有研究表明: 通过引入聚氧乙烯链成为水溶性含P或含S、P 的添加剂在水介质中会发生水解反应,水解后抗磨性能明显得下降, 且在弱碱性溶液中的稳定性较差\。因此, 解决含硫、磷水溶性润滑添加剂的水解稳定性问题是决定其能否在水基润滑剂中广泛使用的关键; 同时由于含磷化合物易引起水质的富营养化, 并已被有关环保法规禁止使用, 故尽快寻找含磷润滑添加剂的替代产品是研究工作者未来几年的一项重要任务。
4含硼水溶性润滑添加剂
有机硼酸酯是一类多功能的添加剂, 它不但具有优良的极压抗磨性能, 良好的防锈性能和杀菌防腐性,而且无毒、无害, 易合成, 因而得到越来越广泛的研究和应用, 而将其作为水溶性抗磨剂的研究近期也有一些报道。高永建等考察了两种含硼咪哇琳化合物在水中的摩擦学性能, 试验表明：含硼咪哇琳化合物在水中具有良好的润滑性能和承载能力。作者考察了两种含硫氮水溶性硼酸醋的性能, 研究表明它们既具有优良的摩擦学性能, 又具有良好的防锈性能。李华锋等以硼酸、脂肪酸、烷醇胺进行反应合成了含硼水溶性润滑防锈添加剂, 并在工业实践中成功应用张秀玲等合成了多种水溶性硼酸酯(油酸硼酸酯、含氮硼酸酯、含硫硼酸酯) , 实验室性能测试表明它们均具有良好的抗磨和防锈性能[10]。以上研究表明水溶性硼酸酯具有良好的抗磨、防锈和抗微生物等多种性能, 具有较好的发展前景; 同时解决硼酸酯的水解性问题是水溶性硼酸酯实现工业应用的关键之一。
5水溶性润滑添加剂摩擦学作用机理研究
对水溶性润滑添加剂的抗磨作用机理的研究不多。一般认为: 由于水的粘度极低(25 ℃时, 粘度为0.89•s ), 故水基润滑剂难建立流体润滑, 而常处于边界润滑状态; 水基润滑添加剂在摩擦表面形成吸附膜(物理吸附膜和化学吸附膜) 或化学反应膜从而发挥减摩抗磨作用。如官文超对水溶性烷基硫代磷酸锌在钢球上形成的表面膜进行分析后认为: 钢球表面的润滑膜为多层非晶态膜, 元素S 在膜中分布比较均匀, 而P 和Zn 在膜中均明显发生了偏析现象, 且二者富集位置相同。林峰分析了烷基聚氧乙烯醚(硫) 磷酸锌及脂肪酸钾所形成的表面膜, 认为Zn 元素对抗磨性贡献最大, 而硫由于竞争吸附而使摩擦表面磷含量减少, 降低了抗磨性能; 三乙醇胺的加人对添加剂中Zn 元素起着选择性催化促进作用, 故表现为三乙醇胺对锌盐的抗磨性能有协同增效作用; 脂肪酸钾皂则是通过在摩擦面上形成胶体沉积膜而起抗磨作用困。高永建则认为含硼咪哇琳化合物的减摩抗磨作用取决于摩擦化学反应生成的有机咪哇琳、RB (OH )2 及部分分解产物的复合膜厂州水溶性润滑添加剂抗磨作用机理的研究对于深人认识添加剂结构-性能关系, 并在此基础上进行了添加剂分子设计大有裨益; 目前虽然取得了一些进展, 但尚需进一步深人研究对水溶性基润滑添加剂研究的思考开发性能优良的水溶性润滑添加剂是提高水基润滑剂润滑性能的关键。[17]
现阶段水溶性润滑添加剂的研究重点是考虑如何实现添加剂的水溶性问题, 而少于从水介质的特殊性及其对添加剂结构的要求和性能的影响角度去考虑水溶性润滑添加剂应具备的结构, 因此开发的水溶性润滑添加剂往往存在水解稳定性差,性能不稳定等缺点, 故实际应用受到限制，水介质的特殊性表现在水的极性和水与添加剂的相互作用。水分子的强极性和生成氢键的能力使其在经基化的金属表面易于形成强度较大的吸附层,这要求水溶性润滑添加剂分子中极性基团具有较强的吸附能力, 能在与水分子的竞争吸附中优先吸附; 同时分子中的非极性基团具有一定的侧向内聚力, 从而使添加剂分子在金属表面形成有一定吸附强度和厚度的吸附膜, 这说明对添加剂分子的水溶性有一定的限制, 要求添加剂在溶解性和吸附性上寻求最佳值。水与添加剂的相互作用表现在两个方面: 其一是水对添加剂结构稳定性的影响, 主要表现在水分子能促进添加剂分子的水解, 导致添加剂在金属表面的吸附性能下降及在水中溶解性下降, 或产生一些腐蚀性物质和沉淀, 从而影响水基润滑剂的润滑性和防锈性。其二是水中各类阴阳离子对添加剂分子的影响,由于阴阳离子的盐析作用和吸附作用, 使添加剂分子在水中的溶解度和在金属表面的吸附作用均下降, 从而影响水基润滑剂的润滑性。水基润滑添加剂所面临的特殊外部环境以及环保要求的迫切, 使水基润滑添加剂的研究必须从特殊的视角人手, 笔者认为今后水基润滑添加剂的研究应注重从以下几个方面深人开展。 水溶性润滑添加剂的研究现状(2):http://www.751com.cn/yanjiu/lunwen_17463.html