沉淀下来，最终使 用时失去超细颗粒所具有的功能。国外许多公司在解决稳定性方面做 了许多研究工作，也发表了不少专利，但在使用过程中悬浮在润滑油 中的纳米粒子仍有沉淀现象产生。针对这一问题，在参阅了大量文献的 基础上，采用液相化学还原法制备了二烷基二硫代磷酸铜，对其进行红 外光谱分析发现有cu—s键的生成，这种有机铜盐呈黑色油状液体，可 以很好的分散在有机溶剂中。 本课题对含氮硼酸酯(BN)、二烷基二硫代磷酸铜(cuDDP)的抗 磨性进行了测试，得出了不同添加剂对润滑油摩擦磨损性能的影响。将 制备的添加剂分别分散于20号航空润滑油中，通过实验考察其摩擦性， 比较不同添加剂对改善摩擦学性能的优劣。通过多次实验，优化润滑油 的最佳配比，确定合成航空润滑油极压抗磨剂的最佳工艺路线及其最佳 工艺参数。使用四球摩擦磨损试验机对其进行了极压和长磨试验，分别 测试了最大无卡咬负荷和磨斑直径，考察了添加剂在航空20号润滑油中 的减摩抗磨性能；用SEM扫描电镜对摩擦后的钢球表面形貌进行分析， 根据磨斑直径与磨痕表面形貌衡量润滑油的摩擦学性能。根据测试结果 分析得出CuDDP作为航空润滑油添加剂最合适的添加量为5％，BN最 合适的添加量为3％，两种单剂的加入都使润滑油的油膜强度与承载能力 有了较大的提高，使润滑油的摩擦学性能得到了较大的改善。 最后，本课题首次尝试将制备的两种单剂进行复配作为航空润滑油 添加剂使用，探讨了CuDDP与BN的协同减摩抗磨作用及其协同摩擦化 学反应机理；采用SEM分析了磨斑表面形貌和深度分布。结果表 明，CuDDP和BN具有优异的协同减摩抗磨作用，最佳添加量为 0．4％BN、3％CuDDP。分析其主要原因在于金属铜元素促进了有机硼酸 酯的分解及硼的渗透，生成了由Cu、CuO、B203、FeS、硫酸盐和磷酸盐 等组成的边界润滑膜，形成了铜与硼的渗透层。从中可以得出CuDDP与 BN具有协同减摩抗磨作用，复合剂摩擦学性能优于两种单剂。 关键词：航空润滑油；极压抗磨剂；含氮硼酸酯；水解性能：纳米粒子 表面修饰；二烷基二硫代磷酸铜；摩擦学性能；协同效应 晗尔滨__L=程大学硕士学位论文ABSTPACT 晗尔滨__L=程大学硕士学位论文 ABSTPACT 111e lubricating oil iS the blood that th