脂肪酸咪唑啉季铵盐在海水中的摩擦学性能研究

简介

用二乙烯三胺分别和油酸和十二羟基硬质酸反应合成2种咪唑啉季铵盐(OMAS,TMAS),用傅里叶变换红外光谱对其结构进行表征;用模拟海水代替水作基础液,用四球摩擦磨损实验机评价2种添加剂的减摩抗磨性能和承载能力,用扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)对磨损表面进行表征。结果表明当添加剂的质量分数为1.0%时,水基基础液的减摩抗磨效果明显提高;与空白水基基础液相比,含OMAS的水基基础液的最大极压值提高了1倍多,而含TMAS的水基基础液的最大极压值提高了9倍多;TMAS的减摩抗磨及承载能力都优于OMAS,这是因为含羟基侧链咪唑啉季铵盐比含不饱和键侧链的咪唑啉季铵盐的键合或吸附能力强,更易在金属表面成膜。XPS和EDS测试结果表明,摩擦过程中OMAS和TMAS通过摩擦化学反应或吸附在金属表面形成了一层含Fe、N化合物的边界保护膜,提高了水基基础液的减摩抗磨效果。