Wear scar diameter (mm)
DEBT
0.7
RSO
DBBT
ZDDP
0.6
DBeBT
DPyBT
DMpBT 0.5
0.4
0.3
0.2 98N
196N 294N 392N 490N
Applied load (N)
588N
0.6
0.5
0.4
DEBT
DEHT
DEOT
DBOT
DBBT
0.3
DBHT
412 408 404 400 396 Binding energy (eV)
1300 S
2p
1250
1200
1150
1100
1050 177 174 171 168 165 162 159 Binding energy (eV)
1200
P
2p
1150
1100
1050
1000
950
900
850 147 144 141 138 135 132 129
N
N
Btz
N
BMDDP
N
N
N
S
OR
H
CH2
S
P O
R
Btz-R
N N
N
OCR
BMDTC
N
N
N
SR
CH2 S C N R
BtzDP
N N
N PO R O OR
4.1.a 极压性能（PB值）
1200
1000
800
PB Value (N)
600
400
200
0 RSO
1% Btz 1% Btz-R 1% BMDDP1%BMDTC 1% BtzDP 1% ZDDP
油的极压、抗磨添加剂；研究发现，无
灰杂环类添加剂是一类应用前景很好的
多功能型润滑油添加剂。
（3.5）抗氧剂的选择对绿色润滑油至关重要, 对
植物油尤其如此。这是由于基础油本身含有大 量的双键结构而易被氧化; 且其容易水解生成 酸性物质, 进而催化加速氧化作用。一般在较 低温度下, 酚型抗氧剂比胺型的感受性要好, 而 胺型抗氧剂高温下的抗氧效果较为突出. 但是 胺型抗氧剂有一定的毒性, 而且色泽较深. 同时 抗氧助剂的协同效应也不可忽视. 大量研究发 现, 部分乙二胺四乙酸碱金属盐、含卤羧酸碱
环境友好齿轮油 脂、传动液等
二、酯类油的特性和研究现状
（2.1）天然动、植物油是一类可再生的资 源，其生物降解性好，且具有较好的润 滑性（减摩和抗磨性能），但氧化安定 性和水解稳定性差，由于环境保护方面 的要求，因此近年来国内外有关以天然 或改性植物油为基础油可生物降解的绿 色润滑油，及其抗氧化抗腐蚀、极压抗 磨等添加剂的研究已成为了润滑油领域 的研究热点。
ECD301A 2E)
（3.4）已有研究表明, 一般含有过渡金属 元素的添加剂和某些影响微生物活动和
营养成分的清净分散剂会降低润滑剂的 可生物降解性； 而含N 和P 元素的添加 剂因为能提供有利于微生物成长的养分, 可提高润滑剂的可生物降解性；硫化脂
肪的水污染等级低和生物降解率高，因
而被认为是非常适用于可生物降解润滑
R＝
NH ，R1=n-C4H9（DBeBT） R＝
N ，R1=n-C4H9（DPyBT）
R＝ O N ，R1=n-C4H9（DMpBT）
PB Value (N)
4.2.2.a 双氨基单硫代磷酸酯三嗪衍生物的PB值
1600 1400 1200 1000
800 600 400 200
0 RSO ZDDP DBBT DBHT DBOT DEBT DEHT DEOT DBeBT DPyBT DMpBT
4.1.d 不同烷基BtzDP的抗磨性能
Wear Scar Diameter (mm)
Wear scar diameter (mm)
0.60
RSO
0.55
RSO+1%% A
RSO+1%% B
RSO+1%% C
0.50
0.45
0.40
0.35
0.30 200
300
Load (N)
A
0.50
B
C
0.45
NN
(TONT)
C8H17 O
N OC8H17
SC8H17
NN
C8H17 S
N SC8H17
(TOTT)
NHC8H17
NH2C8H17/ Et3N
NN
(TOAT)
C8H17 NH
N NHC8H17
4.2.2 系列双氨基单硫代磷酸酯三嗪衍生物的合成及 其摩擦学研究
Cl
R
N N RH
NN (I)
Cl N Cl
98N 196N 294N 392N 490N 588N
Applied load (N)
4.2.2.c 双氨基单硫代磷酸酯三嗪衍生物的减摩性能
Friction coefficient Friction coefficient
0.12
0.11
DEBT
DBeBT
DPyBT
0.10
DMpBT
DBBT
ZDDP 0.09
对于用作绿色润滑油的添加剂还有一些特殊要 求，如：无致癌物、无致基因诱变、畸变物; 不含氯和亚硝酸盐; 不含金属(除钙外) ; 最大允 许使用7% 的具有潜在可生物降解率的添加剂 (O ECD302B 法测定, 生物降解率> 20%) ; 还可 添加2% 不可生物降解的添加剂, 但必须是低毒 性的; 对可生物降解添加剂则无限制(根据O
C4H9
C4H9
N
NN
R1O S PS
N
S OR1 SP
R2O
OR2
( III )
式中：R1＝R2＝C4H9-（BBBT）； R1＝C4H9-，R2＝i-C8H17-（BBOT）
R1＝R2＝i -C8H17-（BIOT）；
4.2.3.a 单氨基双硫代磷酸酯三嗪衍生物的PB值
PB Value (N)
目前绿色润滑油的主要应用领域
（1）、建筑、水域施工机械和农用机械使用的 液压油；
（2）、用于森林砍伐的链锯二冲程油； （3）、用于水上交通、娱乐的摩托艇、游艇、
小型运输船用的舷外二冲程油； （4）、用于陆上交通的摩托车用二冲程油； （5）、用于铁路弯道减小轮沿与钢轨磨损的半
流体润滑剂； （6）、用于大型开式齿轮的开式齿轮油。
98N
DEBT DEHT DEOT DBBT DBHT DBOT
196N 294N 392N 490N 588N
Applied load (N)
4.2.2.d 双氨基单硫代磷酸酯三嗪衍生物的磨斑表面 XPS分析结果
C/S C/S C/S
2550 N
1s
2500 2450 2400 2350 2300 2250 2200
Four-ball Testing Results (1wt%)
4.2.2.b 双氨基单硫代磷酸酯三嗪衍生物的抗磨性能
Wear scar diameter (mm) Wear scar diameter (mm)
0.64
DEBT
DBeBT
0.60
DPyBT
DMpBT
0.56
DBBT ZDDP
0.52
基础油
极压值 (PB*，N)
HP-3（精制矿物油）
392
磨痕直径 (d**, mm)
0.68
三羟甲基丙烷酯（C7～C9）
441
0.69
季戊四醇酯（C5～C8）
392
0.71
癸二酸二-2-乙基己酯
313.6
0.65
环氧化菜籽油
794
0.712
（3.3）又由于环境保护的需要，酯类油被认为
是可生物降解绿色润滑油的首选基础油，因此
（2.2）合成酯是一类具有非常好的温 度特性、润滑性、热氧化安定性以 及可生物降解性的基础油，主要用 于航空发动机和压缩机润滑油，近 年来人们已开始将其用于汽车发动 机的多级油和一些可生物降解的绿 色油品中。
三、酯类油用添加剂的研究现状
（3.1）对于植物油、改性植物油或合成酯作基 础油的可生物降解绿色润滑油而言，为满足机 械设备实际工况的使用要求，需要加入各种添 加剂。如： （a）抗氧化剂； （b）极压/抗磨添加剂； （c）金属致钝添加剂； （d）抗乳化/抗水解添加剂等
酯类油极压抗磨剂的研究
任天辉 教授 精细有机与绿色油品化学研究中心
上海交通大学化学化工学院
一、酯类油的种类和用途
（1.1）天然动、植物油（甘油酯）
环氧化
改性植物油 适度加氢
催化异辛醇化
酯交换 ……等等
主要用于可生 物降解的绿色 润滑油、脂
单酯 双酯 （1.2）合成酯 多元醇酯 复合酯 芳香酯
主要用于航空或军 用发动机油、汽车 用发动机油、压缩 机油、可生物降解 的二冲程发动机油 和液压油、金属加 工液等工艺用油、
4.1.c 抗磨性能（400N, 四球）
0.8
0.7
Wear Scar Diameter (mm)
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0 RSO
Btz
Btz-R BMDDP BMDTC BtzDP
Four-ball Testing Results (400N, 1450rpm, 30mins, 1wt%)
1400 1200 1000
800 600 400 200
0
RSO
ZDDP
BBBT