苯并三唑及黄原酸衍生物的合成、表征和摩擦学性能研究

摘要

极压抗磨添加剂在润滑油添加剂的研究中一直处于重要地位。随着现代化工业的发展和环境保护的要求日益提高，对润滑油添加剂的发展提出了新的要求，即开发高效的多功能添加剂以及添加剂无“磷”、无“锌”化。
　　 大量研究表明，氮元素在摩擦过程中有助于形成具有高效抗磨减摩性能的保护膜，而且可以有效减缓活性元素硫对金属表面的腐蚀。在各种含氮、硫化合物中，杂环化合物以其分子结构紧凑，有良好的热稳定性，易于将不同官能团及活性元素结合于同一个分子中，以及对环境危害小等优点引起了广泛的重视。
　　 本论文合成了一系列16种新型润滑油添加剂，其中12种未见文献报道，探讨了这些化合物的合成条件，用1H NMR，13CNMR，MS和元素分析对其结构进行了表征和确证。在各种溶剂中考察了其溶解性。采用热重分析（TGA）对其热稳定性进行了评价，添加剂的起始分解温度最低为125℃，能满足一般工况条件的要求。并在四球摩擦磨损试验机上考察了其在液体石蜡中的摩擦性能，结果表明这一类添加剂可以大幅度提高液体石蜡的极压抗磨性能。
　　 根据对这16种化合物的结构分析，本论文作者认为，在摩擦过程中N原子提供的孤对电子可以与金属原子的空d轨道络合，也可以与金属表面的正电荷结合，形成较稳定的络合吸附保护膜。N元素主要吸附在摩擦表面，S元素与钢球表面的Fe发生摩擦化学反应生成FeS2，FeS，FeSO4从而起到抗磨减摩作用。