一种改性全氟聚醚衍生物在全氟聚醚基础油中的摩擦学性能研究

作者：张建强; 高一鸣; 姜滢; 梁成峰; 张航文; 李久盛^*

来源：表面技术, 2020, 49(09): 198-205.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2020.09.022

• 全氟聚醚衍生物
• 改性
• 添加剂
• 摩擦学性能
• 摩擦化学
• 吸附

目的通过对全氟聚醚衍生物的改性研究,开发出在全氟聚醚(PFPE)基础油中性能优越的摩擦改进剂。方法对全氟聚醚醇合成改性,得到一种新型全氟聚醚衍生物——五氟苯甲酸全氟聚醚酯。利用红外光谱仪和核磁共振氟谱对其结构进行表征,并考察了与PFPE的相容性。利用四球摩擦试验机考察其作为PFPE基础油添加剂的摩擦学性能。利用XPS和EDS能谱、三维轮廓仪和SEM分析表面组成和形貌,并由此推测润滑机理。结果所设计合成的新型全氟聚醚衍生物具有良好的热稳定性,在150℃时才开始分解。与基础油相比,此添加剂的加入能够减小25%左右的摩擦系数和30%左右的磨斑直径,并比其他添加剂表现出更优异的摩擦学性能。当添加量为2%(质量分数)时,摩擦系数降为0.073,磨斑直径为0.303 mm。改性全氟聚醚衍生物能够促使碳氟键断裂,形成更多的自由氟原子与金属表面发生摩擦化学反应,其中酯基团所连的五氟苯会吸附在金属表面,两者共同作用于金属表面,使之形成润滑膜,从而起到减摩抗磨的作用。结论改性全氟聚醚衍生物是一种适用于PFPE基础油,且性能优异的新型添加剂。

• 单位
  中国科学院大学; 中国科学院上海高等研究院