二硫代氨基甲酸酯衍生物的合成及其在菜籽油中摩擦學(xué)性能研究.pdf

1、21世紀(jì),節(jié)能與環(huán)保是主旋律,清潔能源和低碳綠色經(jīng)濟(jì)擁有重大的發(fā)展機(jī)遇。在潤滑油領(lǐng)域,生物降解性高、環(huán)境友好、綠色潤滑油的研制顯得尤為任重道遠(yuǎn)。菜籽油具有良好的黏溫性能、潤滑性能、高度的生物降解性和可再生性,對人類的生存環(huán)境沒有危害。因此,菜籽油是用作環(huán)境友好型潤滑油研究的最重要植物油之一,得到眾多青睞。然而,菜籽油的先天性缺陷,決定了需要加入合適的添加劑來改善其抗磨、極壓及抗氧化性能。設(shè)計(jì)、開發(fā)適用于菜籽油為潤滑油基礎(chǔ)油的添加劑,并對

2、其潤滑機(jī)理進(jìn)行研究有著重要的實(shí)用和理論意義。
　　 根據(jù)分子結(jié)構(gòu)與其摩擦學(xué)性能之間的關(guān)系,通過合理的分子設(shè)計(jì),分子結(jié)構(gòu)中同時引入含氮雜環(huán)、二硫代氨基甲酸和強(qiáng)極性的羧酸酯或羥基或硼酸酯的化合物,有可能是適用于菜籽油而且摩擦學(xué)性能優(yōu)異的潤滑油添加劑。
　　 本文以嗎啡啉、二正丁基胺、二硫化碳為起始原料,合成了三類、8種二硫代氨基甲酸酯衍生物。
　　 1)含羥基二硫代氨基甲酸酯衍生物:2-乙羥基-嗎啡啉二硫代氨基甲酸酯

3、(HMCT),2-乙羥基-二正丁胺基二硫代氨基甲酸酯(HDCT)。
　　 2)含酯基嗎啡啉二硫代氨基甲酸酯衍生物:嗎啡啉基二硫代氨基甲酸基乙酸正丁酯(MCTB),嗎啡啉基二硫代氨基甲酸基乙酸正戊酯(MCTP),嗎啡啉基二硫代氨基甲酸基乙酸正己酯(MCTH),嗎啡啉基二硫代氨基甲酸基乙酸異辛酯(MCTO-I)。
　　 3)雙二硫代氨基甲酸酯衍生物:雙二正丁胺基二硫代氨基甲酸酯(DDCT),雙二正丁胺基二硫代氨基甲酸基乙基硼

4、酸正己酯(DDCTB)。
　　 采用紅外光譜對所合成的化合物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征,結(jié)果顯示,與分子設(shè)計(jì)結(jié)果一致。
　　 然后,以市售精煉菜籽油為基礎(chǔ)油,考察了其在菜籽油中的溶解性、熱穩(wěn)定性、耐腐蝕性。結(jié)果表明:在實(shí)驗(yàn)濃度范圍內(nèi),所合成的添加劑均具有良好的油溶解性、熱穩(wěn)定性和較好的抗腐蝕性能,具備作為菜籽油添加劑的基本條件。
　　 采用四球摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)考察了其在菜籽油中的摩擦學(xué)性能。結(jié)果表明,用作菜籽油添加劑均能明顯提

5、高菜籽油的極壓承載能力,能很好地改善菜籽油的摩擦學(xué)性能。
　　 最后,采用掃描電子顯微鏡(SEM)和X射線光電子能譜儀(XPS)對磨斑表面進(jìn)行分析,結(jié)果表明:含添加劑試油潤滑體系試驗(yàn)過的鋼球磨斑表面比基礎(chǔ)油的磨斑平整、光滑。其中,含HMCT和HDCT的菜籽油潤滑過的摩擦副含有腐蝕孔穴;添加劑分子中所含有的嗎啡啉雜環(huán)、二硫代氨基甲酸和羧酸酯或羥基基團(tuán),共同作用,增加了添加劑分子與金屬表面的結(jié)合點(diǎn),在機(jī)械力的作用和邊界潤滑條件下發(fā)生