新型巯基杂环衍生物的合成及其摩擦学特性和作用机理研究

摘要

润滑油在国内外的工业生产中都是必不可少的。从环境保护的角度来看，润滑油的生产，应用和处理都必须满足对自然、环境和生物的保护要求。菜籽油和双酯是可再生、可生物降解型的润滑剂资源，对环境无害无毒。但时，现在很多传统的多功能润滑油添加剂都是为传统的矿物油基润滑油而研制的，在菜籽油和双酯中的性能却并不好。所以，急需研制出对应环境友好型基础油的添加剂。
　　本文探讨了两个系列的新型添加剂的合成及其性能。本文合成了两个系列的新型添加剂，分别为二巯基噻二唑的两种衍生物：BATT和DATT，以及三巯基三嗪的两种衍生物：TRLA和TREA；并且用四球机系统的研究了它们作为润滑油添加剂在可生物降解基础油—菜籽油和双酯中的抗磨减磨性能及其极压性能。并用同步辐射X光吸收近边结构谱（XANES）表面分析技术分析了两个系列添加剂在摩擦过程中与金属表面的相互作用规律，进而讨论其抗磨作用机理。主要结果和讨论如下：
　　1.应用Mannich反应合成了两个系列的添加剂。
　　2.所合成的噻二唑衍生物BATT和DATT在双酯和菜籽油中均表现出良好的抗磨减磨性能，以及较好的极压性能。并且在高浓度和低浓度下，都极大的提高了基础油的最大无卡咬负荷和抗烧结负荷。
　　3.两种三巯基三嗪衍生物TREA和TRLA在双酯和菜籽油中也表现出了优异的摩擦学性能，在不同浓度下，都有效地降低两种基础油的磨斑和摩擦系数。并且两种添加剂即使在浓度很小的情况下，其PB和PD值都比基础油大。
　　4.在热氧化条件下，四种添加剂的热膜均由铁的硫化物组成，抗磨条件下，两个系列的添加剂中的活性元素都和表面裸露的金属发生反应生成了有效地摩擦膜。在极压条件下，两个系列的添加剂在菜籽油和双酯中产生的摩擦膜主要由FeS和FeSO4组成。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 润滑剂的种类

1.2.1 传统润滑剂所面临的状况

1.2.2 环境友好润滑剂的基础油

1.2.3 环境友好润滑剂的添加剂

1.3 杂环类添加剂的研究现状

1.3.1 含苯环的杂环类添加剂

1.3.2 不含苯环的杂环类添加剂

1.4 XANES表面分析技术

1.5 本文指导思想和研究思路

第二章 噻二唑衍生物的摩擦学特性和作用机理研究

2.1 引言

2.2 两种噻二唑衍生物的合成与表征

2.2.1 目标产物的合成

2.3 合成产物的摩擦学性能测试

2.3.1 抗磨性能测试

2.3.2．减摩性能测试

2.3.3 最大无卡咬负荷（PB值）

2.3.4 抗烧结负荷（PD）

2.4 噻二唑衍生物形成的表面膜的XANES分析

2.4.1 表面膜的制备

2.4.2 数据收集和分析

2.4.3 结果与分析

2.5 结论

第三章 三巯基三嗪衍生物的摩擦学特性和作用机理研究

3.1 引言

3.2 两种添加剂的合成与检测

3.3 合成物的摩擦学性能测试

3.3.1 抗磨性能测试

3.3.2 减摩性能测试

3.3.2 最大无卡咬负荷（PB值）

3.3.3 抗烧结负荷（PD值）

3.4 三巯基三嗪衍生物形成的表面膜的XANES分析

3.4.1 表面膜的制备

3.4.2 数据收集和分析

3.4.3 结果与讨论

3.5 结论

第四章 结论与展望

4.1 结论

4.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间已发表或录用的论文