乙烯基POSS的改性、復(fù)合及其改善潤滑油摩擦性能研究.pdf

1、如何通過技術(shù)手段減少摩擦與磨損造成的經(jīng)濟(jì)損失一直是摩擦學(xué)研究的重要課題，其中，利用潤滑來減少摩擦和降低磨損是目前世界上最有效的方法。隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，機(jī)械設(shè)備對(duì)潤滑油品質(zhì)的要求越來越高，通過向潤滑油中加入性能優(yōu)異的添加劑是提高潤滑油品質(zhì)的重要手段。而傳統(tǒng)潤滑油添加劑多屬于單功能添加劑，面對(duì)復(fù)雜的工況條件難以滿足多樣化的潤滑要求，同時(shí)傳統(tǒng)潤滑油中多含S、P等對(duì)環(huán)境有害的元素。因此，研究和開發(fā)潤滑性能優(yōu)良且環(huán)境友好的納米潤滑油添加劑具

2、有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文以乙烯基POSS納米雜化材料為基體，借助點(diǎn)擊反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了不同碳鏈長度硫醇的有機(jī)修飾，提高了其在液體石蠟中的分散性與穩(wěn)定性;借助液相剝離法制備了超薄MoS2，并實(shí)現(xiàn)了無機(jī)超薄MoS2對(duì)乙烯基POSS納米雜化材料的表面接枝改性。利用紅外光譜、X-ray衍射、紫外光譜、1H核磁共振、掃描電鏡及投射電鏡等分析手段，對(duì)有機(jī)改性及無機(jī)改性乙烯基POSS的結(jié)構(gòu)與形貌進(jìn)行表征，結(jié)果表明:乙烯基POSS的結(jié)構(gòu)與形貌經(jīng)過表面

3、改性后發(fā)生了積極變化。同時(shí)，利用靜止觀察與紫外光譜掃描等手段對(duì)改性后的乙烯基POSS進(jìn)行分散穩(wěn)定性研究，發(fā)現(xiàn)改性后的乙烯基POSS納米材料與有機(jī)介質(zhì)具有良好的相容性。
　　利用MM-W1A型萬能摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)測定有機(jī)改性乙烯基POSS作為潤滑油添加劑的摩擦學(xué)性能。結(jié)果發(fā)現(xiàn)有機(jī)改性的乙烯基POSS具有優(yōu)異的摩擦學(xué)性能，在較低濃度下能夠明顯提高液體石蠟的減摩能力，平均摩擦系數(shù)最大降幅為23％。作用機(jī)理分析認(rèn)為:一方面，由于納米微粒近似

4、籠型，實(shí)現(xiàn)了摩擦副之間的滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)向滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)變;另一方面，有機(jī)碳鏈與摩擦副表面金屬元素結(jié)合，形成一層易剪切的潤滑油膜，可有效的降低摩擦系數(shù)。對(duì)MoS2-POSS納米復(fù)合材料的摩擦實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，MoS2-POSS的減摩抗磨效果要優(yōu)于MoS2及乙烯基POSS單獨(dú)作用，更重要的是其可以在更低的濃度下發(fā)揮潤滑效果。綜合摩擦銷表面形貌和元素分析可知，MoS2納米片的高承載能力與乙烯基POSS的油溶性及易形成吸附油膜的特性共同造就了MoS2-POSS