有机硼酸酯润滑油添加剂的制备

发布时间：2021-07-05 17:59

　　有机硼酸酯具有良好的抗磨减摩性能,无毒易降解,是一类具有广泛应用前景的环保型润滑油添加剂。目前,有机硼酸酯作为新型绿色环保型润滑油添加剂引起了广泛关注。然而,硼酸酯易水解大大限制了硼酸酯作为润滑油添加剂应用于工业齿轮、汽车发动机以及液压系。因此,在提高硼酸酯摩擦学性能的同时,提高其水解稳定性对环保型润滑油添加剂的开发有重要意义。从分子设计的角度出发以二正丁胺、二硫化碳、硼酸和环己醇为原料通过酯化反应合成了三种含二烷基二硫代氨基甲酸酯结构的有机硼酸酯,简称：SNB、SNB1C和SNB2C。采用傅里叶红外光谱仪和元素分析仪对合成的三种有机硼酸酯进行结构分析和表征。结果表明：合成的三种物质与目标分子结构一致。分别对合成的三种含氮、硫的有机硼酸酯SNB、SNB1C和SNB2C进行了油溶性、水解稳定性以及铜腐蚀性能进行了测定。测试结果表明,合成的三种有机硼酸酯在聚a烯烃（PAO）为基础油中均具有良好的溶解性；三种有机硼酸酯均具有较高的水解稳定性和抗铜腐蚀性能。采用MRS-10A型四球试验仪对分别测试了不同添加质量分数的SNB、SNB1C和SNB2C在PAO中的最大无卡咬负荷（PB）、摩擦系数和磨... 

【文章来源】：天津科技大学天津市

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 前言
    1.1 课题研究背景
    1.2 极压抗磨剂的发展与种类
        1.2.1 含氯极压抗磨剂
        1.2.2 含磷极压抗磨剂
        1.2.3 有机金属化合物
        1.2.4 含硫极压抗磨剂
        1.2.5 纳米极压抗磨添加剂
    1.3 有机硼酸酯
        1.3.1 有机硼酸酯润滑摩擦机理
        1.3.2 有机硼酸酯润滑油添加剂研究进展
    1.4 边界润滑概述
    1.5 本课题研究的主要内容及研究意义
        1.5.1 本课题的研究意义
        1.5.2 本课题主要研究内容
2 含氮、硫的硼酸酯润滑油添加剂的制备及摩擦学性能
    2.1 主要试剂和仪器
        2.1.1 主要试剂
        2.1.2 主要仪器
    2.2 含氮、硫的有机硼酸酯润滑油添加剂的制备
        2.2.1 2-羟乙基-二丁基二硫代氨基甲酸(中间体I)的合成
        2.2.2 含氮、硫的有机硼酸酯的制备
    2.3 中间体I和三种含氮、硫的有机硼酸酯的结构表征
        2.3.1 中间体T的结构表征
        2.3.2 三种含氮、硫的有机硼酸酯的结构表征
    2.4 合成含氮、硫的有机硼酸酯润滑油添加剂的油溶性以及水解稳定性
        2.4.1 合成含氮、硫的有机硼酸酯的油溶性
        2.4.2 合成含氮、硫的有机硼酸酯的水解稳定性
    2.5 合成的含氮、硫的有机硼酸酯的摩擦学性能
        2.5.1 极压性能测试
        2.5.2 含氮、硫的有机硼酸酯的抗磨性能
        2.5.3 含氮、硫的有机硼酸酯的减摩性能
        2.5.4 含氮、硫的有机硼酸酯的铜片腐蚀实验
    2.6 钢球表面形貌分析以及表面元素分析
        2.6.1 磨损钢球表面的SEM图
        2.6.2 磨损钢球表面的EDS分析
        2.6.3 磨损钢球表面的XPS分析
    2.7 合成含氮、硫有机硼酸酯的摩擦学机理分析
    2.8 本章小结
3 硫化油酸丁酯的合成与含氮、硫有机硼酸酯的复配
    3.1 主要试剂和仪器
        3.1.1 主要试剂
        3.1.2 主要仪器
    3.2 硫化油酸正丁酯的合成
        3.2.1 油酸正丁酯的合成
        3.2.2 硫化油酸丁酯的合成
    3.3 合成油酸正丁酯的最佳条件
        3.3.1 油酸和正丁醇的摩尔比对油酸正丁酯产率的影响
        3.3.2 催化剂用量对油酸正丁酯产率的影响
        3.3.3 反应时间对油酸正丁酯产率的影响
    3.4 油酸正丁酯及硫化油酸正丁的结构表征
    3.5 有机硼酸酯和硫化油酸丁酯复配的摩擦学性能
        3.5.1 SNB和硫化油酸丁酯复配的极压性能
        3.5.2 SNB和硫化油酸丁酯复配的抗磨性能
        3.5.3 SNB和硫化油酸丁酯复配的减摩性能
        3.5.4 SNB和硫化油酸丁酯复配的铜片腐蚀性能
    3.6 钢球表面形貌分析以及表面元素分析
        3.6.1 磨损钢球表面的SEM图
        3.6.2 磨损钢球表面的XPS分析
    3.7 SNB与SBO复配的摩擦学机理分析
    3.8 本章小结
4 结论
5 展望
6 参考文献
7 攻读硕士学位期间发表论文情况
8 致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米石墨片作为润滑油添加剂的摩擦磨损性能——可膨胀石墨膨化温度的影响[J]. 岳学庆,王华.  非金属矿. 2014(03)
[2]新型含噻二唑有机硼酸酯在锂基脂中的极压抗磨性能及作用机理研究[J]. 赵彩松,张雅文,李建昌,任天辉,赵屹东.  摩擦学学报. 2014(03)
[3]硫磷型无灰极压抗磨剂在边界润滑过程中作用机理的研究进展[J]. 贾泽军,张立,伏喜胜.  润滑油与燃料. 2013(02)
[4]二烷基磷酸锌作为润滑油添加剂的摩擦学行为研究[J]. 韩云燕,张霖,冯大鹏.  摩擦学学报. 2013(02)
[5]含二烷基二硫代磷酸锌润滑下等离子渗氮钢的摩擦磨损性能研究[J]. 高晓成,岳文,王成彪,李星亮,王松,刘家浚.  摩擦学学报. 2011(06)
[6]二烷基二硫代氨基甲酸钼添加剂的研发进展[J]. 蒋丽娟,王澎涛,李来平,刘燕,张晶晶,张新.  润滑油. 2011(05)
[7]二烷基二硫代磷酸锌的特性与作用[J]. 郭力,王清高,刘广龙,杨士钊,郝敬团.  合成润滑材料. 2011(01)
[8]含硫磷硼酸酯衍生物的制备及其在合成油中的摩擦性能[J]. 王永刚,白晓华,张立,李久盛.  精细石油化工. 2010(04)
[9]Tribological Performance of Two Potential Environmentally Friendly Ashless Vegetable Oil Additives[J]. You Jianwei~1;Li Fenfang~1;Chen Boshui~2 (1.School of Chemistry and Chemical Engineering,Central South University,Changsha 410083; 2.Logistical Engineering University).  China Petroleum Processing and Petrochemical Technology. 2010(01)
[10]切削液中聚合酯取代氯化石蜡的性能研究[J]. 洪泾.  润滑油. 2010(01)

博士论文
[1]含硫极压抗磨剂在绿色润滑剂基础油中的摩擦学性能研究[D]. 王恒.长安大学 2005
[2]磷系极压抗磨剂在绿色润滑剂基础油中的摩擦学特性研究[D]. 刘晶郁.长安大学 2004

硕士论文
[1]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]. 张志刚.湘潭大学 2008



本文编号：3266548