用于轧制油中的硼系极压抗磨添加剂的合成及性能评价

摘要

国内外科学家经过数十年的努力，在轧制液的研究和开发方面取得了很大的成绩，但是随着轧制要求的不断提高，轧制液也逐渐向低成本、低能耗、绿色环保的方向发展。特别是近几年兴起的水基轧制液，以其成本低廉、冷却性能优异、环境友好等优点正在占领轧制液市场。
　　本实验合成了四个系列15种硼酸酯，分别为聚乙二醇硼酸酯、含N系列硼酸酯、含S、P系列硼酸酯及同时含有N、S、P系列硼酸酯。使用傅里叶红外光谱仪对合成酯进行测试，特征吸收峰显示有硼酸酯生成;并采用SH/T0227-1992对产物进行硼含量滴定，计算反应产率，最高可以达到88％。
　　采用饱和水蒸汽法测定硼酸酯的水解稳定性，结果证明影响水解稳定性的主要因素是分子中的含N量，其次是位阻效应，聚乙二醇可以辅助提高水解稳定性。3％溶解性实验结果显示，合成的15酯中有8种为水溶性，6种为油溶性，2种既不是水溶性又不是油溶性，1种既是水溶性又是油溶性。
　　采用JB/T9189-1999进行防锈性测试，发现硼酸酯本身具有一定的防锈性，而影响硼酸酯防锈性的主要因素是含N量，其次是S、P的含量。其中分别有4种水溶性硼酸酯和4种油溶性硼酸酯的防锈性较好，而E-3-5无论是作为水溶性还是油溶性添加剂使用都具有良好的防锈性。
　　采用GB/T3142-1982测试硼酸酯的润滑性，无论是水溶性硼酸酯还是油溶性硼酸酯，其PB值相对于没有添加硼酸值的空白来说，都有一定程度的提高，特别是水溶性硼酸酯的PB不低于市售成品的PB，润滑效果较好;而油溶性硼酸酯相对于市售成品而言，还需要进一步提高。从磨斑上分析，唯一可以进行磨斑测试水溶性硼酸酯E-3-5的磨斑光滑，油污残留少;而油溶性硼酸酯中的E-1-1磨痕平滑，没有磨粒产生，油污残留量也较少，其余硼酸酯都会产生一定的磨粒并且油污残留严重。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 轧制液概述

1．2．1 研究现状

1．2．2 发展趋势

1．3 水溶性添加剂

1．3．1 水溶性防锈剂

1．3．2 水溶性润滑剂

1．4 传统极压抗磨添加剂

1．4．1 传统极压抗磨添加剂种类

1．4．2 传统极压抗磨添加剂所面临的问题

1．5 硼系极压抗磨添加剂

1．5．1 硼酸酯作为润滑抗磨添加剂的发展历程

1．5．2 硼系添加剂摩擦作用机理的研究进展

1．6 有机硼酸酯用作滑油添加剂的主要问题——水解稳定性

1．6．1 有机硼酸酯水解的本质

1．6．2 现有考察硼酸酯水解稳定性的试验方法

1．6．3 目前改善硼酸酯水解稳定性的主要方法

1．7 含氮硼酸酯作为极压抗磨添加剂的展望

1．8 本论文的特色与意义

第2章 硼酸酯的合成及测试方法

2．1 主要试剂及理化性质

2．2 测试仪器及型号性能

2．3 硼酸酯的合成

2．3．1 合成路线

2．3．2 实验步骤

2．4 实验方法

2．4．1 硼含量的测定

2．4．2 水解稳定性测试

2．4．3 3％溶解稳定性测试

2．4．4 抗泡性测试

2．4．5 防锈性测试

2．4．6 润滑性测试

第3章 结构分析

3．1 红外分析

3．1．1 中间体

3．1．2 硼酸酯

3．2 硼含量的测定

第4章 性能测试

4．1 水解稳定性

4．2 3％溶解稳定性

4．3 抗泡性

4．4 防锈性

4．5 润滑性

4．5．1 PB值

4．5．2 磨斑分析

第5章 结论

参考文献

致谢