于桂峰;魏鹏;何红坤;王旭;宋永欣;邹良旭
【摘 要】In order to explore the impact performance of antirust additive triethanolamine borate(TB) to lubricating additive tall oleic acid diethanolamide(TOAD),and obtain more excellent comprehensive performance of water-based lubricant,this paper choosed 2 g TOAD respectively compounded with 1~5 g TB acquiring a 100 g of aqueous solution as the research object,its extreme pressure,antiwear,antirust and corrosion resistance were explored respectively according to GB/T 3142-1982,GB/6144-2010.Studies show that the extreme pressure value of TB is less than 98 N meaning that extreme pressure performance is poor,but it can greatly improve TOAD extreme pressure and antiwear performance.2% TOAD water-based lubricant is not corrosive,but antirust effect is not strong;anti-rust effect of TB is good,except that it has some corrosive effect to the aluminum alloy;The compounded liquid of TOAD and TB has better anticorrosion performance.%为了探究防锈剂三乙醇胺硼酸酯(TB)对水基润滑添加剂妥尔油酸二乙醇酰胺(TOAD)性能影响,获
得综合性能更加优良的水基润滑剂,选择2 g TOAD分别与1~5 g的TB复配出100 g的水基液为研究对象,分别参照GB/T 3142-1982、GB/6144-2010探究其极压抗磨、防腐防锈性能.研究表明,TB极压值小于98 N,极压性能差,但可以极大提高TOAD的极压抗磨性能.2% TOAD水基润滑液不具有腐蚀性,但防锈作用不强;TB水基防锈液防锈效果好,但对铝合金具有腐蚀作用;TOAD与TB复配液表现出更好的防腐防锈性能. 【期刊名称】《应用化工》
【年(卷),期】防撞钢梁>管式中空纤维膜2017(046)008
【总页数】4页(P1565-1568)
【关键词】妥尔油酸二乙醇酰胺;三乙醇胺硼酸酯;复配;防腐防锈;极压抗磨
【作 者】于桂峰;魏鹏;何红坤;王旭;宋永欣;邹良旭
【作者单位】大连海事大学 轮机工程学院,辽宁 大连 116026;渤海大学 航运学院,辽宁 锦州 121013;渤海大学 航运学院,辽宁 锦州 121013;渤海大学 航运学院,辽宁 锦州 121013;大连海事大学 轮机工程学院,辽宁 大连 116026;大连海事大学 轮机工程学院,辽宁 大连 116026
【正文语种】中 文
【中图分类】TQ073+.2;TH117.22
木浆造纸工业的废液经蒸馏处理后可得妥尔油酸，其主要成分是脂肪酸、树脂酸等。妥尔油酸与二乙醇胺发生脱水反应，二者摩尔配比越大，生成的TOAD防锈能力越差，润滑能力越强。吕俊凡等[1]探究了防锈剂TOAD最佳合成条件；杨宏等[2]合成了表面活性剂TOAD，减少了拉丝过程中铜皂的产生；何红坤等[3]合成了润滑剂TOAD，5% TOAD的极压值高达1 020 N。添加剂复配可以获得综合性能更加优良的水基液。涂政文等[4]选择妥尔油酸酯与ZDDP复配，黄宝成[5]选用丙二醇聚醚和油酰三乙醇胺复配，何建国等[6]将三乙醇胺硼酸酯(TB)引入蓖麻油聚氧乙烯醚溶液中，谷国平等[7]选取椰油酰胺聚氧乙烯醚与三乙醇胺硼酸酯复配，王磊[8]选取脂肪醇聚氧乙烯醚和三乙醇胺硼酸酯复配，实验表明，以上复配物质间具有良好的协同作用。
为了提高润滑剂TOAD的防锈性能，本文选择防锈剂TB与之复配，以期获得极压抗磨、防腐防锈等综合性能良好的水基液，同时对TB深入研究，解决其在摩擦学特性、防腐防锈性能等研究不足的问题[9-10]。
豆袋弹1.1 试剂与仪器
妥尔油(碘值≤125，脂肪酸含量>35%，松香树脂酸> 35%，不皂化物 <20%)；二乙醇胺98%，工业品；TB(总碱度172～185)。
B-2型恒温磁力搅拌器；250 mL GG-17烧杯。
1.2 水基液制备
在真空保护的条件下，考虑到二乙醇胺的加热挥发性，妥尔油与二乙醇胺按摩尔比1∶1.15混合，温度加热至60 ℃，发生成盐反应，反应时间1.5 h。成盐反应后，温度加热至110 ℃，发生缩水反应，反应时间5 h。自然冷却至室温，提纯后即得到润滑剂TOAD。将试剂分别与去离子水混合，配制出2%TOAD润滑液、1%～5%TB防锈液。分别取2 g TOAD与1～5 g TB进行复配，与去离子水混合后配制出100 g复配液，记为2∶1，2∶2，2∶3，2∶4，2∶5复配液。
蓄电池防盗1.3 性能测试
1.3.1 极压性能 参照GB/T 3142—1982润滑剂承载能力测定法。采用MRS-10A型四球摩擦磨损试验机测定最大无卡咬载荷(PB值)，主轴转速1 450 r/min，时间10 s，温度为室温(约26 ℃)。所用钢球为Φ12.7 mm二级GCr15钢球，硬度为59～61 HRC。
1.3.2 抗磨性能 参照SH-T 0189润滑油抗磨损性能测定法。MMW-1A型四球摩擦磨损试验机主轴转速1 200 r/min，载荷147 N，时间60 min，温度40 ℃。采用OLYMPUS GX51倒置式系统金相显微镜测量磨斑直径，磨痕方向直径与磨痕垂直方向直径平均值即为磨斑直径(WSD)。
1.3.3 防腐、防锈性能 实验参照GB/6144—2010合成切削液。腐蚀性实验中，一级灰口铸铁(符合GB/T 718)、紫铜(符合GB/T 5213)、LY12铝(符合GB/T 3190)试片尺寸均为25 mm×50 mm×2 mm，温度55 ℃；TOAD润滑液、复配液的3种材料腐蚀实验时间依次为24，4，4 h，TB防锈液的3种材料腐蚀实验时间依次为24，8，8 h。防锈性实验中，一级灰口铸铁块(符合GB/T 718)尺寸为Φ35 mm×20 mm，温度35 ℃；单片防锈性实验时间24 h，叠片防锈实验时间4 h。
1.3.4 pH值 水基液酸碱值合格与否的判断标准参照GB/T 6144—2010。采用梅特勒pH测量
仪分别测量实验试剂酸碱值，测量温度为室温(约26 ℃)，3次测量取其平均值，即得最终pH值。
2.1 极压性能
2.1.1 TB极压性能 极压实验载荷为98 N。
由图1可知，不同浓度的TB磨斑直径大小在0.31 mm左右，虽然小于去离子水磨斑直径0.335 mm，但远大于该载荷下的补偿直径0.22 mm。因此，TB溶液润滑膜承载能力很差，PB值<98 N。
t型槽铣刀
由图2可知，随着TB添加量的增加，摩擦系数减小，改善了水基的润滑性能，但摩擦系数均在0.1以上。因此，TB具有减摩作用，但减摩效果很差。
2.1.2 复配液极压性能 复配液极压实验结果见表1。
由表1可知，2∶1复配液的PB值为784 N，摩擦系数为0.090 144，相较于2% TOAD极压值637 N提高了5个载荷级别，相比于2% TOAD在其较小极压值下的摩擦系数0.094 378减小
了4.486%，由此可知，TOAD复配TB后，其润滑膜承载力显著提高，减摩性能增强，这可能是由于两种物质复配后，分子间可以发挥协同作用，增强了复配液的润滑效果。
当复配比为2∶2时，复配液的极压值比2∶1复配液高出1个载荷级别，随着复配液中TB含量增加，极压值不再增大，保持在834 N不变，但该载荷下的摩擦系数显著降低。
图3为834 N载荷下，复配液极压实验摩擦系数曲线。
由图3可知，随着TB添加量的增加，摩擦系数显著减小，除2∶1复配液极压值小于834 N，摩擦系数在0.105以上，其余复配液摩擦系数均在0.1以下，可见，复配液在高载荷下仍具有良好的减摩性能。
834 N载荷下，复配液极压实验磨斑直径曲线，见图4。
由图4可知，随着TB添加量增加，磨斑直径显著减小，但由于下一级载荷下，磨斑直径均大于补偿直径。按照国标要求，复配液承载能力保持不变，这可能是由于极压条件下，金属间高温摩擦，复配液与之发生化学反应，形成具有润滑作用的化学吸附膜，TB的添加量增加更有益于催化这道吸附膜的形成，复配液减摩效果增强，但该吸附膜的承载能力有限，
复配液极压值难以持续增大。干蒸房
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