油酸二乙醇酰胺磷酸酯的合成及其摩擦化学特性的研究(14)
由图4.5可以看出，磨斑直径随油酸二乙醇酰胺磷酸酯的增加而减少，这是因为磷酸酯在摩擦过程中，分散在润滑油中的磷酸酯可以随润滑油进到摩擦副表面凹陷处。在随后的摩擦中，表面突峰很快被磨掉，原进入到摩擦副表面凹陷出的磷酸酯将处在两表面之间，并作微滚动，变滑动摩擦为滚动和滑动复合摩擦，从而减小摩擦，导致磨斑直径减小，当磷酸酯的质量百分含量为1.5%时，磨斑直径下降趋势最大。由于过量的磷酸酯添加剂在摩擦过程中易团聚成较大的颗粒，造成磨粒磨损，使润滑剂的抗摩擦性能变差。因此，磷酸酯的含量不能过高，由此可见，基础油中含有油酸二乙醇酰胺磷酸酯的最佳百分含量为1.5%时效果最佳。
（2） 各种基础油加入添加剂之后，用四球机测定其摩擦后的PB(N)值。测定结果如表4.5。
表4.5 各种基础油以及加入1.5%油酸二乙醇酰胺磷酸酯添加剂后的PB(N)值
基础油 1.5%磷酸酯 T202
32#基础油 765 900 898
图4.6 PB(N)值与所用基础油的关系图
由图4.6可知，加入T202能够使基础油摩擦后的PB值显著增大，因为在高温高压下，二烷基二硫代磷酸锌的某些离子键断裂，放出的硫原子和金属表面形成金属化合物薄膜，它是一种层状结构、摩擦系数低的润滑介质，使油膜强度显著增大，因此PB值随之增大，而加入1.5%磷酸酯添加剂之后，因为它将滑动摩擦改变为滑动与滚动的复合摩擦，使摩擦不是发生在摩擦副本体内，具有良好的极压性能，使得油膜的强度增大，效果与添加T202的润滑油的油膜强度相似，因此，添加磷酸酯增大油膜强大的效果非常好。
（3） 将油酸二乙醇酰胺磷酸酯与T202复配，使用1.5%磷酸酯，测定添加不同质量百分含量的T202后的磨斑直径，测定结果如表4.6。
表4.6 在油酸二乙醇酰胺磷酸酯含量一定时，不同T202添加剂的用量下的磨斑直径
T202添加剂(wt%) 磨斑直径D196N 30min(mm)
无添加剂 0.40
0.3 0.36
0.5 0.32
1.0 0.30
1.5 0.25
2.0 0.22
图4.7 1.5%油酸二乙醇酰胺磷酸酯复配的不同质量的T202添加剂与磨斑直径的关系图
由图4.7可知，当磷酸酯添加剂的质量百分含量为1.5%时，磨斑直径随T202的质量百分含量的增大而减小，这是因为在高温高压下，二烷基二硫代磷酸锌的某些离子键断裂，放出的硫原子和金属表面形成金属化合物薄膜，它是一种层状结构、摩擦系数低的润滑介质，使油膜强度显著增大，能够有效地减缓磨损，而当T202添加剂的质量百分含量从1.0%时开始，磨斑直径随添加剂的用量的减小不明显，多使用会浪费原料，放出的硫原子容易污染环境，因此，T202添加剂的质量百分含量为1.0%时，最适宜。
（4）测定各种载荷下，不同的基础油的摩擦系数，测定结果如表4.7。
表4.7 不同载荷下的摩擦系数f×10-3
基础油名称 无添加剂 加1.5%油酸二乙醇酰胺磷酸酯的基础油 加1%T202的基础油
32#基础油 98N 196N 98N 196N 98N 196N
98 115 86 96 94 110
图4.8 摩擦系数与所用基础油的不同载荷下的关系图
由图4.8 可知，不同的基础油，其摩擦系数均随载荷在增加而增加，在相同载荷下，添加1.5%(wt%)油酸二乙醇酰胺磷酸酯和添加1%(wt%)T202均使基础油的摩擦系数减小，添加磷酸酯能使润滑油变滑动摩擦为滑动和滚动的复合摩擦而使其摩擦减小，摩擦系数也随之减小，而添加T202是因为二烷基二硫代磷酸锌的某些离子键断裂而放出的硫原子和金属表面形成金属化合物薄膜，使油膜强度显著增大，摩擦减小，摩擦系数随之减小。实验证明，磷酸酯随载荷的增大而增大的趋势最小。而增大载荷会使油膜的强度减小，磨损迅速增大，磷酸酯随载荷的增大而增大的趋势最小，说明添加磷酸酯比添加T202更能使润滑油减小磨损。
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