聚全氟甲乙醚苯酰胺抗氧抗腐作用机理研究

摘要

采用量子化学方法计算了聚全氟甲乙醚苯酰胺 (化合物 I)与聚全氟甲乙醚氧自由基 ( Rf O· )的结合能以及与 Fe原子的化学吸附作用能 ,探讨了该化合物作为抗氧抗腐添加剂的作用机理。结果表明 ,Rf O·自动结合于苯环的 C7原子上 ,生成 C—O键和稳定的加成产物 ,其结合能为 -4 1 7.33k J/mol;化合物 I能与 Fe原子形成较稳定的络合物 ,其化学吸附作用能为 -1 0 5.0 2 k J/mol。合成了聚全氟甲乙醚苯酰胺抗氧抗腐添加剂 ( PFPA) ,并进行了 UV和 IR光谱分析 ,PFPA分子中苯环的 UV和 C O的 IR特征吸收峰分别为 2 4 0 .7nm和 1 71 3.9cm- 1。抗氧抗腐性能测试结果表明 ,加入 PFPA添加剂 ,能使氟醚润滑油的失重较空白样减少近 7倍 ,使 Al2 O3催化下的热分解温度提高 1 9℃。研究表明 ,聚全氟甲乙醚苯酰胺的最低轨道 ( LOMO)与氧自由基的单占分子轨道 ( SO-MO)相互作用 ,形成亲核加成产物 ,阻止氧自由基 Rf O·的链锁反应和酸性产物的生成。添加剂的最高占有分子轨道 ( HOMO)与 Fe原子的 LOMO相互作用形成稳定的化学吸附态和油膜 。