疏水性硼酸鈣納米添加劑對(duì)菜籽油摩擦學(xué)性能的影響

谷科城，林 旺，舒建華，王 建

(陸軍勤務(wù)學(xué)院，重慶 401311)

硼酸鹽納米添加劑是一類環(huán)境友好的潤(rùn)滑油抗磨、減摩添加劑。摩擦過(guò)程中，硼酸鹽發(fā)生摩擦化學(xué)反應(yīng)，在摩擦副表面生成含有B2O3，F(xiàn)eB，F(xiàn)e2O3的保護(hù)膜，從而起到潤(rùn)滑、抗磨、減摩的作用[1]。同時(shí)，在使用過(guò)程中，硼酸鹽納米添加劑還具有抑制金屬腐蝕和潤(rùn)滑油氧化的作用，而且環(huán)境友好[2]。Yang Guangbin等[3]考察了含氮硼酸酯納米添加劑在潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油(簡(jiǎn)稱基礎(chǔ)油)中的抗磨、減摩性能，發(fā)現(xiàn)其在PAO和石蠟基礎(chǔ)油中表現(xiàn)出優(yōu)異的抗磨性能，這是由于添加劑分子在摩擦過(guò)程中發(fā)生分解，形成了含有B2O3、Fe2O3和含氮有機(jī)物的保護(hù)膜。在葵花籽油中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%、粒徑為500～800 nm的納米硼酸鋅添加劑，葵花籽油的抗磨、減摩性能明顯提高。其抗磨機(jī)理可能是硼酸鋅添加劑在摩擦副表面生成了硬度更大的表面膜，緩解了摩擦副的摩擦磨損[4]。硼酸鹽納米添加劑在植物油中良好的抗磨、減摩性能，使環(huán)境友好型生物基潤(rùn)滑油具有更廣闊的應(yīng)用前景。

然而，硼酸鹽納米添加劑在基礎(chǔ)油中仍存在分散不均和穩(wěn)定性差等不足。因此，必須采用表面改性的方法，降低硼酸鹽納米添加劑的表面能，提高其油溶性或疏水性，以改善其分散穩(wěn)定性不佳的狀況[5]。研究表明[6]，經(jīng)硬脂酸改性后，二氧化鈦納米添加劑的疏水性大大提高，同時(shí)其在菜籽油中的分散穩(wěn)定性也大幅增強(qiáng)。然而，目前對(duì)納米硼酸鹽表面改性和摩擦學(xué)性能的研究仍較少。因此，本研究采用硬脂酸、油酸、乙二胺四乙酸和聚乙二醇對(duì)硼酸鈣進(jìn)行表面改性，得到具有不同疏水性能的復(fù)合硼酸鈣納米添加劑；……