含硫润滑油添加剂开发及应用研究

发布时间：2017-04-17 18:10

  本文关键词：含硫润滑油添加剂开发及应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：润滑油是广泛应用于各种设备、机械、仪器中的润滑剂。润滑油的质量主要取决于添加剂的使用和材料的质量水平。工业设备、内燃机的发展要求所用的润滑油具有良好的载荷性能、抗高温氧化性能。含硫极压抗磨添加剂具有抗氧、极压、抗磨、耐腐蚀等性能，，是一种优良的润滑油添加剂。 本文采用单质硫硫化天然植物油脂和合成脂肪酸酯的方法制备含硫极压添加剂，并对其反应温度、反应时间、催化剂和后处理等制备影响因素进行研究，利用铜片腐蚀、IR、元素分析、碘值分析多种分析方法对其进行了测试表征，并将其应用于250SN基础油中进行了磨擦磨损实验，研究了该含硫极压添加剂的极压抗磨减摩作用。 利用单质硫硫化菜籽油和菜籽油甲酯的混和物制备了含硫极压添加剂。通过正交实验确定了其最佳的制备条件：先加菜籽油及其甲酯的混和物和催化剂CatA，升温至120℃加入硫，再升温至175℃反应6h，然后在150℃下氮气吹1h，85℃过滤得硫化产品。纯硫化产品和含5％硫化产品的250SN中性基础油的铜片腐蚀级别分别为1b和1a。在250SN基础油中，质量分数为5％时，润滑油的磨痕直径降低了53％；当其质量分数大于8％时，润滑油的P_B值比基础油增加了96％。 利用单质硫硫化新戊二醇二油酸酯制备硫化新戊二醇二油酸酯，通过实验确定了最佳的制备条件：先加新戊二醇油酸酯和催化剂CatA，在氮气气氛中，升温至120℃加入10％的硫，再升温至200℃反应6h，接着升温至210℃反应3h，然后再150℃下氮气吹1h，85℃过滤得硫化产品，纯硫化产品和含5％硫化产品的250SN中性基础油的铜片腐蚀级别分别为1b和1a。通过IR、元素分析、碘值分析等方法确定了其结构，证明其硫化反应发生在双键上，生成环硫化物，并推导出了CatA的胺自由基催化反应机理。在250SN基础油中，质量分数为2％时，润滑油的磨痕直径降低了46％；当其质量分数大于5％时，润滑油的P_B值比基础油增加了96％。
【关键词】：硫化酯 含硫极压剂 润滑油 添加剂 摩擦学性能
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TE624.82
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1 文献综述9-28
• 1.1 前言9-11
• 1.2 含硫润滑油极压抗磨添加剂研究现状11-14
• 1.2.1 硫化烯烃极压抗磨添加剂11-12
• 1.2.2 硫化油和脂肪、硫化脂肪酸、硫化脂肪酸酯极压抗磨添加剂12
• 1.2.3 烷基硫代磷酸盐极压抗磨添加剂12-13
• 1.2.4 硫代氨基甲酸盐极压抗磨添加剂13-14
• 1.2.5 含硫氮杂环化合物极压抗磨添加剂14
• 1.2.6 其它含硫极压抗磨添加剂的研究14
• 1.3 硫系润滑油极压抗磨添加剂的制备方法14-21
• 1.3.1 硫化烯烃14-16
• 1.3.2 硫化油和脂肪、硫化脂肪酸、硫化脂肪酸酯16-17
• 1.3.3 二烷基多硫化物17-18
• 1.3.4 烷基硫代磷酸盐18-19
• 1.3.5 硫代氨基甲酸盐19-20
• 1.3.6 含硫氮杂环化合物20-21
• 1.3.7 硫代二丙酸二烷基酯21
• 1.4 含硫润滑油添加剂的作用机理21-26
• 1.4.1 Davey-Edward机理21-23
• 1.4.2 Allum-Ford机理23
• 1.4.3 Baldwin机理23-24
• 1.4.4 二烷基二硫代磷酸锌润滑添加剂的抗磨机理24-25
• 1.4.5 含硫润滑油添加剂的抗氧机理25-26
• 1.5 本文的研究背景和选题依据26-27
• 1.6 本文的研究思路、研究内容和目标27-28
• 2 菜籽油和菜籽油甲酯的硫化28-39
• 2.1 引言28-29
• 2.2 实验部分29-35
• 2.2.1 实验仪器和设备29-30
• 2.2.2 基本实验装置图30
• 2.2.3 实验步骤30-34
• 2.2.3.1 菜籽油甲酯的制备30-31
• 2.2.3.2 菜籽油及其甲酯混和物的硫化31
• 2.2.3.3 正交实验设计及其结果分析31-33
• 2.2.3.4 其它影响参数的确定33-34
• 2.2.4 硫化菜籽油及其甲酯混和物的表征手段34-35
• 2.3 结果与讨论35-38
• 2.3.1 硫化菜籽油及其甲酯混和物的腐蚀性能分析35
• 2.3.2 硫化菜籽油及其甲酯混和物的硫含量测定35
• 2.3.3 硫化菜籽油及其甲酯混和物的红外光谱分析35-37
• 2.3.4 硫化菜籽油及其甲酯混和物的碘值分析37
• 2.3.5 硫化菜籽油及其甲酯混和物硫化反应的反应机理37-38
• 2.4 小结38-39
• 3 新戊二醇二油酸酯的硫化39-48
• 3.1 引言39
• 3.2 实验部分39-43
• 3.2.1 实验仪器和试剂39-40
• 3.2.2 基本实验装置图40
• 3.2.3 实验步骤40
• 3.2.3.1 新戊二醇二油酸酯的制备40
• 3.2.3.2 新戊二醇二油酸酯的硫化40
• 3.2.4 反应时间、反应温度的确定40-42
• 3.2.5 硫化新戊二醇二油酸酯的表征手段42-43
• 3.3 结果与讨论43-47
• 3.3.1 硫化新戊二醇二油酸酯的腐蚀性能分析43
• 3.3.2 硫化新戊二醇二油酸酯的元素分析43-44
• 3.3.3 硫化新戊二醇二油酸酯的红外光谱分析44-45
• 3.3.4 硫化新戊二醇二油酸酯的碘值分析45
• 3.3.5 硫化新戊二醇二油酸酯的催化反应机理45-47
• 3.4 小结47-48
• 4 摩擦学性能研究48-58
• 4.1 引言48-49
• 4.2 实验部分49-51
• 4.2.1 实验试剂49-50
• 4.2.2 实验仪器50
• 4.2.3 实验仪器工作原理50-51
• 4.2.4 实验方法51
• 4.3 结果与讨论51-56
• 4.3.1 硫化菜籽油及其甲酯混和物在250SN基础油中的极压抗磨性能51-53
• 4.3.2 硫化新戊二醇二油酸酯在250SN基础油中的极压抗磨性能53-55
• 4.3.3 四种硫剂的极压抗磨性能比较55-56
• 4.3.4 硫化酯类的抗磨减摩性机理56
• 4.4 小结56-58
• 5 结论58-60
• 参考文献60-65
• 致谢65-66
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录66

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 李欢;刘红研;汪树军;杜涛;;玉米油型含硫润滑油添加剂的合成及性能评价[J];润滑与密封;2010年11期

2 张志刚;赵鸿斌;常慧;刘仁德;谭援强;;新型哌嗪衍生物的合成、表征及抗磨性的初步考察[J];石油学报(石油加工);2009年01期

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 彭文龙;新型含氮、硫杂环润滑油添加剂的合成、表征与摩擦学性能研究[D];湘潭大学;2010年

2 柯云龙;硫化异丁烯的一步法合成及其反应动力学研究[D];浙江大学;2011年

3 张志刚;黄原酸及含氮杂环衍生物润滑油添加剂的合成与性能研究[D];湘潭大学;2008年

4 盛丽萍;氮杂环衍生物水基润滑添加剂的合成及其性能研究[D];中南大学;2009年

5 邓碧云;新型含氮、硫润滑油添加剂的合成、表征与性能研究[D];湘潭大学;2009年

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本文编号：314016