聚乙二醇硼酸酯的合成和摩擦化学特性

---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ 聚乙二醇硼酸酯的合成和摩擦化学特
性
摘要：以硼酸和聚乙二醇为原料, 石油醚为水的共沸剂, 合成了一种聚乙二醇硼酸酯。

考察了反应温度、反应时间、共沸剂、物料摩尔比等因素对合成工艺的影响, 用热重法考察了硼酸的脱水反应, 分析反应过程中可能存在的副反应, 用红外光谱对聚乙二醇硼酸酯进行结构表征。

最佳反应条件为: 反应温度130℃, 反应时间70分钟，n(PEG):n(硼酸)=3:1,共沸剂V（石油醚）/V(水)=1.25，硼酸酯的酯化率可达到98.14%。

利用红外光谱仪分析产物，并在环-块式摩擦磨损试验机和四球试验机上，测定了聚乙二醇硼酸酯添加到基础油后的摩擦磨损性能及聚乙二醇硼酸酯的添加量对这些性能的影响进行了考察，结果表明，含聚乙二醇硼酸酯1.5%（wt%）时，抗磨效果最佳。

测定基础油、添加1.5%（wt%）聚乙二醇硼酸酯的基础油及添加T202的基础油三者的最大无卡咬负荷PB，结果表明添加T202后基础油的PB值最大。

最后测定聚乙二醇硼酸
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酯与T202复配后的摩擦化学性能以及两者的添加量对基础油的摩擦磨损性能的影响，结果表明，当添加1.5%（wt%）聚乙二醇硼酸酯时和添加1%（wt%）T202复配时，润滑油的抗磨效果最佳。

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关键词：聚乙二醇；硼酸酯；润滑油；摩擦化学特性；T202
Abstract: With the boric acid and polyethylene glycol as raw materials, petroleum ether as water entrainer, a polyethylene glycol borate ester synthesis. The effects of reaction temperature, reaction time, azeotropic agent, molar ratio and other factors on the synthesis process, the dehydration reaction of boric acid were investigated by thermogravimetric analysis method, analysis of possible side reactions in the reaction process, the structure was characterized by infrared spectrum of polyethylene glycol borate ester. The optimum reaction conditions were: reaction temperature 130 ℃, reaction time 70 minutes, n (PEG): n (boric acid) =3:1, azeotropic agent V (petroleum ether) /V (water) =1.25, esterification of boric acid ester rate can reach 98.14%. Analysis of the products by using
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infrared spectroscopy, and in the Block-on-Ring tribometer and four ball testing machine, impact of polyethylene glycol borate is added to the base oil and the friction and wear properties of polyethylene glycol borate ester content on these properties determined were investigated, results showed that, the borate ester containing polyethylene glycol 1.5% (wt%) when the wear. Determination of base oil, adding 1.5% (wt%) maximum base oil polyethylene glycol borate and add T202 of the base oil of the three non-seizure load PB, the results show that the addition of T202 base oil PB maximum. Effects of adding amount of friction, the final determination of chemical properties of polyethylene glycol borate and T202 compound and their friction and wear properties of base oil shows that, when adding 1.5% polyethylene glycol (wt%) borate and adding 1% (wt%) T202 compound, lubricating oil anti-wear effect is best.
2.1.1 实验试剂13
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2.1.2 实验设备13
2.2 实验仪器介绍13
2.2.1四球机13
2.2.2 红外光谱仪14
2.3 实验方法方框图15
2.4 实验原理17
2.5 实验步骤17
2.5.1聚乙二醇硼酸酯的制备17
2.5.2 聚乙二醇硼酸酯的红外分析17
2.5.3 聚乙二醇硼酸酯的摩擦磨损性能及与T202复配后的摩擦磨损18
---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ 3实验结果与讨论19
3.1硼酸与PEG-200摩尔比对反应的影响19
3.2共沸剂的比率对反应的影响20
3.3温度对反应的影响21
3.4聚乙二醇硼酸酯的红外光谱分析22
4 聚乙二醇硼酸酯的摩擦磨损性能及与T202复配后的摩擦磨损性能的
测定23
4.1 测试聚乙二醇硼酸酯与T202复配后的摩擦特性23
4.2磨斑直径与基础油中聚乙二醇硼酸酯的质量百分含量24
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4.3 各种基础油以及加入1.5%聚乙二醇硼酸酯添加剂后的PB (N)25
4.4各种载荷下的摩擦系数4.
5.4聚乙二醇硼酸酯的制备及T202复配26
5结论27
致谢28
参考文献29
1 绪论
1.1 润滑剂的发展
近几年来随着人们环保意识的提高，润滑剂发展逐渐向高效、环保发展，水基冲压润滑剂技术正是科学发展的产物。

其是一种合成物，综合了多种润滑成份的优点。

润滑性能更好，特别是冷确性能良好，渗透性能好，对环境污染小，是冲压用润滑剂发展的方向。

主要应用于工件成型过程中的凸模拉延、冲孔、冲裁、
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弯曲等工艺，可以完成最难的深冲凸模拉延。

经过全球权威专业冲压润滑技术和产品研发机构IRMCO做出大量实验，得出环保型水基冲压润滑剂较普通润滑脂的优势所在：1、增加模具寿命2、高强度钢成型3、降低原材料费用4、节省能源5、高效生产、增加附加值6、保护环境7、减少油污和废料8、无油烟限制9、杂项费用成本降低。

IRMCO水基润滑剂无闪点，使用更安全。

透明可用水稀释，稀释后不会产生分层现象，作到真正的相溶。

稀释后润滑效果在正常存放条件下可达2 个月左右。

使用时可通过混合设备与冲压机相连进行自动喷涂，极大提高了工作效率。

IRMCO 润滑剂液滴体积仅为油基产品的1/8，因此喷嘴可以更小，等量的喷涂面积比油基产品却增大了一倍。

产品得到了最大限度的有效使用，浪费大大降低。

而且喷涂中不会发生堵塞喷嘴的现象。

润滑效果和金属流动性的提高从而增加了冲压速度。

不含油和色素，可直接用清水清洗；产品本身含有防锈剂，工件在室内保存，防锈时间可达1~3 个月。

IRMCO润滑剂具有环保性和杰出的油漆兼容性，并且与多种金属兼容，也和渗碳模具兼容。

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3.冷却降温：润滑剂能够降低摩擦系数，减少摩擦热产生。

在有些系统中，当摩擦热和工艺过程产生的热量必须除去，而又不可能使用其它冷却介质时，冷却将成为润滑剂不可缺少的功能，如金属切削过程，燃汽涡轮发动机中介轴承等。

4.密封隔离：润滑剂特别是润滑脂，覆盖与摩擦表面或其它金属表面，可隔离水气、湿气和其它有害介质与金属的接触，从而减轻腐蚀磨损，防止生锈，保护金属表面。

5.减振作用：吸附在金属表面的润滑剂由于本身应力小，在摩擦副受到冲击时能够吸收冲击振动的机械能，起到减振、缓冲作用。

6.绝缘作用：矿物油等润滑剂有很高的电阻，因此可作为电绝缘油、变压器油。

7.清洗作用：随着润滑油的循环流动可把摩擦表面的污染物、磨屑等杂质带走，再经过滤器滤出。

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润滑油的主要物理化学性质有：黏度、闪点、机械杂质、酸值、凝固点、水分、水溶性酸和水溶碱的含量、残炭、灰分、抗氧化安定性、腐蚀试验和抗乳化度等。

选用和使用时应注意这些性质应满足要求。

润滑油的粘度可定性地定义为它的流动阻力，它是润滑油最重要的性能之一。

油性是指润滑油中极性分子与金属表面吸附形成一层边界油膜，以减小摩擦和磨损的性能，油性越好，油膜与金属表面的吸附能力就越强。

极压性能是润滑油中加入硫、氯、磷的有机极性化合物后，油中极性分子在金属便面生成抗磨、耐高压的化学反应边界膜的性能。

当油在标准仪器中加热所蒸发出的油气，一遇到火焰即能发出闪光时的最低温度，成为油的闪点。

润滑油在规定的条件下，不能再自由流动时所达到
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的最高温度。