水溶性含硼绿色润滑添加剂制备研究+文献综述(2)
参考文献 27
1绪论
1.1概述
现代工业社会广泛使用各种润滑剂，其中大部分为矿物油基润滑剂。矿物油基润滑剂的生物讲解性能差，某些还具有生态毒性。近年来，随着环境污染问题的日益严峻环境友好型润滑添加剂的研究逐渐受到人们的重视。早在20世纪70年代，德国“Blue Angel”组织对“绿色”润滑添加剂的添加剂作了以下规定：无致癌物、可生物降解、不含氯和亚硝酸盐等对环境有污染的物质⋯。传统的润滑添加剂一般含有S、P、Cl等极压基团物质，这些物质对环境造成危害，不属于“绿色”润滑添加剂。硼是一种非活性元素，具有良好的防腐、防锈性能和润滑性能，可以代替S、P、Cl作为极压基团。本文以长碳链植物油为基体引入B、N等元素作为极压基团，通过正交实验优化了最佳工艺与配比。所制备的润滑添加剂具有良好的减摩抗磨性、防锈性、氧化安定性和生物降解性。[1]
1.2文献综述
1.2.1环境友好型润滑剂发展概况
所谓环境友好型润滑剂就是指润滑剂必须满足对象的要求，即其使用性能、润滑油及其耗损产物对生态环境不造成危害，或在一定程度上为环境所容许，即其生态效应。[2]面生态效应包括：可生物降解性、生物积聚性、毒性和生态毒性、耗损产物、可再生性资源。现在的润滑剂95％以上都以矿物油为基础油的，矿物油最终也不能被生物降解，所以不是环境友好型润滑剂。环境友好型润滑剂又称为“绿色”润滑剂(主要包括合成脂和天然植物油)，其研究、开发的目的是为了保护环境和满足可持续发展的要求。此类产品不仅具有普通矿物基润滑剂的性能，而且具有易生物降解性和无生物毒性或对环境毒性最小。
随着我国人民物质和文化水平的不断提高，人们对生存的环境的要求愈来愈高，润滑剂对环境的污染危害问题也越来越引起人们的关注。对于“绿色”润滑剂虽然没有法律强制要求使用，但可持续发展战略是基本国策，环境友好型润滑剂对于我国的环境敏感地区，如江南的大片水网区域，太湖流域，鄱阳湖流域等具有重要意义。[11-12]
相对来说我国在绿色润滑剂的研究方面起步比较晚，中科院兰州化物所，上海大学，石油化工科学研究院，后勤工程院等单位大都在20实际80年代后期陆续开展绿色润滑剂的研究。但至今为止国内尚未有实际应用的绿色润滑剂产品。目前研究主要集中在基础油方面，上海交通大学李久盛，乌学东等人对菜籽油基础油的改性进行了大量研究，发现其不但具有优良的润滑性能，而且还具有良好的抗氧化性、抗腐蚀性和可生物降解性，能满足绿色润滑剂基础油的要求13”。在添加剂的研究方面兰州化学研究所曹月平等人采用传统的含P、N添加剂加入到菜籽油中，发现能显著提高其抗磨减摩性能和生物降解性能：海大学胡志孟等人以植物油脂肪酸为原料合成了硼化植物油，羟化植物油，植物油脂肪酸，发现他们具有良好的抗磨减摩性能，也能满足环保的要求。后勤工程学院的方建华等，陈波水等人以菜籽油为原料，采用了系列化学技术直接对其改性，合成了磷氮化和硼氮化菜籽润滑添加剂，发现他们在菜籽油中具有良好的抗磨减摩性、抗氧抗腐性、可牛物降解性等，是优良的绿色润滑添加剂，其中硼氮化改性菜籽油在水中也具有良好的抗磨减摩、抗氧抗腐等综合性能，是理想的“绿色”水基润滑添加剂。从研究现状看，我国在这领域研究正日趋活跃。 [13-15]
1.2.2 润滑机理探讨
蓖麻油本身是一种油性剂, 抗磨极压性能差,但当引人硼和氮时, 硼氮型蓖麻油显示出极强的抗磨极压性。尤其以菜籽油为基础油时, 当载荷达到490 N 时, 其长磨磨斑直径仅0.54mm, 而PB 值达到了981N并具有明显的减磨效果。目前, 硼酸醋的抗磨极压作用机理有两种观点: 一种认为在摩擦过程中, 硼酸醋分子发生聚合反应, 生成了摩擦聚合物膜而改善了摩擦特性; 另一种看法是硼酸醋能在摩擦金属表面形成厚度达10-7数量级的非均相极压膜, 膜的无机成分为B2O3 和FeO无机膜的高强度起了极压润滑作用。而后勤工程学院董浚修等则认为硼酸醋的抗磨作用机理是在摩擦金属面上形成了由吸附膜、聚合物膜以及金属局部高温高压而生成的FeB、Fe2B 扩散渗B、渗C 层三者组成的复合保护膜, 这一复合膜起到了润滑作用。
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