含氮硼酸酯润滑油添加剂的合成及摩擦学性能研究

龙玉鑫，陈立功

(重庆工商大学 废油资源化技术与装备教育部工程研究中心，重庆 400067)

为了减少机械设备的磨擦磨损，延长其使用寿命，润滑油使用愈发广泛，对传统润滑油添加剂也提出了更高的要求。随着人们环保意识的增强以及各种环保法规的日趋严格[1]，润滑油添加剂的环境适应性已成为人们感兴趣的研究课题[2]。有机硼酸酯具有良好的承载能力和润滑性能，且具有无毒无臭、环境适应性好等特点[3-4]，但其易水解，所以人们在硼酸酯分子结构中引入富电子原子，使硼原子与富电子原子上的孤对电子形成配位键[5-6]。本文通过在硼酸酯中引入氮原子合成一种含氮硼酸酯润滑油添加剂，评价其在基础油150SN中的摩擦学性能，同时按照抗磨液压油的标准测定其水解安定性。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

大豆油脂肪酸；150SN、二异丙醇胺、硼酸、十六醇、氢氧化钾均为分析纯。

XSE205DU电子天平；SZCL-2-250型电磁加热套；DHG-9070A电热鼓风干燥箱；YT0301水解安定性测定仪；Spectrum Two傅里叶变换红外光谱仪;MS-10JS四球摩擦试验机。

1.2 合成路线

第1步：大豆油脂肪酸与二异丙醇胺酰胺化生成脂肪酸二异丙醇胺，记为FAD。

第2步：FAD、硼酸和十六醇反应生成脂肪酸二异丙醇胺硼酸酯，记为FADB。

1.3 合成

1.3.1 FAD的合成 在装有温度计、搅拌器、回流装置的三口烧瓶中，加入大豆油脂肪酸，加热至50 ℃，脂肪酸融化，按照 1∶1～1∶1.5的比例加入二异丙醇胺，控制温度范围在130～180 ℃，反应 2～6 h，得到的棕色粘稠透明液体，即为大豆油脂肪酸二异丙醇胺。根据脂肪酸消耗量前后酸值的变化计算产率。……