近（jìn）年（nián）來，隨著汽車生產技術的引進，國內轎（jiào）車（chē）業的飛速發展，我國國民經濟不斷發展，個人消費能力的提高，汽車進（jìn）入家庭（tíng）的步伐加快，我國的轎車保有量發展迅速（sù）。汽車保有（yǒu）量的（de）迅速發展,直接帶來的就是環境汙染問題。環境監測數據分析（xī）表明，在這些汙染物中，除煙塵和二氧化硫（liú）外，汽車尾氣排放已成為城市大（dà）氣汙染的重要汙染源，且（qiě）由（yóu）於機動（dòng）車是低空排放（fàng），對低空（kōng）大氣環境和人體（tǐ）危害更大。

世界各國對能源問題和環境汙染問題的日益重視，歐美各國包括中國在內對汽車（chē）尾氣排放指標要求（qiú）越來越嚴格（gé），內燃（rán）機（jī）的節能、提高汽車燃油經濟性和控製汽車尾氣的排放等問題的解決已迫在眉睫。一方麵內燃機發動（dòng）機生產廠家通過對（duì）發動機（jī）的結構進行（háng）改進從而（ér）提高發動機（jī）的節能性及排放，如（rú）采用渦輪增壓技術、電控共軌式高壓噴射、電控廢氣再循環、電子燃油噴射係統、安裝尾氣三元催化轉化器等措施來全麵改（gǎi）善發動（dòng）機（jī）的動力性、經濟性以及排放指標等綜合性能。另一（yī）方麵發動機在結構上的改變對潤滑（huá）油的要（yào）求更加苛刻，要求使用（yòng）的（de）發動機潤滑油產品要滿足更高的燃油經（jīng）濟性能（即（jí）節能要求）。

低粘度（dù）級別、節能型發動機油比例不（bú）斷增長，通過使用低粘度節能發動機（jī）油，降低發動機摩擦（cā）損失，提高動力，成為提高汽車燃料（liào）經濟（jì）性的有效途徑之一（yī）。

一、減摩劑的研究現狀

通常添加在節能汽（qì）油（yóu）機油中（zhōng）的減摩（mó）劑為金屬有（yǒu）機化合物和無灰有機化合物（不含金屬元素）兩（liǎng）大類。其中金屬有（yǒu）機（jī）化（huà）合物主（zhǔ）要（yào）有含鉬、含銅有機化合物，此類減摩劑的作用機理研究的還不是很清楚，基本（běn）有以下推斷：鉬擴散進入（rù）粗糙麵、形成聚合物膜、原地生成二硫化鉬（得到（dào）多數公認（rèn）的假設）、金屬（銅）的選擇性遷（qiān）移導致形成稀疏並易於剪（jiǎn）切的金（jīn）屬（shǔ）膜（mó）。無灰有機化合物包括羧酸和它們的（de）衍生物，酰胺、酰亞胺、胺（àn）及其衍生物，磷和磷酸衍（yǎn）生物、有機聚合物以及硼酸酯類化（huà）合物（wù），這類化合物由於作用模式（shì）的不同，減（jiǎn）摩機理也不相同。主要涉及到反應層的（de）形成（磷化（huà）物和硫化物）、吸附層的形成、原位聚合物的形成幾（jǐ）種。減摩（mó）劑在邊界潤滑狀態和混合潤滑狀態起（qǐ）主要作用。其中無灰有機化合物在混合潤滑（huá）狀（zhuàng）態時是Z有效的，而在邊界潤滑狀態時金（jīn）屬有機化合物具有顯著的效果（guǒ）。

二、有機（jī）鉬減摩劑的應用（yòng）

從近幾年的文獻中（zhōng）可以了解到有機鉬化合物是在汽油機油中（zhōng）應用較廣泛的金屬有機化合物，這類（lèi）化合物（wù）主要有（yǒu）二硫代氨基甲酸鉬（MoDTC）、二硫代磷（lín）酸鉬（MoDTP）、鉬混合物（Molyvan855）等。1968年，R.T.Vanderbilt公司的Eugene V. Rowan等發明了油溶性有機鉬潤（rùn）滑油添加劑二烷基二硫代磷（lín）酸鉬作為汽車發動機（jī）潤滑油的添（tiān）加劑，該添加劑可使汽（qì）車用燃（rán）料油耗比（bǐ）下降，又（yòu）可延長發動機使用壽命。 1974年J.Froeschman 等研製出了（le）二烷基二硫代氨（ān）基甲酸鉬潤滑油添加劑，與二烷基二硫代（dài）磷酸鉬不同的是該類添加劑為粉末狀固體，其分子中不含磷元素，從（cóng）而避免了磷元素可能對尾氣處（chù）理（lǐ）器催化劑的汙染。1993年R.T.Vanderbilt公司]的研究人（rén）員研製出了鉬混合物。1999年埃（āi）克森研究與工程（chéng）公司的研究人員（yuán）研發出一種新型有機（jī）鉬潤滑油添加劑，Mo3Sx(L)4,(X=4～10，L=二烷基二（èr）硫（liú）代氨（ān）基甲酸鹽)。據稱該化合物減摩、抗磨性能良好（hǎo），INFINEUM公司立即（jí）用該（gāi）添加劑調配出高級潤滑油。乙基公司在潤滑油中加入有機鉬（mù）化合（hé）物後通（tōng）過了ⅢE發（fā）動機程序，結（jié）果表明，含有機鉬為115—458毫克/升的發動機油（yóu）的摩擦學性（xìng）能全部優於不含鉬的潤滑（huá）油（yóu）。日本東燃株式會社的研（yán）發的節能潤滑油中含有一定的二烷基二硫代氨基甲酸鉬添加劑。美國阿斯（sī）蘭德公司 調製的高級潤滑油中也添加了（le）有機鉬潤滑油（yóu）添加劑，該潤（rùn）滑油表現出了良好的抗磨性能，可節省燃油3.4%。美國專（zhuān）利用SRV試驗評價了MoDTC和其它幾種添加劑複合後對摩擦係數的影響，試驗結果顯示，MoDTC在高溫下可明顯降（jiàng）低摩擦係數，MoDTC與ZDDP和（hé）分（fèn）散劑複（fù）配（pèi）其作用明顯。

有（yǒu）研究表明有機鉬減（jiǎn）摩劑和酯類減摩劑在改善油品的減摩性能有協同作用。酯類減摩劑（jì）減摩劑主要有兩種（zhǒng）：一種為有機（jī）硼酸酯及其（qí）硼酸鹽類的衍生物；另一種為隻含碳、氫、氧的長鏈（liàn）有機酯。有（yǒu）機硼酸酯早期是作為抗氧劑加到潤滑油中的，後來的研究發現有很好的減摩抗磨作用（yòng）。近十年來，美國專利陸續報道了大（dà）量硼酸酯化合物具有一定的減摩抗磨作用。硼酸酯與有機胺（àn）反應生成能夠合成（chéng）比硼酸（suān）酯性能更高的摩擦改性劑；此外通過接枝咪唑啉、酰胺（àn）化等手段?成（chéng）的硼酸酯類化合物也表現出更優的（de）減摩抗磨作用。長鏈有機酯化合物和有機鉬減摩劑複配後在改善摩擦性能方麵表現出非常好的協同作用。長（zhǎng）鏈酯類減摩劑在比較寬的溫度範圍（40℃-140℃）內（nèi）都（dōu）具有比較明顯的減摩效果，但在低溫區（小於90℃）時效果Z佳，在高溫區時會發生脫（tuō）附現象並且還出現與其（qí）他活性添（tiān）加劑競爭吸附的（de）現象，從而影響減摩效（xiào）果。有機鉬（mù）減摩劑在高溫區（大於120℃）才具有減摩（mó）作用。美國專利中都采用了有機鉬鹽和酯類化合（hé）物（wù）複配的減摩劑體（tǐ）係。

三、納米（mǐ）潤滑油添加劑的（de）應用

將納米粒子應用於潤滑體係中，是一個全新的研究領域。納（nà）米（mǐ）粒子（zǐ）具有表麵積大，高擴散性，易（yì）燒結性，熔點降低，硬（yìng）度增大等特點，不但（dàn）可以在摩擦表麵形成一層易剪（jiǎn）切的薄膜，降低摩擦係數，而且可對摩擦表麵進行一定程度的填補和（hé）修複。用納米粒子作（zuò）潤（rùn）滑油添加劑，可對摩擦表麵凹凸表麵起填充和修複作用，減小（xiǎo）表麵粗糙度，增大實際接觸麵積，起到減摩作用。納米粒子尺寸較（jiào）小（xiǎo），可以認為近似球形，在摩擦表麵可像鵝卵石一樣自由滾動，起到微軸承作用，對摩擦表麵（miàn）進行拋光和強化作用，並（bìng）支撐負荷，使承載能力提高，摩擦係數降低。另外，納米微粒具有（yǒu）較高的（de）擴散能力和（hé）自擴散能力，容易在金屬表麵形成具有極佳抗磨性能的滲透層或擴散層（céng），表現出原位（wèi）摩擦化學原理。將納米微（wēi）粒（lì）加（jiā）入到潤滑油（yóu）中作為添加劑或（huò）用有機物對納米微粒進行表麵修飾後（hòu）作為減摩添加劑使用，以改善潤滑油的摩（mó）擦學性能的研究已經有（yǒu）很多了。董淩等用化學方法製備了SiO2/ZnO複（fù）合納米潤滑油添加劑，並用四球機和環-塊試驗機分別考察了這種納米添加劑在礦物油中的抗磨減摩和修複性能。研（yán）究表明SiO2/ZnO複合納米潤滑油添加劑具（jù）有優良的減（jiǎn）摩、抗磨和修複性能，在高溫下其在摩擦表麵形成一層低剪切強度的表麵膜，從而可減（jiǎn）少摩擦（cā）界麵的粘著磨損，表現出良好（hǎo）的減摩抗磨和修複性能。霍玉秋（qiū）等 對納米二氧化矽作為（wéi）潤滑油添加劑的摩擦學性能進行了研究，發現其（qí）可以明顯提高潤滑油基礎油的承載能力和抗磨性能。陳爽等用二烷基二硫代磷酸（DDP）及油酸 等對（duì）氧化鉛納米微粒進行（háng）了表麵修飾，並對其作（zuò）為（wéi）潤滑油添（tiān）加（jiā）劑（jì）的摩擦學（xué）行為進（jìn）行了研（yán）究，發現在極低的添加（jiā）量（liàng）下具有良好的抗磨效果。孫昂等用（yòng）硬脂酸對二氧化鈦納米粒子進行了表麵修飾（shì），研究（jiū）發現有機基團修飾的納米粒子具有（yǒu）優良的抗（kàng）磨、減摩能力。陳月珠等采用硬脂酸和己（jǐ）二酸對TiO2納米粒子進行表麵修飾，可以明顯地提高基礎油的減摩抗磨性能（néng）和承載能力。郭延寶（bǎo）等將納米銅粉加入潤滑油基礎（chǔ）油中進行磨損現象研究（jiū），發現納米銅粉作潤（rùn）滑（huá）油添加劑（jì）時摩擦表麵存在動態沉積自修複機（jī）製。於鶴龍等對有機物修飾的納米銅顆粒潤滑（huá）油添加劑的摩擦磨損性能進行了（le）考察，研究表明（míng）在一定的添加量下潤滑油（yóu）具有良好的抗磨減磨性能，在一定程度上提高了油品的承載能力。伏喜勝等製備了油溶性納（nà）米銅潤滑添加劑，研究表明（míng）添加了油溶性納米銅（tóng）的（de）潤滑體（tǐ）係的摩擦係數和磨損（sǔn）體積都（dōu）小於參比油，具有（yǒu）優異的減摩抗（kàng）磨性能。相同的複合劑體係（xì）下（xià），粘度（dù）的降低可以有效的減小摩擦損失功率。比較簡單的辦法是（shì）增大油品的粘度指（zhǐ）數，即保證油品高溫粘度（dù）提供足夠油膜厚度的同時，降低油品的低溫粘度，減小發動機啟動階段的摩擦阻力（lì）。高粘度指數油品的節能性在同粘度的基礎上可提升0.4%的燃油經濟性。

摩擦改進劑分為有機和（hé）無機兩（liǎng）大類，其代表分別為甘油（yóu）酸酯和MoDTC，二者均能有效的（de）降低油品的（de）摩擦係數。MoDTC是一種多功能（néng）添加劑，提供良好的減摩性（xìng）的同時，在抗磨損和抗氧化方麵均有（yǒu）良好的（de）功效，Z大失效裏程在10000km左右。有機減摩劑品種較多，如甘油酸酯、酰胺、油酸等，在不影響其它添（tiān）加劑功能的前提下，有選擇的（de）使用才能達到節能效果。

否則，減摩劑的極性過強會影（yǐng）響其它添加劑的功能團在摩擦副（fù）上（shàng）的吸附，機油其（qí）它方麵的性能難以發揮（huī）。近年來，發動（dòng）機材料技術不斷（duàn）發展，對（duì）易磨損（sǔn）部件，如活塞、凸輪等，進行噴塗或材料處理，如活塞裙部噴塗一層石墨狀材（cái）料（diamond like carbon，簡稱DLC），可（kě）以有（yǒu）效的保護（hù）活塞裙部（bù）的苛（kē）刻（kè）磨損。但由於質地有別於金屬材料，對添加劑的吸附（fù）會（huì）有所影響，需要重新評價減摩劑的節能性表現。

 （來源：潤滑油與添加（jiā）劑技術（shù）前（qián）沿）