超高相对分子质量聚乙烯的耐磨性改性研究进展

综述了近年来超高相对分子质量聚乙烯(PE-UHMW)耐磨性改性的研究进展,介绍了物理共混改性法(无机填料填充和聚合物共混)和化学改性法(交联和等离子体处理)在PE-UHMW耐磨性改性方面的应用,讨论了各种改性方法对其耐磨性改性的改性机理和改性效果,并对PE-UHMW耐磨性改性的发展趋势作了展望。     

超高分子量聚乙烯加工改性研究进展

综述了近几年超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)加工改性的研究进展,从流动改性、加工工艺和机械模具改进等方面详细论述了改善PE-UHMW加工性能、实现PE-UHMW顺利加工的方法,并对未来PE-UHMW的加工改性研究方向进行了展望。     

PE-UHMW/PP共混物的流动、力学与耐磨损性能研究

将均聚型聚丙烯(PP)、耐磨助剂与超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)共混,制备了PE-UHMW/PP共混物,研究了PP含量及耐磨助剂对PE-UHMW/PP共混物流动、力学与耐磨损性能的影响。结果表明,PP能有效地改善PE-UHMW的流动性能,PE-UHMW/PP共混物的维卡软化点和热变形温度均随PP含量的增加而增加;加入耐磨助剂后,当PP的质量分数为50%时,共混物的拉伸强度达到最大,但断裂伸长率最小,且随PP含量的增加,PE-UHMW/PP共混物的冲击性能降低;PP降低了PE-UHMW的耐磨损性能,加入耐磨助剂后保持了PE-UHMW的高耐磨损性能且对共混物的流动和力学性能影响不大。     

硅酮粉改性超高分子量聚乙烯及其熔体纺丝加工性能

针对超高分子量聚乙烯（PE-UHMW）熔体加工性能差的问题,应用硅酮粉,采用熔融共混方法对PE-UHMW进行改性,以提高其熔体加工时的流动性。通过扫描电子显微镜与能量色散谱（EDS）表征了硅酮粉在PE-UHMW中的分布,并采用熔体速率测试、旋转流变测试,分析了硅酮粉含量对PE-UHMW熔体流动速率与流变性能的影响。对改性后的PE-UHMW采用熔体纺丝法制备了PE-UHMW单丝,并进行了拉伸强度测试。实验结果表明,随着硅酮粉的增加,其分散性逐渐变差,PE-UHMW熔体流动速率随硅酮粉含量先增加后降低,当硅酮粉质量分数达到4%,其熔体流动速率最高,复数黏度与储能模量最低,5%质量分数的硅酮粉在PE-UHMW基体中团聚较明显,改性后的PE-UHMW熔体流动性降低。熔体纺丝实验结果表明改性后的PE-UHMW可以通过普通单螺杆挤出机熔融挤出初生丝,经超倍热拉伸可以制备高强度单丝。当拉伸倍率为36时,质量分数3%的硅酮粉改性PE-UHMW单丝拉伸强度最高,可达1 565 MPa。因此综合考虑加工性能与单丝强度,采用质量分数3%的硅酮粉改性PE-UHMW较合适。     

成型方法对PE-UHMW摩擦磨损性能的影响

采用对比试验的方法分别对模压成型法、机筒成型法制备的超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)进行摩擦磨损性能研究。结果表明,采用机筒成型的PE-UHMW试样的磨合期较短,稳定区间摩擦系数为模压成型PE-UHMW试样摩擦系数的62.4%,机筒成型的PE-UHMW试样在载荷、转速变化的条件下摩擦系数表现更稳定;磨损量都呈现先快速增大后缓慢上升再快速增大的趋势,试验60 min后,模压成型PE-UHMW试样的磨损量为1.4 mg,机筒成型试样的磨损量为1.2 mg,机筒成型PE-UHMW试样的耐磨性能优于模压成型PE-UHMW试样;对试样摩擦磨损试验后的表面形貌的SEM分析表明,模压成型的PE-UHMW试样的摩擦机理主要为粘着磨损和疲劳磨损;机筒成型的PE-UHMW试样的摩擦机理以磨粒磨损和疲劳磨损为主,后期转化为粘着磨损。机筒成型的PE-UHMW试样摩擦磨损过程中的磨粒起到自润滑及减摩剂的作用,其热力学及力学性能优于模压成型的PE-UHMW试样。     

超高分子量聚乙烯薄膜制备方法与应用

超高分子量聚乙烯（PE-UHMW）是指分子量在100万以上的聚乙烯材料，其分子结构与高密度聚乙烯（PEHD）类似，是一种综合性能较为优异的工程塑料。PE-UHMW薄膜是一种有机高分子膜，是以PE-UHMW为聚合物基体，进行填料或结构改性并加工至一定厚度的新型功能材料，主要分为无孔薄膜及微孔薄膜2种。因其综合性能优异，具有耐冲击、耐低温、耐腐蚀等性能，被广泛应用于纺织、包装、农业、食品、医疗、锂离子电池隔膜等领域。但由于其分子量较高，分子链间存在大量缠结且熔融状态下流动性不佳等特点，使其难以通过常规方法制备出性能优异的薄膜材料。如今，PE-UHMW的制备及加工工艺得到了较为迅速的发展，本文根据PE-UHMW的结构特点，介绍了近年来PE-UHMW薄膜的研究进展、性能优势、常用制备方法以及主要应用。     

高压开关管用尼龙导向套的研制

采用减摩耐磨剂，滑石粉与尼龙6共混改性制备了导向套用减摩耐磨低收缩尼龙复合材料，研究了导向套的配方和成型工艺介绍了导向套零件高低温试验的条件及过程。试验结果表明，尼龙6导向套产品的尺寸稳定性得到了大幅度的改善，研制的导向套用尼龙复合材料满足了产品的性能要求。     

金属磷化技术的反应机理及其应用

阐述了磷化技术的反应机理、分类及其应用,介绍了磷化技术在涂装、防锈、冷加工、耐磨减摩等领域的应用。此外,首次详细介绍了有机锌系磷化液的应用过程。最后对磷化技术的发展前景进行了展望。     

铜及其氧化物填充UHMWPE力学、摩擦学性能研究

在超高分子量聚乙烯(UHMWPE)中分别填充铜粉、氧化铜粉和氧化亚铜粉,用万能材料试验机、摩擦磨损试验机等研究了三种填料对UHMWPE复合材料力学性能和摩擦磨损性能的影响,利用扫描电子显微镜对几种材料的磨损表面进行了观察和分析。结果表明,在填料添加量相同时,铜粉的减摩耐磨效果最好,氧化铜粉的减摩耐磨效果次之,氧化亚铜粉的减摩耐磨效果最差;以体积分数25％的铜粉填充的UHMWPE复合材料,具有良好的力学性能和摩擦学性能,是一种有应用前景的聚合物基减摩抗磨材料。     

改性耐磨涂料研究进展

从环氧树脂改性耐磨涂料、陶瓷耐磨涂料以及纳米技术在耐磨涂料中的应用等几方面对改性耐磨涂料进行综述.     

超高分子量聚乙烯定伸应力测试

建立准确的超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)定伸应力性能测试方法。该方法需在试样制备阶段添加质量分数为0.2%~0.8%的抗氧剂以减少分子链交联,使得定伸应力实验能够顺利开展。对相同特性的PE-UHMW,定伸应力随其分子量的增大而增大;分子量相同时,流动改性的PE-UHMW定伸应力小;相同分子量时,分子量分布窄的定伸应力大。定伸应力是表征PE-UHMW流动性的较好方法。     

新型减摩涂料的研制

减摩涂料具备减摩、耐磨、防腐的特点,但对金属材料粘接强度不高,限制了在滑动摩擦领域的应用。制备了一种对金属附着力高的减摩涂料,探讨了氯化聚醚粒径、聚乙烯粒径、聚乙烯表面处理剂对减磨涂料性能的影响,筛选出配套底涂,采用红外光谱对减摩涂料进行了表征。结果表明:氯化聚醚、高密度聚乙烯粒径为100~#,使用3~#表面处理剂处理高密度聚乙烯。氯化聚醚、处理后的高密度聚乙烯、稳定剂球磨混合制成的减摩涂料,与底涂配合对基材粘接拉伸剪切强度达到28.57MPa,塑化后干摩擦系数为0.43、邵氏D硬度为77,具有良好的减摩性能和耐磨性。     

无机填料增强改性超高相对分子质量聚乙烯的研究

采用超细白云母和针状硅灰石两种无机填料对超高相对分子质量聚乙烯(PE-UHMW)进行填充改性,并用单螺杆挤出机进行成型,研究不同用量的无机填料对PE-UHMW复合材料的力学性能、耐热性能和摩擦磨损性能等的影响。结果表明,添加适量的针状硅灰石、超细白云母均可提高PE-UHMW的拉伸强度、表面硬度、热变形温度和耐磨性,其中以超细白云母的效果最佳,针状硅灰石的效果稍差。当超细白云母的填充量为5%时,PE-UHMW的拉伸强度提高了28.7%,热变形温度提高了16℃,磨损量降低了58.3%;当云母的含量达到15%时,PE-UHMW的摩擦因数降低了26.8%。     

聚合物基纳米复合材料减摩耐磨性能研究进展

从填料的角度对聚合物基纳米复合材料的减摩耐磨性能研究进展进行了评述。主要介绍了减摩耐磨场合使用较多的纳米填料的研究进展。分析了不同填料填充的高分子复合材料的减摩耐磨性能,同一填料不同处理方式对复合材料减摩耐磨性能的影响,并展望了减摩耐磨用复合材料的发展趋势。     

浅谈摩擦与磨损

介绍了摩擦与磨损的定义;摩擦与磨损产生的原因、危害性及分类方法;减摩性及耐磨性的表征参数、测量方法;磨损的分类方法等.最后,以电镀及复合电镀为例,简单介绍了在表面处理技术中制备减摩镀层和耐磨镀层的优越性.     

无卤阻燃改性超高分子量聚乙烯纤维的制备及性能

通过氮磷系阻燃剂复配方式,以三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)为主阻燃剂,二乙基次膦酸铝(ADP)为协效阻燃剂,六方氮化硼(h-BN)为杂化改性剂,白油为溶剂,制备了无卤阻燃超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)纤维。首先对阻燃剂粉体进行干燥、表面处理,然后与白油共混,经过超声波液相分散、研磨机高速研磨,得到无卤阻燃浆料。将此阻燃浆料分散到PE-UHMW纺丝原液中,经双螺杆挤出机挤出得到冻胶丝,冻胶丝经过溶剂萃取、干燥、热牵伸,最终得到阻燃PE-UHMW纤维,对纤维的阻燃性能和力学性能进行表征。结果表明,通过研磨机的反复研磨,可将粉体粒径降低到百纳米级别,更易于在PE-UHMW溶胀液中分散,且极大地提升了阻燃纤维的可纺性;杂化改性剂提升了复配阻燃剂的阻燃性和材料的阻燃等级,当h-BN质量分数为4%时,阻燃剂质量分数可以到20%,PE-UHMW纤维的极限氧指数值达到27.5%,材料阻燃等级达到V-0级;通过一系列改性手段,可使PE-UHMW纤维在添加大量的阻燃粉体后,仍能保持良好的可纺性,且改性对纤维力学性能影响较小,拓宽了PE-UHMW纤维的应用领域,提升其使用价值。     

含油MC尼龙的摩擦磨损特性及应用

本文对黑龙江省尼龙厂研制的含油MC尼龙的摩擦磨损性能进行了测试,并与英国尼拉卡斯特有限公司生产的含油MC尼龙进行了比较。结果表明国产含油尼龙的性能基本达到或超过进口材料,比普通MC尼龙和固体润滑剂改性MC尼龙的耐磨减摩自润滑性有明显改善。最后对含油MC尼龙在造纸和橡胶工业上的成功应用做了介绍。     

异辛酸稀土含油MC尼龙的性能和应用研究

在甲醇钠催化剂和甲苯二异氰酸酯助催化剂的存在下,采用异辛酸稀土、改性润滑油改性MC尼龙,考察了异辛酸稀土含油MC尼龙的力学性能和摩擦磨损性能.结果表明,异辛酸稀土含油MC尼龙的弯曲强度、缺口冲击强度等力学性能得到提高,特别是其耐磨、减摩及自润滑性能有明显改善,吸水率大幅度降低.异辛酸稀土含油MC尼龙在两家企业试用半年,发现以其制备的产品的缺口冲击强度提高约30%,摩擦因数降低约30%.     

超高相对分子质量聚乙烯/聚丙烯共混物研究进展

回顾了超高相对分子质量聚乙烯(PE-UHMW)与聚丙烯(PP)共混物的研究进展.介绍了PE-UHMW/PP共混物的制备方法,性能(加工流变性能、力学性能、摩擦磨损性能)及结晶和微观形态的研究现状,并展望了PE-UHMW/PP共混物的研究方向.     

全氟聚醚改性超高相对分子质量聚乙烯复合材料的性能研究

通过添加全氟聚醚（PFPE）对超高相对分子质量聚乙烯（PE-UHMW）进行改性,研究了PFPE含量对PE-UHMW复合材料力学性能及摩擦磨损性能的影响,采用热重分析仪和差示扫描量热仪分析了复合材料的热性能,同时利用扫描电子显微镜观察了复合材料磨损表面形貌。结果表明,当PFPE添加量为3 %（质量分数,下同）时,改性复合材料的摩擦因数、体积磨损相对未改性的分别降低20.8 %、59.4 %,摩擦磨损性能改善显著;改性后的复合材料其力学性能和热性能略有提升;未改性复合材料磨损机理主要表现为黏着磨损和塑性变形,改性复合材料则表现为疲劳磨损,伴有轻微的塑性变形。