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苯并三唑及黄原酸衍生物的合成、表征和摩擦学性能研究

作　者: 刘艳丽
导　师: 赵鸿斌
学　校: 湘潭大学
专　业: 有机化学
关键词: 润滑油添加剂合成表征摩擦学性能
分类号: TE624.82
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

极压抗磨添加剂在润滑油添加剂的研究中一直处于重要地位。随着现代化工业的发展和环境保护的要求日益提高,对润滑油添加剂的发展提出了新的要求,即开发高效的多功能添加剂以及添加剂无“磷”、无“锌”化。大量研究表明,氮元素在摩擦过程中有助于形成具有高效抗磨减摩性能的保护膜,而且可以有效减缓活性元素硫对金属表面的腐蚀。在各种含氮、硫化合物中,杂环化合物以其分子结构紧凑,有良好的热稳定性,易于将不同官能团及活性元素结合于同一个分子中,以及对环境危害小等优点引起了广泛的重视。本论文合成了一系列16种新型润滑油添加剂,其中12种未见文献报道,探讨了这些化合物的合成条件,用1H NMR, 13C NMR, MS和元素分析对其结构进行了表征和确证。在各种溶剂中考察了其溶解性。采用热重分析(TGA)对其热稳定性进行了评价,添加剂的起始分解温度最低为125℃,能满足一般工况条件的要求。并在四球摩擦磨损试验机上考察了其在液体石蜡中的摩擦性能,结果表明这一类添加剂可以大幅度提高液体石蜡的极压抗磨性能。根据对这16种化合物的结构分析,本论文作者认为,在摩擦过程中N原子提供的孤对电子可以与金属原子的空d轨道络合,也可以与金属表面的正电荷结合,形成较稳定的络合吸附保护膜。N元素主要吸附在摩擦表面,S元素与钢球表面的Fe发生摩擦化学反应生成FeS2, FeS, FeSO4从而起到抗磨减摩作用。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪言  9-18
  1.1 极压抗磨剂的现状与发展  9-11
    1.1.1 极压抗磨剂的种类  10-11
    1.1.2 极压抗磨剂的发展趋势  11
  1.2 边界润滑膜  11-13
  1.3 含氮硫化合物的摩擦学性能研究进展  13-15
  1.4 本文的指导思想及主要工作  15-18
    1.4.1 含苯并三氮唑衍生物的合成及其摩擦学性能研究  15-16
    1.4.2 含黄原酸衍生物的合成及其摩擦学性能研究  16-18
第二章化合物的合成与表征  18-32
  2.1 合成  18-21
    2.1.1 1-H苯并三唑乙酸酯的合成  18-19
    2.1.2 1-H苯并三唑乙酰苯胺衍生物的合成  19-20
    2.1.3 烷基黄原酸基亚甲基苯并咪唑的合成  20
    2.1.4 2-烷基黄原酸基-N-对取代乙酰苯胺的合成  20-21
  2.2 试剂和仪器  21-22
    2.2.1 试剂  21-22
    2.2.2 仪器  22
  2.3 表征结果  22-24
  2.4 结构解析  24-27
  2.5 合成路线的选择  27-29
    2.5.1 添加剂2a～2c的合成路线  27-28
    2.5.2 添加剂2d～29 的合成路线  28-29
    2.5.3 添加剂2h～21 的合成路线  29
  2.6 反应条件的优化  29-32
    2.6.1 氯乙酸酯的合成  29-30
    2.6.2 吸酸剂对酯化反应的影响  30
    2.6.3 润滑油添加剂的合成  30-32
第三章化合物的理化性质  32-35
  3.1 润滑油添加剂溶解性  32
  3.2 油溶性实验  32-33
  3.3 热稳定性分析  33-35
第四章化合物的摩擦性能  35-39
  4.1 润滑油添加剂摩擦磨损实验  35-36
    4.1.1 测定添加剂的极压性能  35
    4.1.2 测定添加剂的抗磨减摩性能  35-36
  4.2 抗磨性能评价  36-39
结论  39-40
参考文献  40-45
致谢  45-46
附录 A（攻读学位期间发表的论文）  46

苯并三唑及黄原酸衍生物的合成、表征和摩擦学性能研究

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