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Schiff碱铜（Ⅱ）配合物在不同基础润滑油中的摩擦学性能研究

作　者: 张泉水
导　师: 高新蕾
学　校: 武汉工业学院
专　业: 生物化工
关键词: 微乳液 基础油润滑 Schiff碱铜(Ⅱ)配合物 选择性转移
分类号: TE624.82
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 5次
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内容摘要


本文以Schiff碱铜（Ⅱ）配合物作为润滑油添加剂，采用微乳反应器法改性聚α-烯烃、改性植物油、改性微生物油这三种润滑基础油，制备三种新型的润滑油。由Schiff碱铜（Ⅱ）配合物在微乳系统稳定性评价可知，在0-2%的范围内Schiff碱铜（Ⅱ）配合物的颗粒分散均匀、稳定性好，超过2%的含量，分散不稳定，确定了2%为Schiff碱铜（Ⅱ）配合物在基础油中的最大添加量。以聚α-烯烃（PAO）为基础油，采用微乳反应器法在PAO中合成Schiff碱铜（Ⅱ）配合物改性PAO润滑基础油，在0-2%的范围内，Schiff碱铜（Ⅱ）配合物在PAO中分散稳定，同时在添加Schiff碱铜（Ⅱ）配合物后，PAO改性润滑油的粘度得到改善，改善了PAO油的低温流动性能。通过X-P型销盘试验机、SST-ST销盘试验机和UMT-2多功能摩擦磨损测试仪进行摩擦学试验，利用扫描电子显微镜（SEM）、X-射线能谱仪（EDS）、三维白光共焦显微镜（ CWLM ）和原子力显微镜（AFM）对摩擦副分析可知，添加了Schiff碱铜（Ⅱ）配合物的PAO型改性润滑油，均不同程度提高了其抗摩减磨性能；由SEM和白光分析结果可知，当Schiff碱铜（Ⅱ）配合物质量分数为2%时，与基础油比较，摩擦系数降低了37.5%，磨损量降低了64.8%；通过EDS、白光和AFM分析，Schiff碱铜（Ⅱ）配合物作为润滑油添加剂，在摩擦过程中铜元素可向钢试样表面发生选择性转移并形成铜保护膜，起到自修复的作用，得到了较好的抗磨减摩性能。为了提高菜籽油的稳定性，将菜籽油进行环氧化处理，通过正交试验确定了菜籽油环氧化的条件为VH2O2 :VCH3COOH=5: 2，反应时间6h，反应温度60℃；将Schiff碱铜（Ⅱ）配合物作为添加剂改性环氧化菜籽油，进行摩擦学试验，试样进行白光分析，结果表明随着Schiff碱铜（Ⅱ）配合物添加剂量的增大，摩擦系数和磨损量是逐渐降低的，添加剂含量为2%时抗磨减摩效果最佳。为了提高微生物油的稳定性，将微生物油进行环氧化处理，通过碘值测定，结果表明经过环氧化后微生物油脂的碘值降低了59.8%；由于环氧化微生物油粘度太大，在常温下接近固态状态，因此将环氧化微生物油与菜籽油1:1复配，调节其流动性，制得微生物型润滑基础油，Schiff碱铜（Ⅱ）配合物作为添加剂进行改性，得到改性微生物型润滑油，通过X-P销盘试验和UMT销盘试验结果表明，当添加剂量为2%时，摩擦系数最低，磨损量最少，因此，添加剂最佳添加量为2%。

全文目录


摘要  4-6ABSTRACT  6-10第1章 绪论  10-20  1.1 引言  10-11  1.2 合成型润滑油种类和特点  11-12    1.2.1 聚α-烯烃油的性能特点及主要用途  11    1.2.2 聚α-烯烃油的主要用途  11-12  1.3 植物油型润滑基础油  12-14    1.3.1 植物油作为绿色环保型润滑油的优点  12-13    1.3.2 植物油作为绿色环保型润滑油的缺点  13-14  1.4 微生物型润滑油基础油  14-15  1.5 润滑油添加剂的发展概况  15-18    1.5.1 添加剂的种类及作用  16-17    1.5.2 Schiff 碱铜(Ⅱ)配合物作为润滑油基础油添加剂  17-18  1.6 微乳法的发展简况  18  1.7 本文研究思路和方法  18-20第2章 实验部分  20-29  2.1 试剂和仪器  20-21    2.1.1 试剂  20    2.1.2 仪器  20-21  2.2 环氧化菜籽油和微生物油的制备  21-22  2.3 碘值的测定  22  2.4 菜籽油、PAO 油、环氧化菜籽油微乳区的制备和确定  22-24    2.4.1 菜籽油微乳区的制备和确定  22-23    2.4.2 PAO 油微乳区的制备和确定  23-24    2.4.3 环氧化菜籽油微乳区的制备和确定  24  2.5 微乳法合成Schiff 碱铜(Ⅱ)配合物  24-26    2.5.1 Schiff 碱铜(Ⅱ) 配合物在PAO 中的合成  25    2.5.2 Schiff 碱铜(Ⅱ)配合物在环氧化菜籽油中的合成  25-26    2.5.3 Schiff 碱铜(Ⅱ)配合物改性环氧化微生物油的制备  26  2.6 摩擦学实验方法  26-28    2.6.1 Schiff 碱铜(Ⅱ) 配合物改性PAO 的摩擦学实验  26-27    2.6.2 Schiff 碱铜(Ⅱ) 配合物改性环氧化菜籽油的摩擦磨损实验  27-28    2.6.3 Schiff 碱铜(Ⅱ)配合物改性环氧化微生物型润滑油的摩擦学实验  28  2.7 磨损表面的形貌表征  28  2.8 Schiff 碱铜(Ⅱ)配合物的稳定性实验  28-29第3章 结果与讨论  29-53  3.1 Schiff 碱铜(Ⅱ)配合物的稳定性分析  29-30  3.2 环氧化菜籽油的正交实验分析  30-31  3.3 环氧化微生物油的碘值分析  31-32  3.4 Schiff 碱铜(Ⅱ)配合物改性PAO 油的粘度分析  32  3.5 Schiff 碱铜(Ⅱ)配合物改性PAO 油的摩擦学性能分析  32-46    3.5.1 X-P 型销盘试验机结果分析  32-37    3.5.2 SST-ST 销盘试验结果分析  37-43    3.5.3 UMT 微摩擦试验结果  43-46  3.6 Schiff 碱铜(Ⅱ)配合物改性环氧化菜籽油的摩擦学性能分析  46-50    3.6.1 摩擦系数分析  46-47    3.6.2 磨损表面形貌及磨损截面积分析  47-50  3.7 Schiff 碱铜(Ⅱ)配合物改性环氧化微生物油脂+菜籽油（体积比1∶1 ）的摩擦摩擦学性能分析  50-53    3.7.1 X-P 销盘磨损试验  50-51    3.7.2 UMT 摩擦磨损试验  51-53第4章 结论、创新点和展望  53-57  4.1 结论  53-55  4.2 创新点  55-56  4.3 展望  56-57参考文献  57-63致谢  63-64攻读学位期间的研究成果  64

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中图分类: > 工业技术 > 石油、天然气工业 > 石油、天然气加工工业 > 石油炼制 > 炼油工艺过程 > 添加剂 > 润滑油添加剂
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