【摘要】： 隨著世界工業(yè)化進(jìn)程的發(fā)展,環(huán)境問題越來越受到人們的重視,發(fā)展環(huán)境友好潤滑油對(duì)保護(hù)環(huán)境和生態(tài)具有重要的意義。目前常用的環(huán)境友好潤滑油主要是酯類合成油和植物油,植物油是太陽能產(chǎn)物,是可再生性資源,但由于植物油分子中含有雙鍵,氧化安定性差,且低溫流動(dòng)性差而限制了其實(shí)際應(yīng)用。本文采用植物油異構(gòu)化原理合成了二聚酸酯,大大改善了低溫流動(dòng)性;采用飽和雙鍵同時(shí)異構(gòu)化的途徑合成了飽和的改性豆油,大大提高了豆油的抗氧性。同時(shí)考察了這兩種合成油的摩擦學(xué)性能、流變學(xué)性能、氧化穩(wěn)定性和生物降解性以及摩擦化學(xué)反應(yīng)機(jī)理。此外,還對(duì)改性豆油和二聚酸二異辛酯的應(yīng)用前景進(jìn)行了初步探討。 通過優(yōu)化合成條件試驗(yàn)合成了二聚酸系列酯油,它們的粘度指數(shù)較高(Ⅵ135～148),粘溫性能好;傾點(diǎn)較低(-33~-49℃),遠(yuǎn)低于植物油的傾點(diǎn)。通過化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)性能影響的考察發(fā)現(xiàn):隨鏈長的增加,二聚酸酯的運(yùn)動(dòng)粘度增大,粘度指數(shù)增大,傾點(diǎn)下降,承載能力增強(qiáng)(PB增大),磨斑直徑變小(抗磨性能增強(qiáng));鏈長相同的二聚酸酯隨分子支鏈的增加(異構(gòu)化程度增大),運(yùn)動(dòng)粘度增大,粘度指數(shù)減小,傾點(diǎn)下降,抗磨性能加強(qiáng),承載能力增強(qiáng)。合成的二聚酸系列酯中以二聚酸二異辛酯的流變學(xué)性能和摩擦學(xué)性能最好(VGl00#,Ⅵ141,傾點(diǎn)-49℃,P值92l N, D30,196N為0.48mm),其綜合摩擦學(xué)性能優(yōu)于性能較優(yōu)越的季戊四醇酯(VG32#,Ⅵ140,傾點(diǎn)-35℃, PB值412 N, D30'196N為0.69mm)。由二聚酸二異辛酯潤滑的鋼球磨斑表面比季戊四醇酯、豆油和32號(hào)礦物油光滑,磨痕淺且尺寸較小,可能由于其分子鏈較長,吸附膜較厚所致。但二聚酸二異辛酯的雙鍵仍存在,因而其氧化穩(wěn)定性較差,還需進(jìn)一步改進(jìn)。 為了飽和雙鍵提高抗氧性,本工作采用環(huán)氧化豆油和乙酸異構(gòu)化的新工藝進(jìn)行了研究,制得了改性豆油。通過優(yōu)化條件試驗(yàn)得到的改性豆油在40℃和100~C時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度特別大,分別為1469mm2/s和74.8 mm2/s,VI高達(dá)107,剪切率.SSI為4.9%;傾點(diǎn)為-12。C;D30,96N為O.30mm,PB值862N,其摩擦學(xué)性能優(yōu)于豆油。通過對(duì)磨斑形貌進(jìn)行XPS和AES分析發(fā)現(xiàn):由改性豆油潤滑的鋼球磨斑表面光滑,磨痕淺且尺寸較小,優(yōu)于光亮油250BS和豆油。AES分析發(fā)現(xiàn)以改性豆油為潤滑劑的摩擦副的基體中氧的含量很高(高達(dá)78.9%);XPS分析發(fā)現(xiàn)磨斑表面仔在高價(jià)鐵的氧化物。利
【圖文】：

圖 1.1 可生物降解潤滑油的市場需求預(yù)測[9]1.1 可以看出，在歐洲可生物降解潤滑油的市場需求量由 19900 年的 10 萬 t，相當(dāng)于德國整個(gè)潤滑油消費(fèi)市場的 10%。范圍內(nèi)對(duì)環(huán)境友好潤滑油產(chǎn)品還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，德國“藍(lán)色油產(chǎn)品要求如下[10]：(1)生物降解性≥70%；（2）添加劑具有潛接受的生態(tài)毒性，總量≤5%；（3）產(chǎn)品不含氯和氮。

圖 3.17 二聚酸二異辛酯磨斑形貌 圖 3.18 季戊四醇酯磨斑形貌圖 3.19 32 號(hào)礦物油磨斑形貌 圖 3.20 豆油磨斑形貌由圖 3.17、3.18、3.19 和 3.20 可以看出：1）僅由二聚酸二異辛酯潤滑時(shí)，其磨斑表面光滑，，磨痕淺且尺寸較�。�0.48磨斑中有幾條比較深的磨痕，這可能是因?yàn)樵谀Σ吝^程中磨下的磨屑造摩擦副的磨損以正常滑動(dòng)磨損為主；
【學(xué)位授予單位】：上海大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號(hào)】：TH117.2

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 陳繼國;復(fù)合鈦基潤滑脂的制備及其摩擦學(xué)和生物降解性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 李欣;添加劑對(duì)水性乳液體系潤滑性能影響的研究[D];沈陽理工大學(xué);2012年

2 張紅;酯類潤滑油基礎(chǔ)油的合成及摩擦學(xué)性能研究[D];武漢工業(yè)學(xué)院;2012年

3 馮龍龍;環(huán)保型汽車齒輪潤滑油潤滑性能及機(jī)理研究[D];沈陽理工大學(xué);2013年

4 熊先江;氯化石蠟—環(huán)氧大豆油基鐵道潤滑脂制備及其性能研究[D];武漢理工大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2666425