润滑油在工业生产和日常生活中应用非常广泛,在降低能耗、减少机械磨损、防腐、冷却等方面具有至关重要的作用,是现代工业和经济发展的必不可少的组成部分。近年来随着现代工业的发展和人们环保意识的增强,虽然现有的润滑油基本可以满足各种工况条件,但是不再适合现今绿色环保的要求。因此迫切需要研究一类既满足工业生产的要求,又符合绿色环保要求的润滑油。润滑油的组成包括基础油和添加剂,因此环境友好型润滑油要求基础油和添加剂都是绿色环保的,菜籽油具有无毒、可降解、粘温性能好等优点,可作为绿色润滑油的基础油。硼酸酯类和纳米粒子类添加剂不仅具有良好的减磨抗磨性能,而且绿色环保,成为新型绿色润滑油添加剂的研究方向。本论文合成和研究了两种新型添加剂含氮杂环硼酸酯和油溶性氧化石墨烯的物理特性和摩擦学性能。以菜籽油为基础油考察了添加剂的溶解性、高温稳定性和防腐性等物理特性,用四球摩擦试验机考察添加剂的减磨抗磨和极压性能,用扫描电子显微镜(SEM)观察四球试验机所得钢球的摩擦表面形貌特征,了解摩擦表面的磨损情况。用X射线光电子能谱(XPS)分析摩擦表面的元素组成,探讨润滑油添加剂的摩擦学机理。研究表明含氮杂环硼酸酯具有良好的油溶性、热稳定性和防腐性。摩擦学性能测试结果表明,两种添加剂都具有减少摩擦磨损和提高润滑油极压的性能。XPS分析结果表明在摩擦的过程中两种添加剂会以物理吸附和摩擦化学反应的方式覆盖在摩擦表面,物理吸附形成连续稳定的保护膜,摩擦化学反应可以与金属生成具有FeS.FeO.B203等物质的摩擦化学膜,进一步提高减磨抗磨的性能。研究表明油溶性氧化石墨烯可以在菜籽油中均匀稳定的分布,没有沉淀的现象。添加剂具有良好的摩擦学性能的原因：一方面是片状油溶性纳米石墨烯沉积在摩擦表面,以物理吸附膜的形式避免摩擦面的直接接触；两一方面是与金属表面发生了摩擦化学反应,形成包含有机态的碳与金属反应所形成的铁的氧化物的保护油膜结构复杂,具有良好的的减摩抗磨效果。