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润滑油广泛应用于各种机械设备和仪器当中,起到了很好的抗磨、抗氧化及抗腐蚀作用。天然可降解的润滑油作为新兴品种,在润滑方面,特别是高端抗磨领域起着重要作用。而含硫的植物润滑油以出色的润滑、抗氧化、抗磨、可降解性能在其中扮演着重要角色。 本文采用单质硫硫化植物油、植物油乙酯的方法制备含硫润滑油抗磨剂,并对硫化合成的反应时间、温度、催化剂、反应物配比等制备因素进行了研究,利用红外、热重、凝点测试、粘度测试、抗磨减磨实验及XPS钢球表面分析等方法对产品进行表征。 利用单质硫硫化大豆油、玉米油制备了含硫抗磨添加剂。通过实验确定了最佳制备条件:磷酸钙为催化剂,待到反应温度120℃,分两次加入占植物油总量0.5wt%~10wt%的硫磺,每次加入量为总量的一半,间隔时间为25~30min,继续升温至160℃,反应时间6h,N2为保护气。 利用玉米油、乙醇制备了玉米油乙酯,通过实验确定了最佳制备条件:当乙醇用量超过理论计算值的65%,催化剂用量1.2wt%,反应时间2h,反应温度76℃时,酯交换反应程度可以达到最佳。反应转化率可维持在85wt%以上,产物40℃粘度可控制在18mPa·s~20mPa·s。将玉米油乙酯、玉米油按质量比1∶1和硫进行混合硫化,得到粘度条件适中的含硫抗磨剂。 分别将硫化豆油、硫化玉米油、混合硫化油加入到植物基底油中作摩擦系数测试,结果表明,以硫化豆油作为抗磨剂的油品摩擦系数有所下降,但在摩擦过程中的抗氧化性、热稳定性欠佳;以硫化玉米油、混合硫化油作为抗磨剂的油品摩擦系数能降低20%左右,且其中硫含量控制在0.5wt%以下,摩擦系数低于0.06,满足市售抗磨剂要求。 应用matlab神经网络(特别是BP神经网络)建立了三种含硫抗磨剂的摩擦行为仿真。通过程序调试和仿真结果检验,证明该网络可较为准确的反映三种含硫抗磨剂在植物油中的摩擦行为特点。建立了载荷、抗磨剂含量与摩擦系数间的非线性映射关系,该网络具备较强的人工智能和联想功能。