聚四氟乙烯润滑添加剂的使用性能与发展黄之杰1费逸伟1王鹤寿2(1.徐州空军学院,徐州221000;2.上海大学,上海200083)摘要研究了固体润滑剂聚四氟乙烯的结构特征和润滑原理,使用四球摩擦试验机研究了聚四氟乙烯的摩擦学性能,探讨了聚四氟乙烯作为润滑添加剂的应用现状与发展前景。关键词聚四氟乙烯,润滑剂,添加剂TheserviceabilityanddevelopmentofteflonusedaslubricantadditiveHuangZhi激e1FeiYiwei1WangHeshou2(1.XuzhouAirForceCollege,Xuzhou221000;2.ShanghaiUniversity,Shanghai200083)AbstractInthispaper,thestructurecharacteristicsandlubricatingtheoryofTeflonisstudied,andtribologycapabilityofTeflonisresearchedonfour2ballmachine,andtheserviceabilityanddevelopmentofTeflonusedaslubri2cantadditiveisdiscussed.聚四氟乙烯(PTFE)具有许多优良的物理和化学性质,在化工设备的零部件、电绝缘材料、机械工业中的垫圈和密封材料、人工心肺装置、表面涂层等方面均有重要的应用。PTFE作为固体润滑剂的应用也具有很长的历史,在压力加工、机械传动等行业有广泛应用,目前PTFE粉末已成功的应用在润滑脂和润滑油中作为润滑添加剂。本文主要对P金属面间的摩擦和减少滑动面间的直接接触的频度,其作用结果是降低了油温,减少了磨损,提高了抗磨性和载荷性。PTFE降低摩擦不需要反应,因此即使在低温下也能起润滑作用。PTFE的摩擦学性能研究实验中,重点研究了粉末状PTFE在26#白油中的抗磨性能、减摩性能和承载能力。实验方法为四球机试验,摩擦时间30min,四球机转速1450r/min。承载能力以最大无卡咬负荷PB(N)表示,试验时间10s,四球机转速1450r/min。比较试剂为市售的各种润滑添加剂,T202:二烷基二硫代磷酸锌;TAW23:氮磷型无灰抗磨剂;T321:多硫化异丁烯;T301:52#氯化石蜡;T306:磷酸三甲苯酯;T322:二苄基二硫。2.1PTFE的抗磨特性研究分别在26#白油中添加1%(wt%)的粉末状PTFE、T321、T301、T202、TAW23、T306和T322,在196N、294N和392N的载荷下进行四球机长磨试验,时间为30min,其结果如图1所示。2PTFE的润滑原理PTFE与石墨、二硫化钼(MoS2)、氮化硼(BN)等无机固体润滑剂不同,PTFE是一个有机高聚物,聚体内不形成支链,其分子轮廓光滑,使它具有低摩擦系数的特性,又能够在滑动过程中在对偶面上形成转移膜[1]。由于PTFE粒径较小,具有结晶薄片与非结晶薄片交替排列的带状结构,非结晶部分容易滑动,所以摩擦系数很小,它间隔在摩擦副之间,因而具有优良的减摩抗磨特性。PTFE的直接作用是减少滑动1作者简介:黄之杰(1978-),男,硕士,徐州空军学院航空油料物资系讲师,从事油料应用教学与研究工作·6·化工新型材料第33卷图1纳米级PTFE与其他添加剂在26#白油中的磨斑直径(图3纳米级PTFE与其他添加剂对26#白油的承载能力的影响(Fe2Fe)由图可知,在26#白油中,添加1%的PTFE后,表现出较好的抗磨性能,在196N、294N和392N的载荷下,可使磨斑直径比无添加剂时分别减小18%、10%和20%,其抗磨性质明显优于T321和T322,而比TAW23、T202、T306和T301稍差。2.2PTFE的减摩特性研究承载能力明显提高;与其它添加剂复配后,承载能力没有影响。PTFE与T301复配后,抗磨性能明显提高,在196N、294N和392N载荷下的磨斑直径均小于各个单剂,具有增效性,并且在各种载荷下点摩擦系数基本上与只添加PTFE是一样的水平可见,纳米级PTFE与T301具有良好的配伍性,它们复配后各添加剂保持了原有各自的优点,且对其抗磨性能而言还具有一定的增效性。通过表1研究发现:(1)PTFE在钢2钢摩擦条件下具有较好的抗磨性能,与不加添加剂的基础油相比,可使磨斑直径平均降低20%左右,与目前应用广泛的抗磨剂T301性能相当;(2)PTFE具有良好的减摩性能,减摩效果优于普通的添加剂,与不加添加剂的基础油相比,使点摩擦系数最多降低36%;(3)PTFE具有一定的承载能力,使用效果与T306相当;(4)PTFE与其它添加剂配伍良好,与T301复配后,具有明显的增效性。图2纳米级PTFE与其他添加剂在26#白油中的摩擦系数(PTFE作为润滑添加剂的应用与展望油脂中添加PTFE可有效增加润滑油脂的抗磨减摩性能和承载能力,增强润滑油脂的时效性能,并增强润滑油脂的高温性能和使润滑油脂形成摩擦聚合膜...