苯并噻唑衍生物润滑油添加剂的合成与性能研究

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1、学校代号U10530U学号U201510151548分类号UTH117.2+2U密级U硕士学位论文苯并噻唑衍生物润滑油添加剂的合成与性能研究学位申请人U鲁浩指导教师赵才贤教授赵鸿斌教授学院名称化工学院学科专业化学工程与技术研究方向精细化工新产品的研究及应用二○一八年五月SynthesisandPropertiesofBenzothiazoleDerivativesLubricantAdditivesCandidateUHaoLuSupervisorUUProf.Cai-XianZhaoProf.Hong-binZhaoCollegeUCollegeofChemicalE

2、ngineeringProgramUResearchandApplicationofNewFineChemicalProductsSpecializationUChemiscalEngineeringandTechnologDegreeUMaster’sDegreeofEngineeringUniversityUXiangtanUniversityDate2018-05摘要传统润滑油添加剂在分子设计时主要是为了满足润滑油的使用性能，较少考虑到环境、健康等因素，其使用越来越受到环保要求的限制。再加上现代大型工业飞速发展，传统润滑油添加剂已难以适应越来越苛刻的工作条件。因此

3、，开发新型的环境友好且性能高效的润滑油添加剂显得尤为重要。本文设计合成了几类1环境友好的杂环衍生物润滑油添加剂，并采用HNMR和MALDI-TOF-MS表征了其分子结构。研究了其热稳定性和在液体石蜡（LP）中的油溶性和抗腐蚀性，用四球摩擦机系统地考察了添加剂的摩擦学性能，并用扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析仪（EDS）观察和分析了钢球磨斑表面的形貌和元素组成，初步探讨了添加剂的作用机理。主要研究内容如下：（1）设计合成了4种不同烷基链的苯并噻唑乙酰胺三硫代碳酸酯衍生物润o滑油添加剂（2a~2d）。其性能研究结果表明：2a~2d的起始热分解温度在201C以上；铜片腐蚀级

4、别为1a；表现出了比二烷基二硫代磷酸锌（ZDDP）更优越的摩擦学性能，添加1.0%（质量分数，下同）2b油样的最大无卡咬负荷（PB）值是LP的2.3倍，烧结负荷（PD）值比LP提高了58.7%，磨斑直径比LP降低了44.6%，摩擦系数比LP减小了24.4%。（2）设计合成了4种不同烷基链的苯并噻唑乙酸酯基黄原酸酯衍生物润滑油添加剂（3a~3d）。其性能研究结果表明：3a~3d的铜片腐蚀级别为1a；其极压和抗磨性能与ZDDP相近，同时具有良好的减摩性，添加1.0%3c油样的PB值比LP提高了92.2%。（3）设计合成了4种不同官能团或烷基链的苯并噻唑均三嗪衍生物润滑油o添

5、加剂（4a~4d）。其性能研究结果表明：4a~4d的起始热分解温度在238C以上；铜片腐蚀级别为1a；4c和4d不仅具有接近于ZDDP的极压性，而且具有比ZDDP更优越的抗磨和减摩性，添加1.0%4d油样的磨斑直径比LP降低了41.3%，摩擦系数比LP减小了20.9%。（4）设计合成了4种不同烷基链的荒氨酸基苯并噻唑均三嗪衍生物润滑油o添加剂（5a~5d）。其性能研究结果表明：5a~5d的起始热分解温度在214C以上；铜片腐蚀级别为1a；具有比ZDDP更优越的摩擦学性能,添加1.0%5d油样的PB值是LP的2.3倍，PD值是LP的1.6倍，磨斑直径比LP降低了39.0%

6、，摩擦系数比LP减小了22.1%。关键词：润滑油添加剂；杂环衍生物；摩擦学性能；热稳定性；抗腐蚀性IAbstractTraditionallubricantadditivesweremainlyfocusonsatisfyingtheuseperformanceoflubricatingoilwhendesigningthemolecules,whilelesstakingtheenvironment,healthandotherfactorsintoaccounts,leadingtotheirusagewereincreasinglyrestrictedbyenvi

7、ronmentalrequirements.Inaddition,withtherapiddevelopmentofmodernindustry,traditionallubricantadditivesaredifficulttoadapttoincreasinglydemandingworkingconditions.Therefore,itisveryimportantandurgenttodevelopnewenvironmentallyfriendlyandefficientlubricatingoiladditives.Int