Page 174 - 201811

·1960· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷

3 结论

采用二正辛胺、二硫化碳和环氧丙烷为原料，
先合成含 S、N 的长链醇 CNS，CNS 再与苯硼酸反
应，制得含 S、N 的苯硼酸酯 SNBA。采用红外光
谱和元素分析对 SNBA 的结构进行了表征，确认合
成产物是目标产物。分析了 SNBA 添加到 PAO 中的
水解稳定性和油溶性。结果表明，水解时间超过
180 h；添加量不超过 2.5%时，与 PAO 有良好的互

溶性。采用四球摩擦试验机对 SNBA 在 PAO 中的摩
图 6 摩擦系数随测试时间的变化
Fig. 6 Changes of friction coefficient with the test time 擦学性能进行了测试，结果表明，SNBA 添加量为
2.5%时综合性能最佳：（1）极压性能显著提高，P B
2.4.4 摩擦面 SEM 及 EDS 分析 达到 1100 N，比基础油增加了 181%；（2）具有良
纯基础油 PAO 和添加 2.5% SNBA 后基础油四 好的抗磨性能，磨斑直径最小，达到 0.48 mm，相
球摩擦实验的钢球摩擦面的 SEM 图见图 7。可以看 比基础油下降了 30.4%；（3）具有良好的减摩性能，
出，纯基础油测试后钢球摩擦表面有明显的摩擦痕 与基础油相比摩擦系数下降了 21.6%。采用 SEM 和
迹和犁沟。添加 2.5%的 SNBA 后，钢球表面的摩擦 EDS 分析了钢球摩擦面，SNBA 在金属表面形成了
痕迹减轻，并且没有明显的犁沟出现，摩擦表面有 含 S、N、B 的复合材料保护膜，表现出良好的摩擦
一层保护膜形成。 保护性能。合成的硫氮型有机苯硼酸酯 SNBA 作为
全合成基础油的添加剂具有良好的应用效果，具有

较大应用前景。
参考文献：
[1] Li Xuemei (李雪梅), Yang Yiyong (杨义勇). The progress of
research on boric compounds as extreme-pressure antiwear and
friction-reducing lubricant additive[J]. Lubrication Engineering (润
滑与密封), 2006, 31(9): 197-212.
a—PAO 基础油润滑摩擦面；b—PAO 基础油+2.5% SNBA 润滑 [2] Shan F U, Glavatskih S, Antzutkin O N. Boron in tribology: from
摩擦面 borates to ionic liquids[J]. Tribology Letters, 2013, 51(3): 281-301.
[3] Wang Yonggang (王永刚). Study on tribological properties and
图 7 摩擦面对比 mechanisms of series of novel organic boric acid esters as
Fig. 7 Comparison of friction surfaces additives[D]. Shanghai: Shanghai Jiao Tong University(上海交通大
学), 2009.
添加 SNBA 后的摩擦面的 EDS 分析如图 8 所 [4] Wang Y, Li J, He Z, et al. Investigation on phenyl-borated
hydroxyalkyl dithiocarbamate as multi-functional lubricating additive
示。结果表明，钢球的摩擦表面有 C、S、N、B 等 with highhydrolytic stability and anti-oxidation[J]. Proceedings of
the Institution of Mechanical Engineers, Part J: Journal of
元素。说明合成的硫氮型苯硼酸酯在摩擦过程中与 Engineering Tribology, 2008, 222( 2): 133-140.
金属表面发生了反应，S 元素主要贡献了极压性能 [5] Hu Xiaolan (胡小兰), Liang Guozheng (梁国正). Hydrolytic
stability of borate ester and its application[J]. Materials Review (材
和抗磨性，B 元素在抗磨性上表现出协同效应，同 料导报), 2002, 16(1): 58-60.
时起到一定的减摩效果。 [6] Liu Junjun (刘俊君), Sun Jian (孙健). Synthesis of the new six-
membered ring nitrogen-containing borate esters extreme pressure
and antiwear agent and study of tribological properties[J].
Guangdong Chemical Industry (广东化工), 2012, 39(7): 54-55.
[7] Zhu Miao (朱苗), Wang Jian (王鉴), Tang Haiyan (唐海燕), et al.
Synthesis and tribological properties of a sulfur nitrogen-containing
heterocyclic borate ester[J]. Chemical Industry and Engineering
Progress (化工进展), 2016, 35(7): 2179-2185.
[8] Li J S, Xu X H, Wang Y G, et al. Tribological studies on a novel
borate ester containing benzothiazol-2-yl and disulfide groups as
multifunctional additive[J]. Tribology International, 2010, 43(5/6):
1048-1053.
[9] Xu Zhen (徐震), Yang Fuwang (杨福旺), Cheng Si (程思), et al.
Preparation and tribology properties of borate ester lubricating
additive containing S and N[J]. Modern Chemical Industry(现代化
工), 2014, 34(11): 73-77.

[10] Li Z, Zhang Y, Ren T, et al. Tribological studies of highly
hydrolytically stable N-containing Long chain alkyl phenylborate
图 8 钢球摩擦面 EDS 谱图 esters in mineral oil[J]. Proceedings of the Institution of Mechanical
Fig. 8 EDS spectrogram of friction surface of steel ball Engineers, Part J: Journal of Engineering Tribology, 2014, 228(7):
after test 770-779.