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第 8 期 廖俊旭，等: 绿色含氮多功能润滑油添加剂的合成、表征及其润滑性能 ·1417·

参照 GB/T 5096—1985 方法，将铜片打磨光亮后 收峰。结合相应的核磁共振氢谱和飞行时间质谱可
浸没在添加量为 1.0% 4 种添加剂的液体石蜡中，于 以确证化合物的结构。
100 ℃烘箱中恒温存放 3.0 h 后，取出铜片，用石油
醚清洗干净，与腐蚀标准比色板对比，观察腐蚀情况。
1.3.2 热稳定性
参照文献[17]方法，采用热重分析仪评价所合
成的 4 种添加剂的热稳定性，测试条件为：Ar 气氛，
升温速度 10 ℃/min。
1.3.3 摩擦学性能及磨损表面分析
分别将 4 种添加剂加入到液体石蜡中，配制成
实验油样。参照 GB/T 3142-1982，在四球摩擦磨损

试验机上测定油样的 P B 值和 P D 值。所用钢球为上
图 1 添加剂Ⅰ~Ⅳ的红外光谱
海钢球厂 的标准Ⅱ 级轴承钢 球 GCr15 ，直径 Fig. 1 FTIR spectra of additives (Ⅰ~Ⅳ)
12.7 mm。在转速 1450 r/min，时间 10 s。在载荷为
392 N，转速为 1450 r/min，时间为 30 min 的条件下 2.1.2 核磁共振氢谱和飞行时间质谱表征
1
进行长磨实验，测定相应的钢球磨斑直径，同时得 Ⅰ： HNMR (400 MHz, CDCl 3 , TMS), δ:
到相应的平均摩擦系数。长磨实验结束后，下钢球 7.38~7.23 (m, 20H), 4.09 (t, J = 8.9 Hz, 4H), 3.80 (s,
8H), 3.29 (d, J = 3.4 Hz, 4H), 1.69 (d, J = 15.6 Hz,
用石油醚清洗干净，用扫描电子显微镜观察磨斑表
4H)。MALDI-TOF-MS, m/Z: calcd for C 36 H 40 N 2 O 4
面形貌，并通过搭载的能谱分析仪分析磨斑表面的
+
[M+1] : 565.299, found: 565.246。
元素组成。 Ⅱ： HNMR (400 MHz, CDCl 3 , TMS), δ:
1
7.37~7.27 (m, 20H), 3.62 (d, J = 18.6 Hz, 8H), 3.39 (s,
2 结果与讨论
4H), 3.27~3.15 (m, 8H)。MALDI-TOF-MS, m/Z: calcd
+
for C 36 H 40 N 4 O 2 [M-1] : 559.315, found: 559.102。
2.1 添加剂的结构表征
1
Ⅲ： HNMR (400 MHz, CDCl 3 , TMS), δ: 8.06 (d,
2.1.1 红外光谱解析
J = 7.9 Hz, 1H), 7.59 (d, J = 7.7 Hz, 1H), 7.50 (t, J =
添加剂Ⅰ~Ⅳ的红外光谱见图 1。如图 1 所示， 7.6 Hz, 1H), 7.37 (dd, J = 8.1, 7.1 Hz, 1H), 5.49 (s,
Ⅰ中，1728 cm 1 处为 C=O 的伸缩振动吸收峰， 2H), 3.47~3.25 (m, 4H), 1.29 (dd, J = 36.5, 5.3 Hz,
1
1210 cm 处为 C—O—C 的伸缩振动吸收峰，1182 16H), 0.96~0.80 (m, 6H)。MALDI-TOF-MS, m/Z:
1
+
和 1152 cm 处为 C—N 的伸缩振动吸收峰，2924 calcd for C 20H 32 N 4O [M+1] : 345.258, found: 345.264。
1
1
和 1453 cm 处分别为 CH 2 的伸缩振动和变形振动 Ⅳ：HNMR (400 MHz, CDCl 3 , TMS), δ: 7.82 (dd,
1
吸收峰，744 和 1495 cm 分别为芳环上 C—H 的变 J = 6.5, 3.1 Hz, 2H), 7.35 (dd, J = 6.6, 3.0 Hz, 2H),
形振动和 C==C 骨架伸 缩振动吸收峰；Ⅱ中， 4.85 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 4.63 (t, J = 6.0 Hz, 2H), 4.06
(s, 2H), 3.27 (dd, J = 7.7, 4.5 Hz, 4H), 2.62~2.53 (m,
1648 cm 1 处为 C==O 的伸缩振动吸收峰，1123 和 2H), 1.23 (dd, J = 18.9, 12.0 Hz, 16H), 0.84 (dd, J =
1
1155 cm 处为 C—N 的伸缩振动吸收峰，2927 和 7.4, 2.4 Hz, 6H)。MALDI-TOF-MS, m/Z: calcd for
1463 cm 1 处分别为 CH 2 的伸缩振动和变形振动吸 C 24 H 38 N 4 O 2 S 2 [M+1] : 479.244, found: 479.223。
+
1
收峰，745 和 1493 cm 分别为芳环上 C—H 的变形 2.2 添加剂的油溶性和抗腐蚀性
振动和 C==C 骨架伸缩振动吸收峰；Ⅲ中，1645 cm 1 图 2 为 4 种添加剂在室温下，添加量为 2.0%时
1
处为 C==O 的伸缩振动吸收峰，1101 cm 处为 C— 的油溶性实验结果。由图 2 可见，室温（25 ℃）下，
1
N 的伸缩振动吸收峰，1469 和 733 cm 处为 CH 2 Ⅲ和Ⅳ在添加量为 3.0%时仍能良好溶解，Ⅰ和Ⅱ的
1
的变形振动吸收峰，745 和 1497 cm 分别为芳环上 添加量也可达到 2.0%。实验发现，低温（5 ℃）下，
C—H 的变形振动和 C==C 骨架伸缩振动吸收峰；Ⅳ 4 种添加剂的添加量都能达到 1.0%，Ⅲ和Ⅳ的添加
中，1058 cm -1 处为 C==S 的伸缩振动吸收峰， 量能达到 3.0%。说明所合成的 4 种添加剂油溶性良
1
1644 cm 处为 C=O 的伸缩振动吸收峰，1058 cm 1 好，在较低温度的工况也能正常使用。图 3 为铜片
1
处为 C—N 的伸缩振动吸收峰，1454 和 728 cm 处 腐蚀实验结果。由图 3 可见，含有 4 种添加剂的油
1
为 CH 2 的变形振动吸收峰，747 和 1566 cm 分别为 样的腐蚀级别均为 1a，说明 4 种添加剂均具有优良
芳环上 C—H 的变形振动和 C==C 骨架伸缩振动吸 的抗腐蚀性能。