兰州化物所离子液体添加剂研究获进展

2011-1-04 15:31 来源: 中国科学院
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  近日,摩擦学重要国际期刊Tribology Letters出版离子液体润滑剂专刊,共发表论文6篇,介绍了几个主要研究组的最新研究进展。其中,中国科学院兰州化学物理研究所刘维民课题组撰写了离子液体用作润滑脂添加剂的研究论文。这是继2009年刘维民研究员课题组受邀在ChemSocRev发表离子液体润滑剂综述文章以来,该领域研究的又一重要进展。

  离子液体润滑剂研究于2001年由刘维民课题组首先报道,近年来有关专利和论文大幅增加,成为合成润滑剂国际研究的热点,每年发表的论文和申请专利都在50篇以上,离子液体润滑剂2009年相关引用更是达到900多次。

  以往研究主要集中于离子液体作为基础油和添加剂,在润滑脂中的应用研究还较少。在本篇论文中,研究人员考察了离子液体在润滑脂中的潜在应用,发现离子液体与聚脲润滑脂具有良好相容性,聚脲润滑脂拥有较广的操作温度范围、良好的氧化、热、机械以及胶体稳定性,为一种高端润滑脂。摩擦学研究结果表明,在聚脲润滑脂中,添加1wt%的烷基咪唑类离子液体用于钢/钢摩擦副时,该系列离子液体在高温下具有优异的减摩抗磨性能,这可归因于离子液体较高的热稳定性、良好的溶解性和高温流动性,以及在摩擦过程中发生了较为复杂的摩擦化学反应,从而在金属表面形成了由氟化亚铁、氮化物和含P-O键的复合物构成的表面保护膜。与含1wt%二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)的润滑脂相比,该离子液体大大改善了聚脲润滑脂的减摩抗磨性能。

  该工作得到了国家重点基础研究发展计划、国家自然科学基金委员会、中国科学院的资金支持。

  研究结果发表在Tribol. Lett. (2010) 40:215–224。

  聚脲润滑脂和不同添加剂润滑下磨损表面形态扫描电镜图片:a,d 聚脲润滑脂;b,e 1 wt%硫磷伯仲醇基锌盐;c,f 1 wt%1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(图片左侧放大倍数80,右侧放大倍数300;载荷:300N;振幅:1mm;频率:24Hz;时长:30min;温度:150℃)