LDION在矿物油和菜籽油中的摩擦学性能和作用机理的对比研究

　　用 四球摩擦磨损试验机比较 了一 种含经基的荒氨酸三 嗓衍 生物 （ L D I O N ） 在矿 物油和 菜籽油 中的摩擦学性能 ， 结果表明 L D oI N 在矿 物油 中具有更好的响应性： 首先 ， 其改善矿物 油抗磨效果 的能力比改善菜籽油抗磨效果的能力强 ; 其次 ， 其在 两种基础 油 中都具有很 好的极压 性能 ， 但在两种基础 油 中都不具有减摩效果。用 扫描电子 显微镜 （ S E M ） 和 X 光电子 能谱 （ XP S ） 对磨斑 表面进行 了分析 ， 发现 L D IO N 添加到两种基础 油中后所形成的表面膜 的组成不 同 ， 当其添加到菜籽油中后 ， 所形成的表面膜主要 是化学吸附的有机含 氮和有机含氧化合物和摩擦化学反 应产物 eF 3O ; 和 eF SO 4 ; 而 当其添加 到矿物油 中后 ， 所形成 的表面 膜中了除了有化 学吸 附的有机含 氮和有机含氧化合 物 外 ， 摩擦 化 学反 应 的 主 要产 物 是 eF S 和 eF 2 0 ： ， 也有 稍 微 少 量 一 点 的 eF s o 4 ， 这 种 eF Z O 3 一 eF S 一 eF SO ; 摩擦化学反 应膜具有更优 良的抗擦伤和 抗卡咬作用。

　　为了满足社会发展对环境保护和节约资源和能源所提 出的越来越高的要求 ， 近年来在 国际摩擦学界提出了生态摩擦学和 环境摩擦学的概念 ， 发展绿色摩擦学 ， 研究开发绿色润滑油 已刻不 容缓！ ’ l 。传统 的矿物基润滑油在 自然环境中可 生物降解能力很差 ， 在环境中积聚并会对生态环境造成污 染 ， 所以很多国家已 经制定了严格 的法律法规来控制这类润滑油的使用 和排放2［］ ， 同时世界上各大石 油公司以及许多研究机构也都在致力于研制可取代传统矿物基润滑油的环境友好型 绿色润滑油l3j 。 其中植物油如菜籽油 （ R S O ） ， 由于具有 良好的润滑性 ， 高度的生物降解性和可 再生性 ， 成为了作为绿色润滑油基础油的首选阵5J 。 但是菜籽油 的主要成分是三脂肪酸甘油醋 ， 与传统 的烃类结构 的矿物油在物理化学性质上有很大的差异 ， 两者的界面性质也迥异 ， 因而对各类添加剂的 响应性会截然不同 ， 基础油与添加剂的相互作用机理也会不 同6［］ 。 所 以有必要对 同一种添加剂在不 同基础油中的 J胜能进行对 比 ， 考察不同结构的基础油对 同一种添加剂的感受性 ， 从而找到适用于不 同结构基础 油的添加剂的种类 ， 为适用于绿色润滑油的添加剂的筛选和分子设计工作提供一定的信息。

　　已有的研究表明 ， 结构紧凑的含氮杂环化合物具有 良好的极压抗磨性能l7］ ， 而且随着同一杂环中氮原子个数的增加 ， 添加剂的抗磨减摩效果也会得到改善 8I］ ， 因而以含三个氮原子的六元三 嗓环为杂环母体的化合物可能具有优异的摩擦学性能。 本课题组 以往的研究表明 ， 含硫代磷酸酚的三嚓衍生物在菜籽油中具有很好的极压抗磨性能19 一 ` 0］ ; 含荒氨酸的三嚓衍生 物在菜籽油 中具有好的极压减摩性能 ， 但是会产生 增磨作用 【川 ; 含烷硫基的三 嗦衍生物在液体石蜡 中具有很好的抗磨减摩性能 ［`21 。 本文在 以上研究 的基础 上 ， 设计合成 了一种含经基的荒氨酸三嗦衍生物 ， 比较 了其在矿物油 （5 c S ）T 和菜籽油恨5 0） 中的摩擦学性能 ， 并用扫描电子显微镜（S E M ）和 X 光电子能谱 （ xP ）S 对其摩擦学作用 机理进行 了研究 。