偶联的双巯基三嗪衍生物的合成及其摩擦学特性和机理研究

摘要

随着资源短缺和环境污染问题日益严重,摩擦学的任务不仅是单纯地降低摩擦磨损,而且更加需要突出保护生态环境和提高人类生存质量的作用。以往所使用的许多润滑剂已经不再适应当今的机械润滑要求和绿色环保标准。因此,在符合降低摩擦磨损的润滑性能要求的基础上,怎样更好地改善其生态相容性以符合环保要求,是现今润滑剂亟待开发和研究的热门方向和课题。本文以来源充足且价格相对较低的三聚氯氰为原料,设计并合成了一类“无灰”“无磷”的偶联的双巯基三嗪衍生物。
　　用四球机分别考察了它们作为单剂在可生物降解锂基脂中以及长链衍生物DTOT作为单剂和作为与ZDDP与T306复配后的复剂在可生物降菜籽油中的摩擦学性能。采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)等现代表面分析工具对这些添加剂润滑下的钢球摩擦表面磨斑形貌和摩擦膜的化学组成及其润滑机理进行了探讨。主要的研究内容和结论如下:
　　1.合成了一类偶联的双巯基三嗪衍生物
　　2.这类三嗪衍生物具有优异的、全面的润滑性能。在锂基润滑脂中,它们可以大幅的提高基础脂的极压抗磨性能,并且极压抗磨能力为较长烷基链的DTOT>较短烷基链的DTBT;在菜籽油中,当添加剂浓度较高时,对菜籽油的极压抗磨性能有较大的改善;将其与ZDDP以及T306复配,在适当的复配比例时,复剂具有比单剂更优异的摩擦学性能,产生协同增效作用。
　　3.通过对摩擦膜的表面分析表明,在摩擦过程中,三嗪衍生物的含氮组分都是以有机含氮化合物的形式吸附于表面;硫元素则以无机硫化物(FeS、FeS2)和硫酸盐(FeSO4、Fe2(SO4)3)以及有机含硫化合物的形式存在;摩擦膜中同时还存在铁的氧化物(Fe3O4、Fe2O3、FeO)。当与ZDDP复配时,摩擦膜中相应的产生了ZnS、磷酸盐或焦磷酸盐;而与T306复配时,摩擦膜中还产生了磷酸盐或焦磷酸盐。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 绿色润滑剂的发展状况

1.3 ZDDP及其替代物的研究现状

1.4 选题依据和研究思路

第二章 偶联的双巯基三嗪衍生物的合成及其在润滑脂中的应用

2.1 引言

2.2 偶联的双巯基三嗪衍生物的合成

2.3 偶联的双巯基三嗪衍生物的摩擦学性能

2.4 偶联的双巯基三嗪衍生物的摩擦作用机理

2.5 结论

第三章 偶联的双巯基三嗪衍生物在菜籽油中的应用

3.1 前言

3.2 单剂及复配油样的摩擦学性能

3.3 单剂及复剂油样的摩擦作用机理

3.4 结论

第四章 结论与展望

4.1 全文总结

4.2 展望

参 考 文 献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文及申请的专利