含氮杂环硼酸酯的合成及摩擦学特性(5)
此外，还有研究表明：含有过渡金属的添加剂通常对生物降解起副作用，某些影响微生物活动和营养成分的清洁分散剂会降低润滑剂的生物降解性，而某些含磷和氮的添加剂则有利于微生物的生长和繁殖，因而可提高润滑剂的生物降解性能；由于植物油、聚酯和聚醚类含极性基团，会和添加剂发生竞争吸附，要达到同样效果，添加剂的量要相对增多，含硫、氮等杂原子的化合物可使基础油的极性增加，同时该类化合物添加剂可降低基础油的氧化速度。
1.6有机硼酸酯润滑油添加剂
有机硼酸酯润滑油添加剂是近年来研究得较多的一类新型润滑油添加剂，其种类较多，可分为普通硼酸酯、含其它原子(如硫、磷、氯等)的硼酸酯、含氮硼酸酯等。
1.6.1普通硼酸酯
普通硼酸酯可以被看作是正硼酸B(OH)3中的氢被有机基团取代后的衍生物，此外还有偏硼酸酯(ROBO)3。普通硼酸酯的制备方法主要有3种：
(1)硼酸与醇(或酚)直接反应：B(OH)3+3ROH--B(OR)3+3H20
(2)三氯化硼与醇(或酚)反应：B(OH)3+3ROH--B(OR)3+3HCl
(3)酯交换反应：B(OR)3+3R’OH--B(OR’)3+3ROH
此外还有如由硼酐与醇(或酚)直接反应法、硼砂与醇(或酚)反应等方法[23,24]。李杰、赵若东以硼酸和醇醚为原料，采用直接酯化法，合成水溶性的硼酸醇醚酯，对其抗磨性在切削液的应用作了测试，证明其作为新型极压抗磨剂的前景是非常广阔的[25]。王华清、董俊修、蒋松等用四球试验、X射线光电子能谱、俄歇电子能谱和质谱研究了有机硼酸三正丙酯的抗磨作用及化学键断裂机理，推导了有机硼剂可能发生的摩擦化学反应过程。结果表明，对于有机硼剂抗磨作用机理的各种观点是在不同实验条件下的体现，实质上是统一的，摩擦渗硼只有在较为苛刻的工作条件下才会发生[26]。
1.6.2 含硫、磷、氯类化合物的硼酸酯
含P，S，X的添加剂是经常作极压抗磨添加剂用的。但它们往往气较大，分解产物又对金属有腐蚀性，因而使用上受到较多的限制，而经过硼酸酯化后则往往能克服其弱点，或在其他性能上有较大的提高。将连二醇与轻基亚磷酸酯的反应产物进行硼酸酯化后所得产物则可对铜无腐蚀，同时又具有抗磨，抗氧化，抗疲劳以及在脂中有较好的高温滴落点的特性、例如，将某种磷酸连二醇酯进行硼酸酯化后，可使含1%该产物的润滑油的摩擦系数降低48%，同时还有抗氧化和抗腐蚀性。另外，通过一定的途径也可使极性基团S引入到硼酸酯中，从而改善其某些性能。据报道，硼酸酯化环氧烃与酚的硫化物具有优良的抗磨性，以及抗氧和抗腐蚀性。硫化羟基化合物与取代酚和硼酸的反应物，其抗磨性达到了二烷基二硫代磷酸盐的水平，但它又有不水解的优点。还有，将一种二烷基二硫代磷酸锌盐进行硼酸酯化后可作重负荷下的抗磨极压剂用，同时又具有抗氧化和抗腐蚀性。极性基团卤素（-X）也常被引入到抗磨添加剂的合成上。例如，三-1，2-二溴丙烯基硼酸酯可用作抗咬接和抗磨的添加剂。
1.6.3含有多功能基团的硼酸酯
由于单一功能的添加剂复配到一起时，往往出现相互干扰的现象，因此，近年来对多功能添加剂的研究有所发展。实际上，前面介绍的大部分硼酸酯化物都属于多功能的添加剂。硼酸酯化磷酸酯胺盐作为抗磨添加剂，含量2%时即可使摩擦系数降低46%，同时还可作抗氧化和抗腐蚀添加剂用。
1.6.4含氮硼酸酯
由于普通硼酸酯润滑油添加剂的水解稳定性较差，不适于在实际工况条件中使用，而含其它原子(如硫、磷、氯等)的硼酸酯润滑油添加剂虽然具有较好的摩擦学性能，但其含有的硫、磷、氯等元素对摩擦副材料具有腐蚀性和选择性，而且会对环境造成污染。因此人们逐渐将研究重点转移到含氮硼酸酯润滑油添加剂的研究上面，这不仅因为含有活性N元素的硼酸酯具有优良的摩擦学性能，而且含氮硼酸酯中的N原子能通过孤对电子与缺电子的B原子以各种配位键结合，从而有效增加了硼酸酯的水解稳定性能。含氮硼酸酯是有机硼酸酯润滑油添加剂中研究最多、也最为成熟的一种，时至今日，它仍是添加剂研究工作者的研究热点之一。含氮硼酸酯添加剂一般包括烷基醇胺、酰胺硼酸酯和杂环基(咪唑啉基)硼酸酯等。