论文部分内容阅读
随着资源短缺和环境污染问题日益严重，工业摩擦学的任务不仅要减少摩擦和磨损，更要突出生态环境保护和提高人类生存质量。与传统的油基润滑剂相比，水基润滑剂因其具有抗燃性好、污染少、冷却性能好、易洗涤和防腐性能佳等优点，在近20年来获得了越来越广泛的使用，尤其是在液压液和金属加工业方面发展迅速。因此，发展环境友好型水基润滑剂、拓展水基润滑剂的使用是当前润滑剂发展亟待研究和解决的重大课题。本文主要设计合成磷酸酰胺类、磷酸铵盐类、硫代磷酸铵盐类三个系列的含磷水基润滑添加剂。用四球机摩擦磨损实验机分别考察了它们在聚乙二醇中或者水中的摩擦学性能；并用扫描电子显微镜（SEM）、X光电子能谱（XPS）和X-光近边吸收谱（XANES）分析了添加剂所形成的摩擦膜中活性元素的存在形态，初步探讨了该类添加剂水基润滑的润滑机理。1.实验所合成的水基润滑添加剂磷酸酰胺（DMDP、DBDP、DBOP）、磷酸铵盐（GOP、MSP）、硫代磷酸铵盐（GOPS和MSPS）均属含磷类水基润滑添加剂衍生物。在合成的添加剂中，除GOP和GOPS是单酯和多元酯混合物外，其他几种都是纯度较高，均为理想的目的产物，可以作为润滑添加剂。2.在聚乙二醇中的摩擦学性能测试表明三种磷酸酰胺类水基润滑添加剂均具有一定极压、抗磨及减摩性能，烃基链较短、分散性较好的DMDP摩擦学性能最为优异，在某些方面可以作为传统水基润滑添加剂T308B的替代添加剂。用XANES对其摩擦膜分析结果表明该类添加剂在PEG-400润滑液生成的摩擦膜主要有吸附层和反应层组成，在反应层中，磷元素主要以磷酸盐和聚磷酸盐形式存在。3.通过在长链脂肪烃单甘酯引入活性磷、硫元素，分别合成了新型的含有活性磷元素的润滑添加剂磷酸单酯铵盐类水基润滑添加剂GOP和MSP，含有硫磷活性元素的硫代磷酸铵盐类水基润滑添加剂GOPS和MSPS。并对其在水中摩擦学性能进行了研究，结果表明，两种含磷铵盐添加剂在低浓度下表现出良好的抗磨和极压作用。用XPS对其摩擦膜进行了初步探讨。