超支化高分子水基钻井液仿生润滑机理

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作者 许林 王晓棠 +5 位作者 王晓亮 胡南琪 许明标 韩银府 位中伟 丁梓敬 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期120-131,共12页

随着定向钻井技术的发展,水基钻井液润滑性逐渐成为确保定向井钻进的关键指标,设计新型钻井液润滑材料已成为油田化学领域的研究热点和重点。为探究超支化高分子水基钻井液仿生润滑机理,首先采用发散法合成了第1.5代超支化聚丙烯酸乙二... 随着定向钻井技术的发展,水基钻井液润滑性逐渐成为确保定向井钻进的关键指标,设计新型钻井液润滑材料已成为油田化学领域的研究热点和重点。为探究超支化高分子水基钻井液仿生润滑机理,首先采用发散法合成了第1.5代超支化聚丙烯酸乙二胺基丙烯酸十八酯G1.5 P(EDA—MA—OA),然后进行了合成产物结构、微观形貌与热稳定性检测及其强化水基钻井液润滑性能评价,最后系统分析了超支化高分子与膨润土粒子的吸附行为。研究结果表明:①G1.5 P是粒径分布在几十纳米的分散性粒子,具有良好的热稳定性,热解温度集中在214℃;②以G1.5 P为润滑添加剂,构建的水基钻井液润滑系数为0.068,具有良好降摩减磨性;③G1.5 P呈“分子刷”状吸附于亲水材料表面,不仅改变了表面润湿性,而且还可促进膨润土粒子聚结形成致密、韧性的泥饼;④基于超支化高分子强化水基钻井液润滑的构效关系,提出了一种水基钻井液边界—固体润滑新模型,即超支化高分子促进在钻具与井壁摩擦副间形成低剪切强度泥饼,以泥饼结构内摩擦代替钻具刚性外摩擦,实现钻井液降摩减磨功能。结论认为,该认识完善了水基钻井液润滑添加剂的设计思路,为新型高性能润滑处理剂设计及超滑水基钻井液的开发提供了理论与技术支撑。 展开更多

关键词 水基钻井液 超支化高分子 润滑添加剂 摩擦副 边界—固体润滑 构效关系 分子刷

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水溶性润滑添加剂的分子设计浅说 被引量：32

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作者 刘忠 梅焕谋 李茂生 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 1995年第3期31-35,共5页

本文提出的水溶性润滑添加剂的分子设计观点是:如果在一个分子中同时具有亲水性、吸附性、反应活性等几类官能团及长碳链烃基,则可能兼具油性剂和极压剂的功能,且能溶于水,成为性能优良的水溶性润滑添加剂。依此观点,根据四球机测试的... 本文提出的水溶性润滑添加剂的分子设计观点是:如果在一个分子中同时具有亲水性、吸附性、反应活性等几类官能团及长碳链烃基,则可能兼具油性剂和极压剂的功能,且能溶于水,成为性能优良的水溶性润滑添加剂。依此观点,根据四球机测试的实验数据,对几类物质的润滑性进行了讨论。 展开更多

关键词 水溶性 润滑添加剂 分子设计 润滑性能

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论水溶性润滑添加剂的研究方法 被引量：15

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作者 梅焕谋 刘忠 +1 位作者 郭栋材 李茂生 《润滑与密封》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第5期16-18,共3页

在已知的油溶性润滑添加剂分子中,引入水溶性基团,可以改性成水溶性润滑添加剂,在一个分子中同时包含水溶性、吸附性、疏水性、反应性基团,是合成兼有油性剂和极压剂功能的高效水溶性润滑添加剂的方法.

关键词 润滑 润滑添加剂 水溶性 分子设计

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水溶性润滑添加剂研究概况 被引量：29

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作者 黄伟九 王化培 谭援强 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期72-75,共4页

通过对水溶性润滑添加剂发展现状的概述,提出了水溶性润滑添加剂发展过程中存在的主要问题,并对将来的发展趋势进行了展望。

关键词 水溶性 润滑添加剂 生物降解 分子设计

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水溶性润滑添加剂的分子结构与性能 被引量：14

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作者 梅焕谋 刘忠 +1 位作者 李和平 李茂生 《化工进展》 EI CAS CSCD 1999年第2期12-14,共3页

讨论了水溶性润滑添加剂的分子结构与性能的关系,认为若添加剂的同一分子中包合亲水性、吸附性。疏水性和反应性基团,则可能兼有油性剂、抗磨剂和极压剂多种作用。

关键词 水溶性 抗磨剂 极压剂 润滑油添加剂 分子结构

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新型水溶性润滑添加剂的研究进展 被引量：14

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作者 郑哲 方建华 +2 位作者 王建华 江泽琦 丁建华 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期409-420,共12页

在工业润滑领域中,水溶性润滑添加剂决定着水基润滑体系的性能.近年来一些具有特殊结构与组成的新型水基润滑添加剂表现出了优异的使用性能和广阔的应用前景.本文作者从摩擦学特性和润滑机理出发,分别综述了国内外关于纳米微粒、含氮杂... 在工业润滑领域中,水溶性润滑添加剂决定着水基润滑体系的性能.近年来一些具有特殊结构与组成的新型水基润滑添加剂表现出了优异的使用性能和广阔的应用前景.本文作者从摩擦学特性和润滑机理出发,分别综述了国内外关于纳米微粒、含氮杂环化合物、高分子聚合物和离子液体等材料作为水溶性润滑添加剂的研究进展,分析了当前研究中存在的问题,并对其发展趋势进行了展望. 展开更多

关键词 水溶性润滑添加剂 纳米微粒 含氮杂环化合物 高分子聚合物 离子液体

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环境友好水基润滑添加剂的研究 被引量：5

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作者 方建华 陈波水 +1 位作者 董凌 黄伟九 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期22-25,共4页

在脂肪酸分子中引入硼和氮,合成了一种环境友好水基润滑添加剂BNR,并利用红外光谱对其主要官能团进行了表征。通过四球试验机考察了BNR添加剂在水中的抗磨性能与极压性能,用X射线光电子能谱仪对磨痕表面元素进行了分析,探讨了该类添加... 在脂肪酸分子中引入硼和氮,合成了一种环境友好水基润滑添加剂BNR,并利用红外光谱对其主要官能团进行了表征。通过四球试验机考察了BNR添加剂在水中的抗磨性能与极压性能,用X射线光电子能谱仪对磨痕表面元素进行了分析,探讨了该类添加剂的极压抗磨作用机理。结果表明:硼氮化水基润滑添加剂BNR在水中具有优良的抗磨和减摩性能;其润滑作用机理是由于长链脂肪酸分子的载体作用、硼的缺电子性、氮的高反应活性以及三者的协同作用与摩擦金属表面形成了一层高强度的吸附膜和/或摩擦化学反应膜。 展开更多

关键词 环境友好 水基润滑添加剂 研究 润滑性 水溶性 金属加工润滑剂 摩檫系数

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油酸咪唑啉作为水基润滑剂的摩擦学性能 被引量：8

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作者 熊丽萍 王威 +3 位作者 穆琳 邱麟军 何忠义 仇建伟 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2013年第12期6-10,22,共6页

用油酸和二乙烯三胺合成油酸咪唑啉,在MRS-10A型摩擦磨损试验机考察其用作水基润滑剂的摩擦学性能。结果表明:所合成的添加剂作为水基润滑剂具有优良的承载能力和抗磨、减摩性能,其含量为2.0%时的极压值为1 048 N,在高载荷下,能够表现... 用油酸和二乙烯三胺合成油酸咪唑啉,在MRS-10A型摩擦磨损试验机考察其用作水基润滑剂的摩擦学性能。结果表明:所合成的添加剂作为水基润滑剂具有优良的承载能力和抗磨、减摩性能,其含量为2.0%时的极压值为1 048 N,在高载荷下,能够表现出很好的极压抗磨性能。用SEM扫描电镜分析了磨损表面的形貌,并用EDS对钢球表面的元素分布分析,用XPS对钢球表面化学成分进行分析。结果表明:在摩擦过程中,添加剂在摩擦副表面发生物理、化学吸附,N元素在摩擦副表面形成有机、无机氮复合膜,且长链脂肪酸链起到减少钢球与水中氧的直接接触的作用,从而阻止了钢球的摩擦磨损与氧化。 展开更多

关键词 水溶性润滑油 添加剂 油酸咪唑啉 抗磨减摩性能

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水溶性聚醚酯摩擦学性能的研究 被引量：5

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作者 祁有丽 苏刚 +2 位作者 陈馥婧 李久盛 颉敏捷 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期249-254,共6页

在实验室合成6种分子结构中含有不同长度聚氧乙烯链[CH2CH2O]和不同长链烷基的水溶性聚醚酯.利用四球摩擦磨损试验机,详细考察了烷基链长度,聚氧乙烯链长度即聚乙二醇分量大小对添加剂摩擦学性能的影响.利用浊数法测定了6种水性酯的HLB... 在实验室合成6种分子结构中含有不同长度聚氧乙烯链[CH2CH2O]和不同长链烷基的水溶性聚醚酯.利用四球摩擦磨损试验机,详细考察了烷基链长度,聚氧乙烯链长度即聚乙二醇分量大小对添加剂摩擦学性能的影响.利用浊数法测定了6种水性酯的HLB值,详细分析了聚氧乙烯链长对聚醚酯水溶性的影响.结果表明:在添加剂分子结构中,烷基链长影响添加剂的摩擦学性能;聚乙二醇的分子量影响添加剂HLB值的大小,即在水中的溶解能力.使用过程中,可以根据需要合理选择烷基链长度和聚氧乙烯的长度(聚乙二醇分子量),使添加剂的水溶性和摩擦学性能达到平衡状态. 展开更多

关键词 水溶性 聚醚酯 润滑剂 摩擦系数

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两种水溶性二元羧酸盐润滑油添加剂的摩擦学性能及润滑机理研究 被引量：3

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作者 於薏 马海兵 +1 位作者 李晶 任天辉 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期140-145,共6页

以十二烯基丁二酸酐为原料合成了十二烯基丁二酸(DSA)和硫化十二烯基丁二酸(SDSA),并将其铵盐作为水溶性润滑添加剂,用四球摩擦磨损试验机评价了其抗磨减摩性能.采用扫描电子显微镜(SEM)分析了磨斑形貌,用X光吸收近边结构光谱(XANES)对S... 以十二烯基丁二酸酐为原料合成了十二烯基丁二酸(DSA)和硫化十二烯基丁二酸(SDSA),并将其铵盐作为水溶性润滑添加剂,用四球摩擦磨损试验机评价了其抗磨减摩性能.采用扫描电子显微镜(SEM)分析了磨斑形貌,用X光吸收近边结构光谱(XANES)对SDSA的铵盐所形成的摩擦和热反应膜进行了表面分析,并初步探讨了其润滑机理.结果表明,在中等负荷下,2种羧酸化合物铵盐均具有良好的抗磨和减摩性能.XANES分析结果显示,SDSA的铵盐所形成的摩擦和热反应膜主要由吸附层和反应层组成.在吸附层中,硫主要以烷基二硫化物形式存在;在摩擦膜中,硫主要以硫酸盐、硫化物形式存在. 展开更多

关键词 水溶性润滑添加剂 XANES 摩擦膜 热反应膜 润滑机理

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一种水溶性润滑添加剂的制备及其摩擦学性能研究 被引量：3

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作者 王俊明 李春生 +2 位作者 王建华 赵改青 王晓波 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期1-6,11,共7页

合成一种水溶性润滑添加剂辛基酚聚氧乙烯醚单硫代磷酸酯化合物TPD,利用四球试验机和SRV-IV摩擦磨损试验机考察其在水-乙二醇基础液中的润滑性能。结果表明,含该化合物的水基润滑剂具有优良的承载能力和抗磨性能且在水中具有优异的稳定... 合成一种水溶性润滑添加剂辛基酚聚氧乙烯醚单硫代磷酸酯化合物TPD,利用四球试验机和SRV-IV摩擦磨损试验机考察其在水-乙二醇基础液中的润滑性能。结果表明,含该化合物的水基润滑剂具有优良的承载能力和抗磨性能且在水中具有优异的稳定性;XPS电子能谱分析显示,该水溶性化合物在摩擦过程中生成了富含磷酸铁、硫酸亚铁、硫酸铁以及FeS、FeS2和一些含硫、氮小分子有机物组成的边界润滑膜,从而起到了良好的抗磨减摩作用。 展开更多

关键词 水溶性润滑添加剂 单硫代磷酸酯 摩擦学性能

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磷、氮改性油酸水溶性润滑添加剂的合成及摩擦学性能 被引量：3

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作者 杨汉民 向晖 +3 位作者 刘浩文 钟利 孙春桃 何宝林 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2006年第11期60-62,65,共4页

以油酸为原料,合成了一种新型含磷、氮水溶性润滑添加剂,用红外光谱仪对其主要官能团进行了鉴定,用摩擦磨损试验机考察了合成产物在水中的摩擦学性能,用扫描电子显微镜观察分析了磨斑表面的形貌,并用X射线光电子能谱仪分析了钢球磨损表... 以油酸为原料,合成了一种新型含磷、氮水溶性润滑添加剂,用红外光谱仪对其主要官能团进行了鉴定,用摩擦磨损试验机考察了合成产物在水中的摩擦学性能,用扫描电子显微镜观察分析了磨斑表面的形貌,并用X射线光电子能谱仪分析了钢球磨损表面典型元素的化学状态。结果表明:含磷、氮水溶性润滑添加剂具有优良的抗磨和减摩性能,添加剂在钢球磨损表面形成了吸附膜和(或)摩擦化学反应膜,表现出良好的抗磨和极压作用,从而提高了添加剂在中水的摩擦学性能。 展开更多

关键词 水溶性润滑添加剂 减摩抗磨性能 极压性能 磷 氮改性

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绿色水基润滑添加剂的研究 被引量：6

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作者 顾卡丽 刘建芳 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期126-128,161,共4页

从水溶性和吸附性方面考虑,设计并合成了一种绿色水基润滑添加剂(OT),参照GB614485测试了其与钼酸钠复配后的防锈性能,通过四球试验机考察了不同添加量的添加剂在水中的摩擦学性能,并初探了该添加剂的极压抗磨作用机理。试验结果表明:... 从水溶性和吸附性方面考虑,设计并合成了一种绿色水基润滑添加剂(OT),参照GB614485测试了其与钼酸钠复配后的防锈性能,通过四球试验机考察了不同添加量的添加剂在水中的摩擦学性能,并初探了该添加剂的极压抗磨作用机理。试验结果表明:添加量为1%～3%(质量分数)的OT润滑剂具有更优良的抗磨减摩性能,承载能力也相当高,推测其润滑作用机理为油酸分子作为载体与高反应活性的氮及强极性基团聚氧乙撑链的协同作用在摩擦金属表面形成了高强度的吸附膜和(或)摩擦化学反应膜。 展开更多

关键词 绿色水基润滑添加剂 油酸 分子结构设计 极压 抗磨 润滑

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丙二酸衍生物的润滑性 被引量：4

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作者 梅焕谋 刘忠 +1 位作者 黄柏玲 刘才群 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 1996年第5期71-74,89,共5页

从水溶性润滑添加剂的分子设计观点出发，把可水溶的油性剂丙二酸导入极压剂二烷基二硫代磷酸，合成了Ｏ，Ｏ－二烷基－ｓ－（烷基－ω－二羧酸）二硫代磷酸酯，测试结果表明，这是一类新型的、性能优良的水溶性润滑添加剂．

关键词 水溶性润滑添加剂 硫代磷酸酯 丙二酸 润滑

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含硫磷的水溶性三嗪添加剂对硬质合金的摩擦学性能研究 被引量：1

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作者 熊丽萍 卢慧 +3 位作者 钟青玉 何忠义 雷娟红 朱星星 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2016年第7期33-37,53,共6页

合成一种水溶性润滑添加剂2,4-双-(二乙醇胺基)-6-(O,O'-二乙醇胺基二硫代磷酸酯)-S-基-1,3,5-均三嗪化合物(DDT),利用四球摩擦试验机考察其在水-乙二醇基础液中对YG8硬质合金钢球的润滑性能。结果表明:该化合物作为水基润滑添加剂... 合成一种水溶性润滑添加剂2,4-双-(二乙醇胺基)-6-(O,O'-二乙醇胺基二硫代磷酸酯)-S-基-1,3,5-均三嗪化合物(DDT),利用四球摩擦试验机考察其在水-乙二醇基础液中对YG8硬质合金钢球的润滑性能。结果表明:该化合物作为水基润滑添加剂可使水-乙二醇基础液的极压值提高了近5倍,并且可使硬质合金钢球磨斑直径和磨痕明显减小,表现出优异的抗磨减摩性能;通过SEM和EDS分析,可推测该水溶性化合物在摩擦过程中可能发生化学反应生成了磷酸钨、二硫化钨等化学膜,也可能生成一些含S、N小分子有机物组成的边界润滑膜,从而起到了良好的抗磨减摩作用。 展开更多

关键词 水溶性三嗪衍生物 润滑添加剂 硬质合金 摩擦学性能

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水溶性润滑添加剂的研究现状及发展趋势 被引量：2

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作者 刘鲤粽 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2011年第2期122-124,102,共4页

分析了国内外水溶性润滑添加剂的研究现状及特点,并对羧酸及其盐类水溶性润滑添加剂、水溶性有机金属型润滑添加剂、含硫磷等活性元素的水溶性润滑添加剂、含硼水溶性润滑添加剂和纳米水溶性润滑添加剂的国内外研究应用情况进行了详细介... 分析了国内外水溶性润滑添加剂的研究现状及特点,并对羧酸及其盐类水溶性润滑添加剂、水溶性有机金属型润滑添加剂、含硫磷等活性元素的水溶性润滑添加剂、含硼水溶性润滑添加剂和纳米水溶性润滑添加剂的国内外研究应用情况进行了详细介绍,同时结合目前水溶性润滑添加剂研究存在的配伍复杂性及停留在试验合成和理论探索阶段的局限,对其向集润滑、防锈和可生物降解等特性于一身的多功能发展趋势作了分析和预测。 展开更多

关键词 水基液 水溶性 油溶性 润滑添加剂

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水溶性金属络合聚合物的合成及其润滑性能初探

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作者 段标 官文超 余俊 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第6期137-138,共2页

合成了结构明确的以ＥＤＴＡ锌、铜、钼络合物衍生的水溶性聚合物，考察了该类聚合物用作高水基润滑添加剂的极压、抗磨性能。结果表明，含锌水溶性金属络合聚合物其ＰＢ值为４３１．２Ｎ，长磨磨斑直径Ｄ４０３０为０．５７ｍｍ（添加... 合成了结构明确的以ＥＤＴＡ锌、铜、钼络合物衍生的水溶性聚合物，考察了该类聚合物用作高水基润滑添加剂的极压、抗磨性能。结果表明，含锌水溶性金属络合聚合物其ＰＢ值为４３１．２Ｎ，长磨磨斑直径Ｄ４０３０为０．５７ｍｍ（添加量为０．５％），优于美国生产的同类产品。 展开更多

关键词 水溶性 金属络合聚合物 润滑添加剂

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分子模拟技术在柴油抗磨剂相关研究中的应用 被引量：4

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作者 夏鑫 李妍 蔺建民 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2019年第S1期38-44,共7页

回顾了分子模拟技术在柴油抗磨剂作用机理研究以及分子设计方面的应用,着重介绍了柴油抗磨剂分子结构参数以及抗磨剂分子在金属表面的吸附能力与抗磨性能间的关系研究。通过对比传统柴油抗磨剂的开发过程与分子模拟技术参与的抗磨剂开... 回顾了分子模拟技术在柴油抗磨剂作用机理研究以及分子设计方面的应用,着重介绍了柴油抗磨剂分子结构参数以及抗磨剂分子在金属表面的吸附能力与抗磨性能间的关系研究。通过对比传统柴油抗磨剂的开发过程与分子模拟技术参与的抗磨剂开发过程,总结了在分子模拟技术支持下的抗磨剂开发过程的独特优势,提出了分子模拟技术支持的抗磨剂分子设计流程和设计思路,并对今后分子模拟技术在柴油抗磨剂有关研究中的应用做出展望。 展开更多

关键词 分子模拟 抗磨剂 低硫柴油 分子设计 机理

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