碱金属磺酸盐的摩擦学和抗氧化性能研究

随着 现代工 业 的发展 ， 润滑油 的使用 工况越 来越苛 刻 ， 以前 的润 滑油 难于 应对机 械高速 运转 时产生 的 高 温等工 作环境 。如何 提 高润滑 油 的抗 氧化性 能是该 领域研 究 的重点 ， 当前 主要包括 两方 面 的内容 ： 一 其 是研 究新 型高效 抗氧剂 Ｅ ； 二 ， ４其 ］ 在芳胺抗 氧剂 中加入 油溶 性 碱金 属盐 化 合物 ＿ ， ５ 能提 高其 高温 热氧 化 安 Ｊ 定性 。这 些碱金 属盐 主要集 中于 酮类碱金 属盐 和冠醚类 盐 中 ， 但是 一般 的碱金 属盐没 有抗磨 性能 。 为 了研 究应 用于极 压抗 磨功 能的碱金 属磺 酸盐修 饰 的碳 酸盐 的摩 擦学 性 能 ， 以及 其 和无 灰抗 氧 剂 的
作者简介 ： 熊丽萍 （９ １ ， ， １７ 一）女 副教授 ， 研究方 向为摩擦化学。
第 ６期
熊丽萍 ， ： 等 碱金属磺酸盐 的摩擦学和抗氧化性能研究
９ １
１． 分 析 方 法 ２
（）石油产 品总碱 值测 定法 ：Ｉ／０５ 。 １ ＳＬＴ２ １ －
（ ）冷冻蚀 刻 电镜 （ Ｅ 观 测法 ＿ ： 冷冻 割 断器 和 样 品冷 冻 到 液氮 温 度 （ ９ Ｃ ， ２ Ｆ Ｍ） ６将 ｊ 一１６ ｏ ） 置人 真 空喷 镀 仪 内 ， 真空 。 当残 压达 到 ００ ４Ｐ ， 抽 ． ａ 温度 为 一１０ ｃ时 ， ０ ５ ｃ 断裂 样 品。将样 品 台升温 至 一９ ０℃ ， 保持 １ ｉ ， ０ｍ ｎ 进行 蚀刻 。然后 喷铂 复型 ， 喷碳成 膜 。取 出样 品 ， 用二 甲苯 洗净 ， 网捞膜 ， 电镜 下 观察 。 铜 于 （ ） 转氧 弹试验 法 （ Ｈ Ｔ １３９ ）采 用 Ｓ Ａ Ｈ Ｐ Ｅ Ａ公 司生产 的旋 转氧 弹仪 。 ３旋 Ｓ ／ ０ ９ ．２ ： Ｔ Ｎ Ｏ ＥＳＴ （ ）摩擦 磨损 试验 ： 添加剂 按照 不 同浓 度分 散在 基础 油 中 ， ４ 将 用超声 波超 声 ３ ｉ 使 分散 均匀 。采 用 ０ｍ ｎ
抗氧化协 同方面的性能， 本文以烷基苯磺酸为原料得到中碱值的碱金属磺酸盐修饰的双核碳酸盐 ， 并且利 用 四球机评 价其 在加氢 油 中的摩擦 学性 能 ， 对磨 损 表 面进行 了 Ｘ Ｓ和 Ｓ Ｍ分 析来 探 讨其 摩 擦学 机 理 ， Ｐ Ｅ 利
用 旋转 氧弹评价 其抗 氧化性 能 。
碱金 属 磺 酸 盐 的摩 擦 学和 抗 氧化 性 能研 究
熊丽 萍 何 忠义 ， ， ， 王俊 肖 ， 建 伟２伏 喜 胜２ 一 仇 ，
（． １华东 交通 大学 基 础 科 学 学 院 ， 西 南 昌 ３０ １ ； ． 国石 油 兰州 润 滑 油 研 究 开 发 中 心 ， 肃 兰 州 ７０６ ） 江 ３０３ ２ 中 甘 ３００ 摘 要 ： 绍 了一种 中碱 值 的 磺 酸 盐修 饰 的 双核 碱 金 属 碳 酸 盐 作 为 润 滑 油 添加 剂 的摩 擦 学性 能 ， 用 旋 转 氧 弹评 价 其 与 无 灰 介 利 抗氧 剂的协 同抗氧化性能 ， 结果表 明： 产品不但有 良好的摩擦 学性 能， 而且和无灰抗氧剂具有 良好的抗氧化协同效应 。 关 键 词： 双核碱金属磺酸盐 ； 添加 剂； 摩擦 学性 能； 抗氧化 中 图分 类 号 ：Ｈ １ ． Ｔ １７ １ 文 献 标 识 码 ： Ａ
处 有结 晶型碳 酸盐 的吸收 峰 。
收稿 日期 ： １－８２ ０ ２ ００ — ５
基金项 目： 家 自然科 学 基金 项 目 （ １６０ ７ ； 国 ２０３０ ） 江西 省 科 技 支 撑 计 划 项 目（ ０９ Ｇ ２０Ｂ ￣
（ ｌ１４２ Ｇ Ｊ０４ ） Ｊ ：
＇
）江 西 省 教 育 厅 项 目 ；
纳米 材料作 为润 滑油 添加剂 的研究越 来越受 到关 注 【２， 主 要集 中于纳 米 金属 及其 氧 化物 ， 机碳 １ｊ其 － 无 酸盐 的纳 米材料 作为 润滑油 添加剂 的研究 不常 见 。
在 上世纪 ８ 年 代发 现某些特 殊结构 的磺 酸盐在金 属加 工油 中有 非常好 的极压 润滑性 能 ＿ ， 因其在 ０ ３是 Ｊ
第２ ７卷第 ６期
２１年 １ ００ ２月
华
东
交
通
大
学
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Байду номын сангаас
报
Ｖ０ ． ７ Ｎｏ． １２ ６ Ｄｅ ｃ．， ０１ ２ ０
Ｊｕ ｌ ｆＥ ｓ ｈｎ ｉｏｏｇＵｎｖｒｉ ｏｍａ ａｔ ｉａＪ ｔｎ ｉｅｓｙ ｏ Ｃ ａ ｔ
文 章 编 号 ： ０—５３２ １ ）６０９－５ １ ５０２ ｛ ０ ０．０００ ０ ０
金 属加工 过程 的摩擦条 件下 ， 此类磺 酸盐 可促使其 胶 溶 的无 机 碳 酸盐 与金 属表 面 的氧 化铁 反 应 生成 多种 金 属氧化 物及铁 酸盐 ， 时磺 酸部 分也参 与反应形 成 硫化 铁 或硫 酸亚 铁 。这种 氧 化物 与硫 化 物 的膜 阻 止 同 了金 属基 体 的直 接接触 ， 而起到 了极压 润滑作用 。 从
１ 添 加 剂 合成 与 分析 方法
１１ 添加剂 合成 ．
将带 有搅拌 器 、 温度计 、 冷凝 脱 水 器 的 四 口烧 瓶 安 装 好 ， 入 一定 量 的 Ｋ Ｈ和 Ｎ Ｏ 按 照质 量 比为 投 Ｏ ａＨ
ｌｌ ：溶解 的 甲醇 溶液 ， 加入促 进剂 ， 拌均 匀 加入 烷基 苯 磺 酸 （ 搅 工业 品 ， 酸值 是 ６ ．，％含 量 是 ３７ ％， １５Ｓ ．８ 分 子量是 ７８ ， ３）基础 油 Ｓ １０ 升温进 行 中和反应后 ， Ｎ５， 通人 二 氧化碳气 体 ， 行碱 度化反 应 ， 进 反应 结束 后 ， 温 升
除去水和促进剂， 加溶剂稀释 ， 冷却后离心 ， 上层清液减压蒸馏蒸除溶剂得较粘稠 的亮红色流体磺酸钠钾
ＳＳ ＰＵ。测 其 ｓ ： ．０Ｎ ％ ＝２８ ，Ｂ ％ ２３ ，ａ ．６ Ｔ Ｎ＝１８ｍ Ｋ Ｈ ｇ制 备样 品在红外 图谱 中 ８２ｃ ０ ｇ Ｏ ／ ， ８ ｍ一１和 ８９ｃ ８ ｍ一１