基于菜籽油的水包油型乳液的稳定性和摩擦学性能研究
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（ 华东交通大学材料科学与工程学院 江西南昌 ３３００１３）
摘要： 以绿色环保的菜籽油为基础油， 加入 ２ 种不同的表面活性剂 （ ＯＰ－１０ 和 ＳＤＢＳ） 进行复配制备得到 ２ 种乳 化基础液， 并考察制备工艺对乳液稳定性的影响； 在乳化基础液中添加 ２ 种含硫磷酸酯的添加剂和 Ｔ３２１， 对其摩擦学 性能进行研究， 并利用 ＳＥＭ 对磨损钢球表面形貌特征进行分析， 探讨其摩擦磨损机制。 结果表明： 室温下， 制备乳化 基础液的最佳工艺： 剪切速率为 １５ ０００ ｒ ／ ｍｉｎ， 乳化时间为 １０ ｍｉｎ， ＯＰ －１０ 与 ＳＤＢＳ 复配比例为 １ ∶ ２， 菜籽油的质量 分数为 ８％； 加入添加剂后的乳液具有较好的抗磨和减摩性能， 能有效减少磨损， 这是因为在摩擦过程中， 含硫磷酸 酯的添加剂和 Ｔ３２１ 在钢球表面生成了含 Ｎ、 Ｓ、 Ｐ 等活性元素的边界润滑吸附油膜， 有效地降低了磨斑直径， 减小了 摩擦因数， 从而改善了摩擦学性能。
２０１９ 年 ２ 月 第 ４４ 卷 第 ２ 期
润滑与密封
ＬＵＢＲＩＣＡＴＩＯＮ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
Ｆｅｂ������ ２０１９ Ｖｏｌ������ ４４ Ｎｏ������ ２
ＤＯＩ： １０������ ３９６９ ／ ｊ������ ｉｓｓｎ������ ０２５４－０１５０������ ２０１９������ ０２������ ００５ 文献引用： 熊丽萍，周浩，雷娟红，等．基于菜籽油的水包油型乳液的稳定性和摩擦学性能研究［Ｊ］．润滑与密封，２０１９，４４（２பைடு நூலகம்：２７－３３．
关键词： Ｏ ／ Ｗ 型乳液； 粒径； 稳定性； 改性； 摩擦学性能 中图分类号： ＴＨ１１７������ １
Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ Ｔｒｉｂｏｌｏｇｉｃａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｒａｐｅｓｅｅｄ Ｏｉｌ Ｂａｓｅｄ Ｏｉｌ⁃ｉｎ⁃Ｗａｔｅｒ Ｅｍｕｌｓｉｏｎ
ＸＩＯＮＧ Ｌｉｐｉｎｇ ＺＨＯＵ Ｈａｏ ＬＥＩ Ｊｕａｎｈｏｎｇ ＬＯＮＧ Ｑｉｑｉ ＬＩＵ Ｊｉａｎ ＨＥ Ｚｈｏｎｇｙｉ
Ｃｉｔｅ ａｓ：ＸＩＯＮＧ Ｌｉｐｉｎｇ，ＺＨＯＵ Ｈａｏ，ＬＥＩ Ｊｕａｎｈｏｎｇ，ｅｔ ａｌ．Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｔｒｉｂｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｒａｐｅｓｅｅｄ ｏｉｌ ｂａｓｅｄ Ｏｉｌ⁃ ｉｎ⁃ｗａｔｅｒ ｅｍｕｌｓｉｏｎ［ Ｊ］ ．Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１９，４４（２） ：２７－３３．
（ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｃｈａｎｇ Ｊｉａｎｇｘｉ ３３００１３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄ ｂａｓｅ ｌｉｑｕｉｄ ｗａｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｃｏｍｐｏｕｎｄｉｎｇ ｔｗｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓ （ ＯＰ －１０ ａｎｄ ＳＤＢＳ） ａｎｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｒａｐｅｓｅｅｄ ｏｉｌ ａｓ ｔｈｅ ｂａｓｅ ｏｉｌ，ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｅｍｕｌｓｉｏｎ ｗａｓ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｒｉｂｏｌｏｇ⁃ ｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｗｏ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｔｈｉｏｐｈｏｓｐｈａｔｅｓ ａｄｄｉｔｉｖｅｓ ａｎｄ Ｔ３２１ ａｄｄｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄ ｂａｓｅ ｌｉｑｕｉｄ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ ｓｕｒ⁃ ｆａｃｅ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ｏｆ ｔｈｅ ｗｏｒｎ ｓｔｅｅｌ ｂａｌｌ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ ＳＥＭ，ａｎｄ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｗｅａｒ ｗａｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ ｐｒｅｐａｒｉｎｇ ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄ ｂａｓｅ ｌｉｑｕｉｄ ａｔ ｒｏｏｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｈｅａｒ ｒａｔｅ ｉｓ １５ ０００ ｒ ／ ｍｉｎ，ｔｈｅ ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄ ｔｉｍｅ ｉｓ １０ ｍｉｎ，ｔｈｅ ｍａｓｓ ｒａｔｉｏ ｏｆ ＯＰ －１０ ｔｏ ＳＤＢＳ ｉｓ １ ∶ ２，ａｎｄ ｔｈｅ ｍａｓｓ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｒａｐｅｓｅｅｄ ｏｉｌ ｉｓ ８％．Ｔｈｅ ｅｍｕｌｓｉｏｎ ａｆｔｅｒ ａｄｄｅｄ ａｄｄｉｔｉｖｅｓ ｈａｓ ｂｅｔｔｅｒ ａｎｔｉｗｅａｒ ａｎｄ ｆｒｉｃｔｉｏｎ⁃ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ａｄｄｉｔｉｖｅｓ ｃａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ⁃ ｌｙ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｗｅａｒ．Ｔｈｉｓ ｉｓ ｂｅｃａｕｓｅ ｔｈｅ ａｄｄｉｔｉｖｅｓ ａｎｄ Ｔ３２１ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｎｉｔｒｏｇｅｎ，ｓｕｌｐｈｕｒ ａｎｄ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ，ａｎｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｆｒｉｃｔｉｏｎ，ａ ｂｏｕｎｄａｒｙ ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ ｏｉｌ ｆｉｌｍ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ Ｎ，Ｓ，Ｐ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ａｃｔｉｖｅ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｗａｓ ｆｏｒｍｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｅｅｌ ｂａｌｌ，ｗｈｉｃｈ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｒｅｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｗｅａｒ ｓｃａｒ ｄｉａｍｅｔｅｒ ａｎｄ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ，ｔｈｕｓ ｉｍｐｒｏｖｅｓ ｔｈｅ ｔｒｉｂｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄ ｂａｓｅ ｌｉｑｕｉｄ．
基于菜籽油的水包油型乳液的稳定性和摩擦学性能研究∗
������������������������������������������������������ ������������������������������������������������������
熊丽萍 周 浩 雷娟红 龙祺祺 刘 坚 何忠义
摘要： 以绿色环保的菜籽油为基础油， 加入 ２ 种不同的表面活性剂 （ ＯＰ－１０ 和 ＳＤＢＳ） 进行复配制备得到 ２ 种乳 化基础液， 并考察制备工艺对乳液稳定性的影响； 在乳化基础液中添加 ２ 种含硫磷酸酯的添加剂和 Ｔ３２１， 对其摩擦学 性能进行研究， 并利用 ＳＥＭ 对磨损钢球表面形貌特征进行分析， 探讨其摩擦磨损机制。 结果表明： 室温下， 制备乳化 基础液的最佳工艺： 剪切速率为 １５ ０００ ｒ ／ ｍｉｎ， 乳化时间为 １０ ｍｉｎ， ＯＰ －１０ 与 ＳＤＢＳ 复配比例为 １ ∶ ２， 菜籽油的质量 分数为 ８％； 加入添加剂后的乳液具有较好的抗磨和减摩性能， 能有效减少磨损， 这是因为在摩擦过程中， 含硫磷酸 酯的添加剂和 Ｔ３２１ 在钢球表面生成了含 Ｎ、 Ｓ、 Ｐ 等活性元素的边界润滑吸附油膜， 有效地降低了磨斑直径， 减小了 摩擦因数， 从而改善了摩擦学性能。
２０１９ 年 ２ 月 第 ４４ 卷 第 ２ 期
润滑与密封
ＬＵＢＲＩＣＡＴＩＯＮ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
Ｆｅｂ������ ２０１９ Ｖｏｌ������ ４４ Ｎｏ������ ２
ＤＯＩ： １０������ ３９６９ ／ ｊ������ ｉｓｓｎ������ ０２５４－０１５０������ ２０１９������ ０２������ ００５ 文献引用： 熊丽萍，周浩，雷娟红，等．基于菜籽油的水包油型乳液的稳定性和摩擦学性能研究［Ｊ］．润滑与密封，２０１９，４４（２பைடு நூலகம்：２７－３３．
关键词： Ｏ ／ Ｗ 型乳液； 粒径； 稳定性； 改性； 摩擦学性能 中图分类号： ＴＨ１１７������ １
Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ Ｔｒｉｂｏｌｏｇｉｃａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｒａｐｅｓｅｅｄ Ｏｉｌ Ｂａｓｅｄ Ｏｉｌ⁃ｉｎ⁃Ｗａｔｅｒ Ｅｍｕｌｓｉｏｎ
ＸＩＯＮＧ Ｌｉｐｉｎｇ ＺＨＯＵ Ｈａｏ ＬＥＩ Ｊｕａｎｈｏｎｇ ＬＯＮＧ Ｑｉｑｉ ＬＩＵ Ｊｉａｎ ＨＥ Ｚｈｏｎｇｙｉ
Ｃｉｔｅ ａｓ：ＸＩＯＮＧ Ｌｉｐｉｎｇ，ＺＨＯＵ Ｈａｏ，ＬＥＩ Ｊｕａｎｈｏｎｇ，ｅｔ ａｌ．Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｔｒｉｂｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｒａｐｅｓｅｅｄ ｏｉｌ ｂａｓｅｄ Ｏｉｌ⁃ ｉｎ⁃ｗａｔｅｒ ｅｍｕｌｓｉｏｎ［ Ｊ］ ．Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１９，４４（２） ：２７－３３．
（ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｃｈａｎｇ Ｊｉａｎｇｘｉ ３３００１３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄ ｂａｓｅ ｌｉｑｕｉｄ ｗａｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｃｏｍｐｏｕｎｄｉｎｇ ｔｗｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓ （ ＯＰ －１０ ａｎｄ ＳＤＢＳ） ａｎｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｒａｐｅｓｅｅｄ ｏｉｌ ａｓ ｔｈｅ ｂａｓｅ ｏｉｌ，ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｅｍｕｌｓｉｏｎ ｗａｓ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｒｉｂｏｌｏｇ⁃ ｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｗｏ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｔｈｉｏｐｈｏｓｐｈａｔｅｓ ａｄｄｉｔｉｖｅｓ ａｎｄ Ｔ３２１ ａｄｄｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄ ｂａｓｅ ｌｉｑｕｉｄ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ ｓｕｒ⁃ ｆａｃｅ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ｏｆ ｔｈｅ ｗｏｒｎ ｓｔｅｅｌ ｂａｌｌ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ ＳＥＭ，ａｎｄ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｗｅａｒ ｗａｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ ｐｒｅｐａｒｉｎｇ ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄ ｂａｓｅ ｌｉｑｕｉｄ ａｔ ｒｏｏｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｈｅａｒ ｒａｔｅ ｉｓ １５ ０００ ｒ ／ ｍｉｎ，ｔｈｅ ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄ ｔｉｍｅ ｉｓ １０ ｍｉｎ，ｔｈｅ ｍａｓｓ ｒａｔｉｏ ｏｆ ＯＰ －１０ ｔｏ ＳＤＢＳ ｉｓ １ ∶ ２，ａｎｄ ｔｈｅ ｍａｓｓ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｒａｐｅｓｅｅｄ ｏｉｌ ｉｓ ８％．Ｔｈｅ ｅｍｕｌｓｉｏｎ ａｆｔｅｒ ａｄｄｅｄ ａｄｄｉｔｉｖｅｓ ｈａｓ ｂｅｔｔｅｒ ａｎｔｉｗｅａｒ ａｎｄ ｆｒｉｃｔｉｏｎ⁃ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ａｄｄｉｔｉｖｅｓ ｃａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ⁃ ｌｙ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｗｅａｒ．Ｔｈｉｓ ｉｓ ｂｅｃａｕｓｅ ｔｈｅ ａｄｄｉｔｉｖｅｓ ａｎｄ Ｔ３２１ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｎｉｔｒｏｇｅｎ，ｓｕｌｐｈｕｒ ａｎｄ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ，ａｎｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｆｒｉｃｔｉｏｎ，ａ ｂｏｕｎｄａｒｙ ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ ｏｉｌ ｆｉｌｍ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ Ｎ，Ｓ，Ｐ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ａｃｔｉｖｅ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｗａｓ ｆｏｒｍｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｅｅｌ ｂａｌｌ，ｗｈｉｃｈ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｒｅｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｗｅａｒ ｓｃａｒ ｄｉａｍｅｔｅｒ ａｎｄ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ，ｔｈｕｓ ｉｍｐｒｏｖｅｓ ｔｈｅ ｔｒｉｂｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄ ｂａｓｅ ｌｉｑｕｉｄ．
基于菜籽油的水包油型乳液的稳定性和摩擦学性能研究∗
������������������������������������������������������ ������������������������������������������������������
熊丽萍 周 浩 雷娟红 龙祺祺 刘 坚 何忠义