フッ素系潤滑油に適する潤滑性向上剤の分子設計

适用于氟化润滑油的润滑改进剂的分子设计

• 批准号: 11875041
• 负责人: 南 一郎
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Kochi University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11875041/
• 关键词: トライボロジー; 摩擦調整剤; 摩擦防止剤; 合成潤滑剤; パーフルオロポリアルキルエーテル; コンピューターシミュレーション; パーフルオロポリエーテル; 潤滑性向上剤; トライボ化学反応; 摩擦試験方法; 表面分析; 摩擦試験; 安定性向上剤

パーフルオロポリアルキルエーテル(PFPAE)の摩耗特性を,接触面圧0.15GPa程度で摩耗がほとんど生じない潤滑条件で評価した.官能基修飾を施したPFPAE誘導体をPFPAEに10wt%程度添加すると基油の摩擦特性に影響を与える.ここで,摩擦係数を下げる誘導体と,逆に摩擦係数を上げる誘導体があることを見いだした.前者は基油と比べて20%程度の摩擦低減を実現し,繰り返し実験では安定した性能が観察された.これは摩擦低減剤として有望ではあるが,添加量の低減が実現しないと実用化は難しい.一方,摩擦係数を上げる誘導体は,摩擦面に反応被膜を形成していることが推察され,これが耐摩耗性をもつ可能性が考えられる.しかし摩擦と摩耗を同時に低減する添加剤の開発には至らなかった.PFPAE誘導体の性質を分子動力学法によるコンピューターシミュレーションで推算し,これを摩擦試験の結果と比較することによるメカニズム解析を試みた.PFPAE以外の合成油に対するこれまでの研究から摩擦・摩耗の低減に有効とされる官能基を数種類選び,PFPAEの基本骨格に誘導したモデル分子のシミュレーションを行った.一般に摩擦低減剤の効果は金属面に対する吸着性が大きいほど低濃度で効果を発揮する.分子の双極子モーメントを代表値としてこの吸着性を比較検討した.しかしながら,PFPAEに誘導した官能基の種類や誘導位置と分子の双極子モーメントには明確な相関は見られなかった.本研究では分子構造とその作用機構に明確な説明ができなかったものの,PFPAEの摩擦を低減する分子構造としてPFPAEの誘導体が有望であることを示した.

The friction characteristics of PFPAE are evaluated at the contact surface pressure of 0.15GPa. Functional group modification is applied to PFPAE inducers, PFPAE is added to 10 wt %, and the friction characteristics of base oil are affected. The friction coefficient is lower than the induction body, and the friction coefficient is higher than the induction body. The former has a friction reduction of 20% compared with the base oil, and the stability of the former is observed. The friction reduction is expected to be reduced, and the reduction in the amount added is expected to be reduced. On the one hand, the friction coefficient increases, the induction body increases, the friction surface increases, the coating film forms, and the friction resistance increases. The properties of PFPAE inducers were calculated by molecular dynamics method and compared with the results of friction test. The basic framework of PFPAE is to induce the development of molecular systems. Generally, the effect of low friction reduction is that the adsorption property of metal surface is high, and the effect of low concentration is low. Molecular bipolar molecules represent the values of the adsorption properties of molecules. PFPAE induces functional groups, induces molecular bipolar groups, and specifically induces related functional groups. The molecular structure and mechanism of PFPAE induction are discussed in detail.

项目成果

南一郎 他: "材質可変型摩擦試験の検討"トライボロジー会議01春・東京予稿集. (発表予定,受理済). (2001)

Ichiro Minami 等人：“材料可变摩擦测试的研究”摩擦学会议 01 春季东京论文集（预定演讲，已接受）（2001 年）。