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J-GLOBAL ID：202002288912798322   整理番号：20A1517515

有機摩擦改質剤としてのフリーラジカルを含む環状頭部基を備える分子応用の実験的研究

Experimental study of application of molecules with a cyclic head group containing a free radical as organic friction modifiers

著者 (6件)： ZHANG Xiaowei (School of Electromechanical Engineering, Guangdong University of Technology) ,  TSUKAMOTO Masaki (Department of Complex Systems Science, Graduate School of Informatics, Nagoya University) ,  ZHANG Hedong (Department of Complex Systems Science, Graduate School of Informatics, Nagoya University) ,  MITSUYA Yasunaga (Nagoya Industrial Science Research Institute) ,  ITOH Shintaro (Department of Micro-Nano Systems Engineering, Graduate School of Engineering, Nagoya University) ,  FUKUZAWA Kenji (Department of Micro-Nano Systems Engineering, Graduate School of Engineering, Nagoya University)
資料名： Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing (Web)  (Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing (Web))
巻： 14  号： 4  ページ： JAMDSM0044(J-STAGE)  発行年： 2020年 
JST資料番号： U0027A  ISSN： 1881-3054  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 有機摩擦改質剤(OFM)添加物の最適分子設計は,機械システムにおける摩擦と摩耗の低減を可能にし,エネルギー効率の改善とCO₂放出の低減を可能にする。本研究では,フリーラジカルを含む大きく堅固な環状頭部基を備えるC₁₂TEMPOと呼ばれるN-(2,2,6,6-テトラメチル-1-オキシル-4-ピペリジニル)ドデカンアミドを合成し,新タイプOFMとしての応用を検討した。また,頭部基の影響を明らかにするためステアリン酸とステアロニトリルを選択したが,これは遊離ラジカルのない小さな頭部基であり,同一尾部構造とC₁₂TEMPOにほぼ同一の全長を備えた。3種類のOFMを1wt%でポリアルファオレフィン油に別々に添加し,種々の正規荷重またはスライディング速度の下,ピンオンディスク型摩擦試験機を用いてそれらの潤滑性能を測定した。C₁₂TEMPOは,ステアリン酸とステアロニトリルのおよそ3分の1まで,最も高い荷重負荷容量を示した。さらに,C₁₂TEMPOは,瞬時摩擦係数の比較から確認されたように,ステアリン酸よりも安定なスライディングをもたらした。これらの結果は,C₁₂TEMPOが大荷重負荷スライディングに対してロバストで効果的な境界膜を形成できることを示唆した。この理由は,フリーラジカルによる強い表面相互作用だけでなく,C₁₂TEMPOにおける頭部基の環状構造の剛性にも属性化できることである。スライディング速度を変えて得られた結果は,境界膜を形成する効率が,ステアリン酸>C₁₂TEMPO>ステアロニトリルの順になることを示唆した。比較的大きなサイズのC₁₂TEMPO頭部基は固体表面へのアクセスを困難にし,それによって膜形成効率を低下させると推測した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *添加剤 ,  有機化合物 ,  ラジカル ,  *環状構造 ,  ポリオレフィン ,  *性質 ,  モード ,  滑り
準シソーラス用語： スライディングモード ,  フリーラジカル ,  ポリアルファオレフィン ,  *改質剤 ,  *潤滑性能

著者キーワード (6件)： 有機摩擦改質剤 ,  頭基 ,  C_12TEMPO ,  環状構造 ,  フリーラジカル ,  境界潤滑

分類 (1件)： 潤滑一般  (QB02010S)

引用文献 (21件)：

• Beltzer, M. and Jahanmir, S., Effect of additive molecular structure on friction, Lubrication Science, Vol. 1, No. 1 (1988), pp. 3-26, DOI: 10.1002/ls.3010010103.
• Biresaw, G. and Bantchev, G. B., Pressure viscosity coefficient of vegetable oils, Tribology Letters, Vol. 49, No. 3 (2013), pp. 501-512, DOI: 10.1007/s11249-012-0091-9.
• Desanker, M., He, X., Lu, J., Liu, P., Pickens, D. B., Delferro, M., Marks, T. J., Chung, Y. W. and Wang, Q. J., Alkyl-cyclens as effective sulfur- and phosphorus-free friction modifiers for boundary lubrication, ACS Applied Materials & Interfaces, Vol. 9, (2017), pp. 9118-9125, DOI: 10.1021/acsami.6b15608.
• Esfahanian, M. and Hamrock, B. J., Fluid-film lubrication regimes revisited, Tribology Transactions, Vol. 34, No. 4 (1991), pp. 628-632, DOI: 10.1080/10402009108982081.
• Erdemir, A., Review of engineered tribological interfaces for improved boundary lubrication, Tribology International, Vol. 38, (2005), pp. 249-256, DOI: 10.1016/j.triboint.2004.08.008.

タイトルに関連する用語 (8件)： 摩擦 ,  改質剤 ,  フリーラジカル ,  環状 ,  頭部 ,  分子 ,  応用 ,  実験的研究