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西南交大:二硫化钼功能化稠化剂调制高性能润滑脂

编译者:冯瑞华发布时间:Nov 24, 2023点击量:1813 来源栏目:科技前沿

高速载运装备及其关键运动部件服役过程中经常遭受复杂多变的环境和机械双重作用影响,会诱发严重的磨蚀与腐蚀交互损伤问题。润滑脂因密封防护和润滑功能而受到青睐,用于机械运动部件表面发挥阻隔摩擦副直接接触和润滑功能、阻止腐蚀性介质的浸入等,已经成为大多数机械运动部件的必需品。其中,稠化剂是润滑脂的最基本组分,其结构与属性、与润滑油的感受性决定了润滑脂的胶体/机械/化学/热稳定性、流变学性能等。

前期工作围绕提升润滑脂理化性能和润滑密封功能,筛选了系列二元酸、有机胺及调控摩尔比,通过调制复合皂化过程与稠化剂纤维的组分结构,从而可实现对润滑脂理化性能和摩擦学行为的调控。相关工作发表于Tribology Letters, 2020, 68:99; Friction, 2021, 9, 1077-1097; Tribology International 2022, 173, 107643和175, 107826; Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 2022,111, 51-63等,系统解析了皂化反应的二元酸、有机胺及其配比对稠化剂结构与稠化效果、以及对润滑脂理化性能与流变学性能的影响规律。

在上述研究基础上,鉴于现用润滑脂需引入多种添加剂才能满足工况服役性能要求,这些添加剂仅仅作为增强相存在于润滑脂的胶体分散体系中,难以与润滑油、稠化剂充分协同而最大限度地发挥其防护功能。

近日,西南交通大学材料服役行为与安全评价研究团队樊小强等故提出了功能化稠化剂的理念。通过原位还原MoS2接枝于凹凸棒制备了功能化的凹凸棒稠化剂(ATP/MoS2),证明了ATP/MoS2稠化剂对润滑脂摩擦学性能的增强作用,并提出了其润滑机理,相关工作发表于专业领域权威期刊Tribology International, 2023, 179, 108135。同时,利用机械应力诱导和硫醇化学导向技术充分利用缺陷S空位和活性Mo原子共轭,成功获得氨基化改性MoS2,并将其引入到皂化过程中,原位构建了一种新型的二硫化钼功能化复合锂皂多元氢键稠化体系,探究了该稠化剂所调制的润滑脂在高剪切速率和长剪切时间下的流变响应行为,揭示了新型稠化剂在摩擦界面二硫化钼的释放规律以及独特纳米结构的摩擦膜形成机制。该文章近日以题为“MoS2 functionalized lithium complex soap with enhanced thickening net structure toward high-performance thickener”发表于国际权威期刊Chemical Engineering Journal, 2023, 478, 147445。

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