葫芦脲类新型环境友好润滑添加剂的合成及摩擦学性能研究

由于现代工业技术的发展和人类环保意识的提高，发展高性能环境友好型润滑剂已成为全球性的共识。本项目以不含硫、磷元素的氮杂环化合物葫芦脲及其衍生物、配合物为研究对象，首次将它们作为润滑添加剂应用于摩擦学领域，包括水润滑添加剂和油、脂润滑添加剂。它们无灰、低毒性，不会对环境造成污染，能够满足新型高性能环境友好润滑材料研发的要求。通过本项目的研究，能为开发新型高性能环境友好润滑材料提供新思路，也为葫芦脲类化合物的应用开辟全新的领域。

随着现代工业技术的发展和人类环保意识的不断提高，发展高性能环境友好型润滑剂已成为全球性的共识。本项目以不含硫、磷元素的氮杂环化合物葫芦脲及其衍生物、配合物为研究对象，首次将它们作为添加剂应用于摩擦学领域。我们合成了一系列葫芦脲、葫芦脲衍生物及配合物，并研究了它们的摩擦学性能。研究结果表明：葫芦脲及其衍生物作为水基润滑液的添加剂，由于分子两端带负电性的羰基氧原子与摩擦副表面带正电荷的金属阳离子可通过静电作用吸附，在金属表面形成物理吸附膜，从而有效地降低了体系的摩擦系数以及磨损体积，具有较好的减摩抗磨效果；而葫芦脲及其衍生物作为润滑油添加剂，减摩抗磨作用较差；葫芦脲配合物无论是作为水润滑还是油润滑添加剂，都没有显著的减摩抗磨作用。导致此结果的原因，一方面是由于葫芦脲及其衍生物在基础油中溶解度的太低；另一方面，可能是由于葫芦脲及其衍生物与金属摩擦副表面之间的孤电子对配位作用，是一种弱相互作用。在水溶液中，溶解度较大且摩擦实验所采用载荷较小的情况下，可以表现一定的减摩抗磨作效果；而在常用基础油中，这些化合物的溶解度很小，特别是在高温、高载荷的条件下，这种配位作用的强度不足以达到显著增加基础油的减摩抗磨作用的要求。本项目对葫芦脲类化合物的摩擦学性能与它们的分子结构、在基础液中溶解度的关系的研究以及对摩擦学机理的初步探索，总结出了影响这类化合物摩擦学性能的关键因素，为新型高性能、环保型润滑油添加剂的开发提供了重要的理论参考数据和实验设计依据。