咪唑基离子液体摩擦磨损性能研究
1前言
随着生态环境的恶化，环保要求也变得越来越严格，这给现代工业快速发展的今天形成了一定阻碍和限制。润滑行业也不例外，现今面临着生产出满足诸多苛刻要求诸如使用寿命、生物降解性、无毒性等都合格的润滑剂。
高性能合成润滑剂不仅对于一般行业有着巨大影响，其对于发展军事工业、微电子工业、空间技术等都起着决定性作用。近年来，空间技术发展的脚步愈发迅速，由于空间站，航天卫星等航天器成本昂贵，所以延长这些昂贵的设备有着既重要又直接的经济意义。在恶劣的空间环境中，机械系统诸如齿轮、轴承和密封材料的磨损是其失效的主要原因。为了解决这一问题，功能化离子液体—咪唑基离子液体有望用于严苛条件下机械的润滑。离子液体作为一种十分新颖的绿色环保溶剂在有机合成等领域收到了广泛的关注。离子液体又称室温离子液体或室温熔融盐，是指在室温或室温附近温度下呈液态的，完全由正负离子构成的盐，它有着很多分子溶剂所不具备的优点和特性，如不易燃易爆、熔点低、挥发性低、抗氧化性好和热稳定性高等，这使得它作为理想的绿色溶剂在有机催化与合成、电化学和分离过程等领域得到了广泛关注。与此同时，这些特点与理想润滑剂所期望的性能极为吻合，使其理所应当的具备了成为新型润滑剂的潜质。咪唑基离子液体作为高性能润滑剂的代表，其表现出了非常优异的摩擦学性能。离子液体的功能化是我们研究的重要方向，阳离子侧链取代基功能化令离子液体能针对性改变其物理与化学性质以达到特定的要求，所以，深入探讨不同种类的咪唑基离子液体的摩擦学性能是十分重要的。
2离子液体
2.1离子液体的国内外研究进展
1914年P.Walden报道了世界上第一个离子液体，其化学名称为硝酸乙基胺(EtNH3NO3)。随后，离子液体也在一代一代更新。1948 年美国人F.H.Hurley和T.P.Wier 开发了第一代离子液体，他们将AlCl3和卤化乙基吡啶混合加热获得一种无色透明液体，称为氯铝酸盐离子液体。但这类离子液体有明显的缺陷-遇水变质。因此，这类离子液体主要应用于电化学、反应介质和催化剂。1992年，美国空军研究院J.S.Wilkes课题组合成出二烷基咪唑四氟硼酸、六氟磷酸、三氟甲基磺酸等离子液体，这便是第二代离子液体。与第一代离子液体相比，它解决了遇水变质的问题，并且能够在水和空气中稳定存在。目前，已研究至第三类离子液体，且日趋成熟。
2.1.1咪唑基离子液体的国内外研究进展
功能化离子液体（又称手性离子液体）是第三代离子液体，它具有离子液体与手性物质的优点和特性。于2002年由P.Wassercheid等利用普通的手性原料合成以及2003年由包伟良等从天然氨基酸中制备而得。P.Wassercheid合成了三种普通含手性阳离子的离子液体，而包伟良等制备了稳定的手性咪唑阳离子。研究发现，手性离子液体具有离子液体与手性物质两方面特性和优点，这类离子液体，能作为手性溶剂或手性诱导剂应用于手性化合物的合成、分离以及催化。第三类离子液体的最大优势在于其引入了官能团，它通过将各种官能团组合与连接，来形成特定的、能满足特定功能的离子液体。也是这一研究成果，让研究者可以根据不同需求设计不同功能的离子液体，使得离子液体的功能与种类变得更加完善和丰富。因离子液体出色的性能优势，近十几年，对它的研究极其活跃，各种新的离子液体层出不穷，应用领域和研究成果也在不断扩展与刷新。
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