蓖麻油聚氧乙烯醚水溶液的摩擦学性能研究

发布时间：2017-09-05 13:01

  本文关键词：蓖麻油聚氧乙烯醚水溶液的摩擦学性能研究

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【摘要】：水溶性高分子聚合物作为水基润滑液添加剂是水基润滑液研究的一个重要方向,其拥有优秀的润滑性能,能够达到甚至超越一些油基润滑液。通过分子设计或是功能添加剂复配的方式能够优化水基润滑液的综合性能,使其具备较强的极压性能、防锈性能等。 水溶性蓖麻油聚氧乙烯醚(EL-60)能够作为添加剂配置水溶液,使溶液具有较好的减摩抗磨性能,加入三乙醇胺硼酸酯(BN),明显改善了溶液的极压性能以及防锈性能。本文主要从聚醚溶液及复配溶液的摩擦磨损性能、流变性能以及防锈性能三个方面进行了讨论与分析。 (1)利用四球试验机对蓖麻油聚氧乙烯醚EL-60水溶液以及EL-60与三乙醇胺硼酸酯BN所复配溶液的摩擦磨损性能进行了系统的分析和研究。考察了溶液浓度对自身减摩抗磨性能的影响、载荷对两溶液减摩抗磨性能的影响、转速对两溶液减摩抗磨性能的影响。并对比了含有BN溶液和不含有BN溶液的极压性能。 实验发现聚醚溶液的减摩抗磨性能规律是一般情况下浓度越高减摩性能越好,而抗磨性能越差；EL-60溶液更适合于中低速轻载荷的应用,且性能优秀,而含有BN的复配溶液更适合于高速重载条件；BN的引入能够极大提高溶液的极压性能。 (2)利用Physica MCR301聚合物旋转流变仪分析了两溶液的流变性能,研究了温度、浓度对溶液动力黏度与剪切速率之间变化关系的影响,并提出了关于低浓度溶液性质相对稳定的解释。 (3)发现了少量引入BN溶质就能够明显提升溶液的防锈性能,证明BN含量越高防锈性能越强。含有BN的复配溶液能够在摩擦过后,吸附于摩擦副表面,形成有机吸附膜持续保护金属表面不发生锈蚀。图54幅,表12个,参考文献67篇。
【关键词】：蓖麻油聚氧乙烯醚 三乙醇胺硼酸酯 水基润滑液 摩擦学性能 防锈性能
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH117
【目录】：

• 致谢5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-9
• 目录9-12
• 1 绪论12-26
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 本文研究的主要理论依据13-19
• 1.2.1 润滑状态的分类13-14
• 1.2.2 流体润滑理论14-16
• 1.2.3 边界润滑与添加剂性能16-18
• 1.2.4 黏度18-19
• 1.3 水基润滑液的研究现状19-24
• 1.3.1 功能基团的分子设计与添加剂的复配20-22
• 1.3.2 向环境友好型发展22-23
• 1.3.3 研究纳米尺度的润滑添加剂23-24
• 1.4 本文的主要研究内容24-26
• 2 实验方案的选择和设计26-42
• 2.1 本章引言26-27
• 2.2 添加剂方案选择27-33
• 2.2.1 聚氧乙烯醚基础添加剂的选择27-29
• 2.2.2 聚醚水溶液辅助添加剂的选择29-30
• 2.2.3 添加剂性能比较30-32
• 2.2.4 水基润滑液的配置32-33
• 2.3 实验设备简介33-38
• 2.3.1 四球试验机33-36
• 2.3.2 聚合物旋转流变仪36-37
• 2.3.3 白光干涉三维表面形貌仪(XAM)37-38
• 2.4 实验设计思路38-39
• 2.5 本章小结39-42
• 3 蓖麻油聚氧乙烯醚水溶液的摩擦磨损性能研究42-70
• 3.1 本章引言42-43
• 3.2 聚醚水溶液的减摩抗磨性能实验结果分析43-57
• 3.2.1 浓度对聚醚水溶液减摩抗磨性能的影响43-46
• 3.2.2 载荷对1%浓度溶液减摩抗磨性能的影响46-48
• 3.2.3 载荷对10%浓度溶液减摩抗磨性能的影响48-49
• 3.2.4 1%与10%两溶液载荷对减摩抗磨性能影响规律的比对49-51
• 3.2.5 转速对1%浓度溶液减摩抗磨性能的影响51-52
• 3.2.6 转速对10%浓度溶液减摩抗磨性能的影响52-53
• 3.2.7 1%与10%两溶液转速对减摩抗磨性能影响规律的比对53-55
• 3.2.8 溶液的稳定性实验55-57
• 3.3 聚醚水溶液的极压性能实验结果分析57-62
• 3.3.1 EL-60水溶液的极压性能58-60
• 3.3.2 BN-EL-60水溶液的极压性能60-62
• 3.4 磨痕表面形貌分析62-68
• 3.4.1 浓度变化长磨实验表面形貌分析63-65
• 3.4.2 转速变化长磨实验表面形貌分析65-68
• 3.4.3 载荷变化长磨实验表面形貌分析68
• 3.5 本章小结68-70
• 4 聚醚水溶液的流变性能研究70-82
• 4.1 本章引言70-74
• 4.1.1 实验方案70-71
• 4.1.2 剪切率与剪切应力的关系71-74
• 4.2 结果与讨论74-78
• 4.2.1 浓度对溶液黏度与剪切率之间关系的影响74-76
• 4.2.2 温度对溶液黏度与剪切率之间关系的影响76-78
• 4.2.3 EL-60溶液与BN-EL-60溶液同浓度流变性能比对78
• 4.3 本章小结78-82
• 4.3.1 两种水溶液的流变性能及其影响因素79
• 4.3.2 溶液流变性能与摩擦学性能的讨论79-82
• 5 聚醚水溶液的防锈性能分析82-88
• 5.1 本章引言82-83
• 5.1.1 实验方案82
• 5.1.2 实验结构图82-83
• 5.2 结果与讨论83-85
• 5.3 本章小结85-88
• 6 结论与展望88-92
• 6.1 主要内容与结论88-89
• 6.1.1 论文的主要内容88
• 6.1.2 论文的主要结论88-89
• 6.2 论文的主要贡献与创新点89-90
• 6.3 对未来工作的展望90-92
• 参考文献92-96
• 索引96-98
• 作者简历98-102
• 学位论文数据集102

【参考文献】

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本文编号：798102