Page 74 - 《摩擦学学报》2020年第3期
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       Key words: urea group; imidazolium ionic liquid; docusate; lithium-based grease; tribological properties

       随着环境问题越来越严重，人们对环保也愈加重                          (3-氨丙基)咪唑(安耐吉化学，98%)，异氰酸正丁酯(安
   视，环境安全等问题引起人们的广泛关注. 在工业领                           耐吉化学，98%)，多库酯钠(百灵威科技有限公司，
   域，环境问题的集中凸显主要体现在工业革命之后，                            95%)，2号复合锂基润滑脂(G)由中国石油润滑油公司
   当时的环境污染源主要以排放的大量煤烟尘和二氧                             兰州润滑油研发中心提供.
   化碳等有害物质为主，近代工业以来，随着机械制造                            1.2    离子液体的合成和表征
   能力和水平的逐渐提高，工业润滑需求问题也日益凸                                根据文献[18, 21]合成离子液体DOSS-1. 室温下，
   显，既要求发展高性能的润滑材料以满足机械设备的                            将50 mmol的1-(3-氨丙基)咪唑分散在200 mL乙腈中，
   长效润滑需求，又要求润滑材料本身具有优良的环境                            向其中缓慢滴加50 mmol的异氰酸正丁酯，控制滴加
           [1]
   友好性能 . 离子液体是一种完全由阴阳离子构成的                           速度，保持1 h滴加完毕，并继续反应4 h后加入50 mmol
   室温熔融盐，在室温或接近室温下呈液态，具有低挥                            的碘甲烷并避光反应24 h，反应结束后，用旋转蒸发仪
   发性、不可燃、蒸汽压低和热稳定性高等性能                       [2-6] .  除去溶剂，得到功能化咪唑碘盐. 将制备的咪唑碘盐
   2001年，自叶承峰等 首次报道了离子液体作为润滑                          分散在200 mL丙酮中，加入50 mmol多库酯钠，室温搅
                     [7]
   剂的研究工作以来，科研工作者对离子液体作为高性                            拌24 h，反应结束后过滤掉碘化钠，用旋转蒸发仪蒸除
   能润滑剂    [8-11] 及润滑油脂添加剂的工作进行了广泛的                   溶剂，用二氯甲烷溶解上述液体，水洗3次，有机相用
   研究  [12-14] ，这些报道的离子液体多集中在咪唑类、吡啶                   无水硫酸钠干燥过夜，过滤掉硫酸钠减压蒸除溶剂，
   类等阳离子的四氟硼酸盐和六氟磷酸盐类等离子液                             得到淡黄色液体DOSS-1，产率88%.
   体. 然而，上述离子液体中的阴离子易水解，易产生引                              根据文献[18, 21]合成离子液体DOSS-4. 室温下，
                               [15]
   起腐蚀基底的有毒副产物(HF) ，而且生物毒性较                           将50 mmol的1-(3-氨丙基)咪唑分散在200 mL乙腈中，
                                              [16]
   大，降解过程中产生的中间体对环境造成较大的危害 .                          向其缓慢滴加50 mmol的异氰酸正丁酯，控制滴加速
       近些年来，研究工作者逐渐意识到，发展无卤素                          度，保持1 h滴加完毕并继续反应4 h后加入50 mmol的
   的新型离子液体，有望解决上述问题. 凡明锦等                  [17-19] 合  溴代正丁烷，在85 ℃回流24 h，反应结束后，用旋转蒸
   成了无卤素的新型离子液体润滑剂，具有优异的摩擦                            发仪蒸除溶剂，得到功能化咪唑溴盐. 将制备的咪唑
   学性能和高的水解稳定性.                                       溴盐溶于200 mL丙酮中，加入50 mmol的多库酯钠，室
       多库酯钠(2-磺酸基丁二酸二(2-乙基)己酯钠                        温搅拌24 h，反应结束后过滤掉溴化钠，除去溶剂，用
   盐)是一种表面活性剂，在医用上作为非刺激性缓泻                            二氯甲烷溶解上述液体，水洗3次. 有机相用无水硫酸
   药的主要成分，口服后可以软化润滑肠道，常被用于                            钠干燥过夜，过滤掉硫酸钠后减压蒸除溶剂，得到红
                        [18]
   制备不同类型的轻泻药 . 脲基(HNCONH)具有以下                        棕色液体DOSS-4，产率90%.
                                                                                        1
   独特的性能：(1)化合物分子间因氢键的作用，氧化稳                              采用核磁共振波谱(Bruker 400Mz， H NMR：400
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   定性和机械稳定性高；(2)氮原子上存在孤电子对，与                          MHz， C NMR：100 MHz)和高分辨四级杆飞行时间
   金属配位形成稳定的配位键，牢固地化学吸附在金属                            质谱(micoTOF-Q II)对咪唑离子液体进行结构表征.
       [20]
   表面 .                                               1.3    含咪唑离子液体锂基润滑脂的制备
       本文作者通过分子设计，将脲基官能团与多库酯                              将离子液体DOSS-1和DOSS-4分别以质量分数
   基团分别引入到咪唑离子液体的阳离子与阴离子分                             1%、3%和5%添加至2号复合锂基润滑脂(G)中，采用
   子结构中，获得了一类脲基功能化的咪唑无卤素离子                            常州自立化工机械有限公司S-65三辊研磨机研磨
   液体，系统考察了其作为复合锂基脂添加剂的物理化                            3次，得到不同质量分数的功能化咪唑离子液体复合
   学性能和摩擦学性能.                                         锂基润滑脂，记为DOSS-1-G和DOSS-4-G.
                                                          采用德国耐驰公司STA 449 F3 TGA-DSC(NETZS
   1    试验部分
                                                      CH)同步热分析仪测试DOSS-1-G、DOSS-4-G和2号复
   1.1    原料及试剂                                       合锂基润滑脂的热稳定性，试验条件如下：氮气气氛，
       溴代正丁烷(百灵威科技有限公司，99.0%)，碘甲                      升温速率10 ℃/min，升温区间25~600 ℃. 大连北方分
   烷(安耐吉化学，98%)，乙腈(科密欧化学，99.5%)，1-                    析仪器有限公司BF-22宽温度润滑脂滴点测定仪测定
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