LDION在礦物油和菜籽油中的摩擦學性能和作用機理的對比研究

　　用 四球摩擦磨損試驗機比較 了一 種含經基的荒氨酸三 嗓衍 生物 （ L D I O N ） 在礦 物油和 菜籽油 中的摩擦學性能 ， 結果表明 L D oI N 在礦 物油 中具有更好的響應性： 首先 ， 其改善礦物 油抗磨效果 的能力比改善菜籽油抗磨效果的能力強 ; 其次 ， 其在 兩種基礎 油 中都具有很 好的極壓 性能 ， 但在兩種基礎 油 中都不具有減摩效果。用 掃描電子 顯微鏡 （ S E M ） 和 X 光電子 能譜 （ XP S ） 對磨斑 表面進行 了分析 ， 發現 L D IO N 添加到兩種基礎 油中后所形成的表面膜 的組成不 同 ， 當其添加到菜籽油中后 ， 所形成的表面膜主要 是化學吸附的有機含 氮和有機含氧化合物和摩擦化學反 應產物 eF 3O ; 和 eF SO 4 ; 而 當其添加 到礦物油 中后 ， 所形成 的表面 膜中了除了有化 學吸 附的有機含 氮和有機含氧化合 物 外 ， 摩擦 化 學反 應 的 主 要產 物 是 eF S 和 eF 2 0 ： ， 也有 稍 微 少 量 一 點 的 eF s o 4 ， 這 種 eF Z O 3 一 eF S 一 eF SO ; 摩擦化學反 應膜具有更優 良的抗擦傷和 抗卡咬作用。

　　為了滿足社會發展對環境保護和節約資源和能源所提 出的越來越高的要求 ， 近年來在 國際摩擦學界提出了生態摩擦學和 環境摩擦學的概念 ， 發展綠色摩擦學 ， 研究開發綠色潤滑油 已刻不 容緩！ ’ l 。傳統 的礦物基潤滑油在 自然環境中可 生物降解能力很差 ， 在環境中積聚并會對生態環境造成污 染 ， 所以很多國家已 經制定了嚴格 的法律法規來控制這類潤滑油的使用 和排放2［］ ， 同時世界上各大石 油公司以及許多研究機構也都在致力于研制可取代傳統礦物基潤滑油的環境友好型 綠色潤滑油l3j 。 其中植物油如菜籽油 （ R S O ） ， 由于具有 良好的潤滑性 ， 高度的生物降解性和可 再生性 ， 成為了作為綠色潤滑油基礎油的首選陣5J 。 但是菜籽油 的主要成分是三脂肪酸甘油醋 ， 與傳統 的烴類結構 的礦物油在物理化學性質上有很大的差異 ， 兩者的界面性質也迥異 ， 因而對各類添加劑的 響應性會截然不同 ， 基礎油與添加劑的相互作用機理也會不 同6［］ 。 所 以有必要對 同一種添加劑在不 同基礎油中的 J勝能進行對 比 ， 考察不同結構的基礎油對 同一種添加劑的感受性 ， 從而找到適用于不 同結構基礎 油的添加劑的種類 ， 為適用于綠色潤滑油的添加劑的篩選和分子設計工作提供一定的信息。

　　已有的研究表明 ， 結構緊湊的含氮雜環化合物具有 良好的極壓抗磨性能l7］ ， 而且隨著同一雜環中氮原子個數的增加 ， 添加劑的抗磨減摩效果也會得到改善 8I］ ， 因而以含三個氮原子的六元三 嗓環為雜環母體的化合物可能具有優異的摩擦學性能。 本課題組 以往的研究表明 ， 含硫代磷酸酚的三嚓衍生物在菜籽油中具有很好的極壓抗磨性能19 一 ` 0］ ; 含荒氨酸的三嚓衍生 物在菜籽油 中具有好的極壓減摩性能 ， 但是會產生 增磨作用 【川 ; 含烷硫基的三 嗦衍生物在液體石蠟 中具有很好的抗磨減摩性能 ［`21 。 本文在 以上研究 的基礎 上 ， 設計合成 了一種含經基的荒氨酸三嗦衍生物 ， 比較 了其在礦物油 （5 c S ）T 和菜籽油恨5 0） 中的摩擦學性能 ， 并用掃描電子顯微鏡（S E M ）和 X 光電子能譜 （ xP ）S 對其摩擦學作用 機理進行 了研究 。