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硼酸酯是润滑油领域中研究较多的课题之一,因其无灰、无磷、无污染、生物可降解性好被广泛的应用于润滑油中,能够改善润滑油的氧化安定性、极压减摩抗磨性能等。但由于硼酸酯中的硼原子为缺电子体,遇水容易水解,水解稳定性差,使硼酸酯运用于水基比较困难。近年来含氮硼酸酯的开发大大的提高了硼酸酯的水解稳定性,将含氮硼酸酯应用于水基也成为可能。本文通过分子设计的观点合成了三种含氮硼酸酯,肼基硼酸酯、2-巯基苯并噻唑肼基硼酸酯(MNB)、苯并三氮唑肼基硼酸酯(NNB),将其分别应用于菜籽油、水-乙二醇润滑液中,考察其摩檫学性能、水解稳定性。并利用Gaussian软件计算上述三种硼酸酯及其水解产物中硼原子带电荷量,并对三种硼酸酯的结构进行优化,来探讨含氮硼酸酯的水解规律。同时将市售T321与合成的苯并三氮唑肼基硼酸酯(NNB)进行复配,考察其摩檫学协同性能,所有的摩檫学性能及计算结果如下所示:1、合成的肼酯硼酸酯具有良好的水解稳定性,是硼酸三乙酯的2800倍,硼酸三乙醇胺酯的2.3倍,并且在低载荷下硼酸三乙肼酯有较好的极压减摩和抗磨性能。利用XPS、SEM考察磨损钢球表面的成分和形成的边界膜结构,结果显示所加入的添加剂都吸附在钢球表面,形成了以B2O3为主的沉积膜和以氮元素为主的吸附膜等组成的润滑膜,阻止了摩擦磨损的进一步进行。2、合成的MNB在水-乙二醇中具有较好的润滑性能,含有2.0%的MNB水基液其极压值是纯水基液的2.5倍以上,同时能够不同程度的改善水基液的抗磨减摩性能。通过理论计算发现MNB水解稳定性主要是通过BN配位以及空间位阻来使其水解稳定性增强。利用SEM、EDS考察磨损钢球表面形貌和元素含量组成,发现含活性元素B、S、N的MNB重新组合形成新的化学膜,降低了钢球的磨损。3、通过理论计算,发现合成的NNB的水解稳定性要比肼基硼酸酯要好。含有NNB水基液具有优异的抗磨减摩性能,在低载荷下(98N),含2.5%NNB的水基液的磨斑直径要比纯水基液小30%。在摩擦过程中,NNB的加入使得钢球表面发生了润滑薄膜抛光作用,减少了钢球的表面磨损。4、当T321与NNB复配的比例为1:1时,其摩擦学性能要比单剂T321和NNB都要优越,其承载能力是基础液的三倍以上,其抗磨减摩效果也是所有复配试液中最好的,这说明复配后的T321和NNB具有摩檫学协同性能。通过SEM、EDS分析发现复配添加剂在钢球表面形成了含有N、S、B等活性元素组成的润滑膜,阻止摩擦磨损的进行。