PDF《油溶性有机钼与二烷基二硫代磷酸锌》

第29 卷第1期 摩擦学学报Vol .

29 No.

1 2009 年1月Tribology Jan. ,

2009 油溶性有机钼与二烷基二硫代磷酸锌 ( ZnDDP)在酯类油中 的协同抗磨减摩性能及机理研究 刘金亮

1 ,李琪2,夏延秋 1,

3 (1. 沈阳工业大学 机械工程学院 ,辽宁 沈阳 110023;

2. 兰州石油化工公司 设备维修公司 ,甘肃 兰州 730060;

3. 中国科学院 兰州化学物理研究所 固体润滑国家重点实验室 ,甘肃 兰州 730000) 摘要:采用四球摩擦磨损试验机分别考察了两类油溶性有机钼二烷基二硫代磷酸钼 (MoDDP)和二烷基二硫代氨基 甲酸钼 (MoDTC)在季戊四醇脂中的减摩抗磨性能 ,探讨了 MoDDP和MoDTC与二烷基二硫代磷酸锌 ( ZnDDP)的协同 减摩抗磨性能 ;

用扫描电子显微镜 (SE M)和 X射线光电子能谱仪 (XPS)观察分析了磨斑表面形貌和主要元素的化学 状态 ,探讨了 MoDDP和MoDTC的摩擦化学机制. 结果表明 ,油溶性有机钼与 ZnDDP复配具有优良的协同减摩和抗磨 性能 ,这是由于 ZnDDP促进了有机钼分解 ,生成了由 MoS

2、 MoO

3、 ZnS和FePO4 等组成的摩擦化学反应膜. 关键词 : 油溶性有机钼 ;

二烷基二硫代磷酸锌 (ZnDDP) ;

抗磨减摩性能 ;

摩擦化学 中图分类号 : TH117 文献标识码 : A 文章编号 :

1004 -

0595 (2009)

01 -

0005 -

05 由于环保法规的日益严格 ,为了减少排放 ,在发 动机中广泛采用了催化转化器. 由于磷会使其中的 催化剂中毒 ,因此要求限制发动机油配方中的磷含 量 ,这就需要采用新的低磷或无磷添加剂. 目前在 发达国家的内燃机油中广泛使用油溶性有机钼来降 低二烷基二硫代磷酸锌 ( ZnDDP)的使用量 ,同时提 高发动机摩擦副的减摩性 ,提高效率 [

1 -

2 ] . 由于矿 物油生物降解性能差 ,对环境污染严重 ,而大部分合 成油具有对生态环境不造成危害或轻度危害 ,在一 定程度上为环境允许的优点. 随着各国对环境保护 的重视 ,合成油尤其是酯类合成油越来越受到各国 的重视. 季戊四醇酯是可完全降解的合成油 ,且有 高的抗氧化性 ,目前在航空机械中广泛采用. 为了 提高摩擦副的传动效率 ,降低摩擦系数 ,有机钼作为 摩擦改进剂已开始广泛应用 ,如二烷基二硫代磷酸 钼(MoDDP)和二烷基二硫代氨基甲酸钼 (MoDTC) 等. 研究发现 , ZnDDP能够促进 MoDDP和MoDTC 分解生成以 MoS2 为主的化学反应膜 ,有效改善了 摩擦副的减摩和抗磨性能 [

1 -

5 ] . 本文选用可降解的 季戊四醇酯合成基础油 , 研究油溶性有机钼与 ZnDDP在季戊四醇酯中的抗磨减摩性能.

1 实验部分 1.

1 基础油和添加剂 试验选用的基础油是衢州恒顺化工有限公司生 产的黏度为

68 # 的季戊四醇酯 (简称 PE) ,表 1列出 了PE的各项性能指标. 选用的添加剂为日本旭日 公司 MoDDP、 MoDTC产品和中石油兰州润滑中心 提供的 ZnDDP,将其分别以不同的质量分数添加到 PE中 ,得到待测油样. 1.

2 抗磨减摩性能测试 试验设备为济南试验机厂产 MMW - 1型立式 万能摩擦磨损试验机. 所用钢球为上海轴承厂产直 径12.

7 mm,标准 GCr15钢球 ,硬度 HRC 58~62. 试验前后分别用石油醚进行超声波清洗

10 m in. 试 验参数 :转速

1 450 r/m in;

室温 ;

载荷

392 N,时间

30 m in. MoDDP 和MoDTC 有机钼化合物分别与 ZnDDP进行复配时的总质量分数为 1. 0% . 测试 收稿日期 :