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水溶性抗腐蚀离子液体润滑添加剂的制备及其润滑机制研究

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当前，世界石油资源正以惊人的速度被消耗，同时，大量石油资源的使用会带来一定的环境污染，将会对环境成严重威胁，这已成为亟待解决的重大问题。多年来，人们一直在努力寻找有效的方法来替代润滑领域的石油。水是一种可回收的自然资源，具有成本低、无毒、环境友好、冷却性能优良、导热性能好等优点。自20世纪90年代初以来，水基润滑剂在机械加工、金属切削、机械传动和生物润滑等领域得到了广泛的应用。然而，由于水基润滑剂的表面张力低、粘度差，其润滑性能比油弱。水基润滑剂即使在低速下也难以形成有效的润滑膜，并且常常伴有对摩擦表面的强烈腐蚀。为了制备满足工业应用需要的水基润滑剂，研究人员添加各种功能性水溶性润滑添加剂以提高其摩擦学性能。近年来，水基润滑油添加剂的制备越来越受到重视。然而，这些添加剂的使用往往伴随着复杂的制备和对环境的一些污染。因此，开发性能优良、制备工艺极其简单的水溶性润滑油添加剂就显得尤为重要。
离子液体（IL）因其独特的物理化学性质，使其在润滑领域都有着广泛的应用，可以作为纯润滑剂、润滑添加剂、润滑薄膜和导电润滑脂等使用。而离子液体可作为油基添加剂和水基添加剂两种，在之前的研究工作中，离子液体作为水基润滑添加剂的报道较少，已报道的所合成的传统的水基润滑添加剂虽然具有良好的减摩抗磨性能，但是大多都是基于油基润滑的改性，溶解度很低，合成步骤复杂，成本高，并且在使用过程中常常会伴有腐蚀现象的发生。因此开发新型、高性能、合成步骤简单、成本低、抗腐蚀并具有优异的减摩抗磨性能的水溶液润滑离子液体添加剂是当前该领域的研究热点之一。我们合成制备了一类质子型的水溶性离子液体润滑添加剂，不仅合成简单、成本低廉，同时在具有优异减摩抗磨性能的基础上，还有很好的抗腐蚀性能。并对其在金属表面形成的摩擦膜的形貌和组成进行了分析，讨论了其润滑机制。这类添加剂性能优异、合成简单并且抗腐蚀，具有一定的应用价值和现实意义。