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如何通过技术手段减少摩擦与磨损造成的经济损失一直是摩擦学研究的重要课题,其中,利用润滑来减少摩擦和降低磨损是目前世界上最有效的方法。随着现代工业的不断发展,机械设备对润滑油品质的要求越来越高,通过向润滑油中加入性能优异的添加剂是提高润滑油品质的重要手段。而传统润滑油添加剂多属于单功能添加剂,面对复杂的工况条件难以满足多样化的润滑要求,同时传统润滑油中多含S、P等对环境有害的元素。因此,研究和开发润滑性能优良且环境友好的纳米润滑油添加剂具有重要的现实意义。本文以乙烯基POSS纳米杂化材料为基体,借助点击反应实现了不同碳链长度硫醇的有机修饰,提高了其在液体石蜡中的分散性与稳定性;借助液相剥离法制备了超薄MoS2,并实现了无机超薄MoS2对乙烯基POSS纳米杂化材料的表面接枝改性。利用红外光谱、X-ray衍射、紫外光谱、1H核磁共振、扫描电镜及投射电镜等分析手段,对有机改性及无机改性乙烯基POSS的结构与形貌进行表征,结果表明:乙烯基POSS的结构与形貌经过表面改性后发生了积极变化。同时,利用静止观察与紫外光谱扫描等手段对改性后的乙烯基POSS进行分散稳定性研究,发现改性后的乙烯基POSS纳米材料与有机介质具有良好的相容性。利用MM-W1A型万能摩擦磨损试验机测定有机改性乙烯基POSS作为润滑油添加剂的摩擦学性能。结果发现有机改性的乙烯基POSS具有优异的摩擦学性能,在较低浓度下能够明显提高液体石蜡的减摩能力,平均摩擦系数最大降幅为23%。作用机理分析认为:一方面,由于纳米微粒近似笼型,实现了摩擦副之间的滑动运动向滚动运动的转变;另一方面,有机碳链与摩擦副表面金属元素结合,形成一层易剪切的润滑油膜,可有效的降低摩擦系数。对MoS2-POSS纳米复合材料的摩擦实验发现,MoS2-POSS的减摩抗磨效果要优于MoS2及乙烯基POSS单独作用,更重要的是其可以在更低的浓度下发挥润滑效果。综合摩擦销表面形貌和元素分析可知,MoS2纳米片的高承载能力与乙烯基POSS的油溶性及易形成吸附油膜的特性共同造就了 MoS2-POSS优异的减摩抗磨性能,充分发挥了两种润滑油添加剂的加和、协同等效应。