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近年来,为了节省能源和提高燃料的经济性,对润滑油添加剂的性能要求越来越高,同时,环保要求又对润滑油提出了无(低)硫磷的要求,保护尾气的三元催化装置,降低二烷基二硫代磷酸锌添加剂的使用量和取代二烷基二硫代磷酸锌已是必然。因此研究开发“无硫磷”、“无锌”润滑油添加剂和探索其摩擦磨损机理有很重要的理论价值和实用价值。
本课题从环保、节能、低投入及材料磨损的角度出发,以国内资源丰富、耐磨寿命最长和长期性能好的钼与不同碳链的羧酸为原料,合成了五种水溶性无硫磷有机钼添加剂和两种油溶性无硫磷有机钼添加剂,利用红外光谱对其结构进行表征。
文中对5种含钼水基润滑液采用四球机综合评定了承载能力、抗烧结能力和长时间摩擦磨损性能,端面试验机测试其对钢/紫铜、钢/铝摩擦副的摩擦磨损性能,疲劳试验机检测其耐疲劳寿命,结果表明,5种水溶性无硫磷有机钼添加剂均能大幅度提高水的承载能力、抗磨减摩性能;对钢/紫铜、钢/铝摩擦副均有较好的抗磨减摩性能;同时具有较好的抗疲劳性能。其中,a5的综合性能最好。
文中采用四球机综合评定了两种油溶性无硫磷有机钼(b1、b2)与市场产品ZDDP、MoDTP的承载能力和长时间摩擦磨损性能。试验结果表明,b1、b2的承载能力不如ZDDP和MoDTP,但抗磨减摩性能优于ZDDP和MoDTP;其中3%b1的抗磨减摩性能最好,摩擦系数和磨斑分别比150SN提高了51%和48%;无硫磷有机钼与T203有较好的抗磨减摩协同性;无硫磷有机钼对CF-4再生油也有较好的极压减摩抗磨效果。
对无硫磷有机钼化合物的摩擦磨损机理进行探讨,分析结果表明,无硫磷有机钼化合物在摩擦过程中与摩擦副表面发生化学反应,生成一层主要由有机氮吸附膜和铁的氧化物、三氧化钼沉积膜组成的边界复合润滑膜,从而起到了较好的极压减摩抗磨作用。