水性铜线拉丝液的研制开题报告

 2020-02-20 09:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

有机硼酸酯是硼酸中的氢被其他基团取代后的衍生产物,早期的硼酸酯多是作为增塑剂和焊接助熔剂。硼酸酯的重要用途之一是合成有机含硼化合物。因为多数硼酸酯在室温下有防腐性能,能够在较高的浓度下杀死一些微生物,所以部分硼酸酯可被用作防腐剂。有研究表明,硼酸酯最有前景的商业用途是作为聚合物添加剂。如硼酸三环乙基酯可被用作橡胶的热稳定剂,硼酸三辛酯可被用作聚氯乙稀的氧化稳定剂等。合成的硼酸酯表面活性剂可以直接添加到合成树脂中从而起到抗静电的作用。

近三十年来,人们发现含硼化合物的抗磨性能和抗极压性能都很好,经实验测试证明,硼酸盐产品在抗磨性能、热氧化安定性、高温抗腐蚀性、密闭性和抗极压性等方面比硫磷型极压剂优越很多。但是无机硼酸盐类易溶于水,需要有一定的结晶水时才具有最佳的抗极压性能,因此无机硼酸盐不能用于有水部位的润滑。因为有水是硼酸盐的抗极压性能会降低并且会使硼酸盐流失。为了完善硼系产品的抗磨性和抗氧性,近几年来国际上对关于有机硼系极压剂的研究十分活跃,特别是对硼酸酯的研究尤为突出,由于硼酸酯类产品做润滑油添加剂,有非常好的抗磨性、减磨性、抗氧性以及抗极压性,所以受到了全球范围内摩擦和润滑工程界的广泛关注。随着机械行业的发展和人们环保意识的增强,环境适应性好、无毒无臭、色泽较浅的有机硼酸酯类添加剂已经引起了人们的重视。有机硼酸酯类是一种多功能润滑油添加剂,特别是含醜胺和咪唑啉基团的硼酸酯,其抗磨减磨性能较为优异。

有机硼酸酯因为具有很好的减磨抗磨特性,在工业生产生活中有很广泛的应用。但是由于硼酸酯易于水解,这在很大的程度上限制了它的应用,使其减磨抗磨特性受到了影响。为了解决硼酸酯易水解的问题,很多研究者做了大量工作,以期提高硼酸酯的水解稳定性,并且研究合成水解稳定性较好的硼酸酯以提高硼酸酯减磨抗磨性能。目前,为了提高硼酸酯的水解稳定性,最多的研究方法是在分子中形成配位键,也就是将富电子原子引入到硼酸酯的分子结构中,从而使硼原子与富电子原子上的孤对电子形成配位键,以此来改善硼酸酯的水解性能,提高硼酸酯的抗磨抗极压性能。硼酸酯作为一种新型的极具潜力的多功能添加剂正在引起越来越多的人的关注。因为硼酸酯有极强的可设计性,具有新功能和新用途的硼酸酯正在被不断的开发出来。怎样提高硼酸酯的水解稳定性,提高其摩擦学性能,使其能够发挥出最大的功能,已经成为硼酸酯研究的一个重要方面。另外,我国的硼矿资源十分丰富,硼酸酯类化合物十分易得并且来源丰富,生产过程对设备的要求不高,合成方法也比较简单,因此深入研究含氮硼酸酯添加剂的结构与性能,对于推动性材料的发展和合理利用宝贵的资源具有十分重要的现实意义。


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2. 研究的基本内容与方案

三乙醇胺硼酸酯的合成
将带有转子、冷凝回流装置的三口玻璃烧瓶放入恒温加热磁力搅拌器中,加入一定量的三乙醇胺,油浴加热至100℃左右保温0.5h,分批加入硼酸,使硼酸与三乙醇胺的比值为1.0:1.2;打开冷凝水开关,升温至140℃,保温。3到5h后测定没有水生成时终止反应。
三乙醇胺硼酸酯的提纯

将适量n,n-二甲基甲酰胺加入三乙醇胺硼酸酯粗产品中溶解搅拌,待全部溶解后有白色晶体析出,抽滤得到白色晶体,并将该白色晶体用在真空干燥箱中干燥,得到产物,密闭干燥保存。

红外光谱分析

将反应产物进行红外光谱分析,通过红外光谱分析来确定硼酸是否反应完。从而得出剩余三乙醇胺与硼酸酯的量。

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。

第4-5周:按照设计方案,初步确定工艺方法路线并进行预实验。

第6-12周:熟练完成水性铜线拉丝液的制备并对实验方案进行优化,对产物进行表征

第13-14周:总结实验数据,完成并修改毕业论文。

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4. 参考文献(12篇以上)

1.唐华杰, 孙建林, 王成龙. 环保型全合成切削液的制备与润滑性能研究[j]. 石油炼制与化工, 2018, 49(5):66-70.

2.赵永涛, 孙建林, 王成龙. 全合成切削液的制备及极压剂与防锈剂的协同效应研究[j]. 润滑与密封, 2018.

3.石小鹏. ws—i型金属拉丝液的研制[j]. 襄樊大学学报, 1995(2):48-49.

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