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本论文采用量子化学计算与实验相结合的方法分别对ZDDP品质鉴定的方法、抗氧及抗磨作用机理进行研究。 文中对10种ZDDP样品研究探索出裂解气质联用的分析方法来表征ZDDP分子的烷基结构及其相对含量,并借助2种未知型号样品,验证了该分析方法鉴定ZDDP品质的可靠性。同时,基于密度泛函理论分别计算取代基不同的ZDDP分子具有反应活性的原子问各键键长与键离能,结果表明该分析方法是合理的。 通过氧化实验确定ZDDP最优添加浓度为1.0wt%,在该条件下分别研究不同氧化时间上层氧化油和下层油泥,采用Raman和EDS分析,结果表明:氧化过程中ZDDP分子O/S交换异构化,分解为二硫化物和硫醚,来捕捉烷基自由基R·和分解ROOH,从而起到抗氧化作用。此外,通过过渡态理论,模拟计算ZDDP分子O/S交换异构化反应,结果表明:在氧化过程中,ZDDP分子能够发生O/S交换的异构化反应。 文章分别对各型号ZDDP的承载性和抗磨性进行研究,发现T202、T205承载性优于T203、T204,而抗磨性T205最好,T203最差。最佳抗磨条件下,对试球磨损表面采用SEM形貌观察,EDS元素分析,Raman分析含有的分子结构,结果表明:摩擦生热使ZDDP分解形成偏磷酸盐及其聚合物等组成的聚合膜,从而增强接触面的抗磨擦能力。又依据前线轨道理论,计算取代基不同ZDDP分子的HOMO与LUMO轨道能隙差预测分子内反应活性,并计算它们与Fe原子的吸附能预测承载性和抗磨性,结果显示,取代基对ZDDP分子内反应活性影响不大,理论推测承载性和抗磨性与实验结果相一致。