含氮杂环硼酸酯的合成及摩擦学特性(2)
3.实验流程 11
3.1实验装置图 11
3.2合成工艺流程 11
3.3 含氮硼酸酯润滑油添加剂的合成 12
3.3.1 菜籽油酸二乙醇酰胺的合成 12
3.3.2含氮杂环硼酸酯BN的合成 12
4.结果与讨论 13
4.1反应摩尔比对产率的的影响 13
4.2反应时间对产率的影响 13
4.3反应温度对产率的影响 14
4.4最适宜反应条件的确定 15
5.含氮杂环硼酸酯BN的摩擦学性能测试 16
5.1含氮杂环硼酸酯BN的摩擦学特性 16
5.2加入添加剂后基础油的PB(N)值 17
5.3各种载荷下的摩擦系数比较 18
5.4 含氮杂环硼酸酯与T202复配的摩擦特性 18
5.5摩擦小结 19
6.结论 21
致谢 22
参考文献 23
1.前言
随着润滑油产品标准的不断提高和各国环保法规的越来越严格, 传统的润滑油添加剂面临着巨大的挑战[1] 。有机硼酸酯因为具有无毒无臭、环境适应性好等特点, 是近年来研究较多的一类新型绿色润滑油添加剂[2-3] 。许多国家和组织限制了润滑油添加剂中硫、磷的含量，并且提出了可生物降解的要求。 因此，近年来低硫、磷或无硫、磷环境友好型润滑油添加剂已成为研究的主流之一。含氮杂环化合物具有紧凑的结构和良好的热稳定性，其电负性高、原子半径小，吸附于金属表面时易形成分子间氢键，使横向引力增强，从而可提高油膜强度［4-6］。 同时，含氮杂环化合物，如苯并三氮唑［7］、苯并噻唑［4-5］、苯并咪唑［8］、喹唑啉［9］和三嗪衍生物［10-11］等都是人们所熟知的润滑油防锈剂、抗氧化剂和防腐蚀剂，有些含氮杂环化合物还具有良好的极压抗磨性能，并且此类化合物通常具有毒性较小、无灰等优点。
硼有非活性润滑元素之称。自 20 世纪 70 年代以来，无机或有机硼酸酯具有良好的抗挤压性能、高的承载能力和突出的抗磨性，并具有一定的生物降解性，其作为边界润滑油添加剂和固体涂层已受到广泛的关注［12］。 另外，有机硼酸酯具有无毒无臭、环境适应性好等特点，而且不像传统的 S、P、Cl 型抗磨添加剂那样对一些材料有腐蚀性和选择性，是近年来研究较多的 1 类新型绿色润滑油添加剂［13-14］。
1.1润滑油添加剂简介
润滑油是现代工业和国防工业运转的血液，它由基础油和添加剂组成，其中基础油约占85％以上，其余15％则是各类添加剂[15]。可以说润滑油添加剂是各种高级润滑油的精髓，是提高润滑油性能的关键。润滑油添加剂概念是加入润滑剂中的一种或几种化合物，以使润滑剂得到某种新的特性或改善润滑剂中已有的一些特性。
添加剂按功能分主要有抗氧化剂、抗磨剂、摩擦改善剂(又名油性剂)、极压添加剂、清净剂、分散剂、泡沫抑制剂、防腐防锈剂、流点改善剂、粘度指数增进剂等类型。市场中所销售的添加剂一般都是以上各单一添加剂的复合品，所不同的就是单一添加剂的成分不同以及复合添加剂内部几种单一添加剂的比例不同而已。
1.2润滑油的添加剂具体分类
（1）清净分散剂：吸附氧化产物，将其分散在油中。由浮游性组分抗氧化、抗腐蚀、组合、合成。主要产品有：低碱值合成烷基苯磺酸钙、高碱值线型烷基苯合成磺酸钙、长链线型烷基苯高碱值合成磺酸钙、高碱值合成二烷基苯磺酸钙、长链线型烷基苯高碱值合成磺酸镁、高碱值硫化烷基酚钙、聚异丁烯基丁二酰亚胺、硼化聚异丁烯基丁二酰亚胺、高分子量聚异丁烯基丁二酰亚胺、硼化高分子量聚异丁烯基丁二酰亚胺。