纳米TiO2/PTFE复合材料的干摩擦磨损性能

利用磨损试验机、扫描电子显微镜等方法研究了表面处理与未处理纳米TiO2(质量分数为6％)填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料的干摩擦性能。结果表明，纳米TiO2能明显提高：PTFE耐磨性并改变其磨屑形成机理。表面处理纳米TiO2在PTFE中能较均匀分散。纳米TiO2填充PTFE复合材料的摩擦系数比PTFE稍大，纳米TiO2表面处理与否对PTFE复合材料的摩擦系数影响不大，但表面处理纳米TiO2填充聚四氟乙烯耐磨性比PTFE有显著提高，表面处理与表面未处理纳米TiO2填充PTFE复合材料的耐磨性比PTFE可分别提高7倍和3倍左右。导致PTFE磨损的重要机理是粘着磨损。     

纳米SiC粒子的表面处理对PTFE/纳米SiC复合材料的性能影响

对表面处理与未处理纳米SiC填充的聚四氟乙烯(PTFE)复合材料进行力学与摩擦学性能测试,研究了纳米SiC含量和表面处理对复合材料力学和摩擦磨损性能的影响,用扫描电子显微镜对拉伸断面形貌进行观察,探讨了复合材料的增强机理。结果表明,未处理纳米SiC填充PTFE后,其复合材料的硬度和耐磨性均有不同程度的提高;表面处理纳米SiC后,PTFE/纳米SiC复合材料的拉伸强度、冲击强度、减摩性能均比未处理的有所提高;表面处理SiC在PTFE基体中有较好的分散性,与PTFE基体界面的结合较好,未处理纳米SiC在PTFE基体中分散性较差。     

纳米氮化物填充PTFE复合材料的性能研究

对纳米AlN、Si3N4、TiN填充的聚四氟乙烯(PTFE)复合材料进行了力学性能与摩擦磨损性能测试,研究了纳米粒子种类和含量对PTFE力学性能和摩擦磨损性能的影响,用扫描电子显微镜(SEM)对拉伸断面形貌进行观察,探讨了复合材料的相关机理。研究结果表明,纳米AlN、Si3N4、TiN的填充均能提高PTFE的硬度和耐磨性;PTFE纳米复合材料的拉伸强度和断裂伸长率均有所下降,PTFE/TiN复合材料的降幅最小;3种纳米填料均使PTFE的冲击强度下降,PTFE/TiN和PTFE/Si3N4复合材料冲击强度的降幅较小;SEM分析表明,纳米TiN在PTFE基体中有较好的分散性,与PTFE基体界面结合较好,纳米AlN、Si3N4在PTFE基体中的分散性较差。     

表面处理Al2O3增强PTFE基复合材料的摩擦学性能

利用MM-200型摩擦磨损试验机考察了表面处理与未处理纳米Al2O3对填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料摩擦学性能的影响，采用扫描电子显微镜观察试样混合效果和磨损表面形貌并分析其磨损机理。结果表明：填充PTFE摩擦系数比PTFE略有增加。纳米Al2O3可以提高PTFE耐磨性，表面处理纳米Al2O3在PTFE中能较均匀分散，其耐磨性比相同含量但未经表面处理的纳米Al2O3填充PTFE高一倍。导致PTFE磨损的重要机理是切削和粘着磨损。     

偶联剂处理对PTFE/纳米TiC复合材料性能的影响

对纳米碳化钛(TiC)填充的聚四氟乙烯(PTFE)复合材料进行力学与摩擦学性能测试,研究纳米TiC质量分数、偶联剂处理对PTFE复合材料力学和摩擦磨损性能的影响,用扫描电子显微镜(SEM)对拉伸断口形貌进行观察,探讨复合材料增强机理.研究结果表明:纳米TiC的填充能提高PTFE复合材料的硬度、拉伸强度和耐磨性,但其冲击强度和减摩性能有所下降;偶联剂处理纳米TiC后,复合材料的拉伸强度、冲击强度、减摩性能有所提高.拉伸断口的微观分析表明:偶联剂处理纳米TiC在PTFE基体中有较好的分散性,与基体界面结合较好.     

表面处理纳米Al2O3填充PTFE复合材料的磨粒磨损性能

利用自制销-盘式磨粒磨损试验机，测定聚四氟乙烯(PTFE)及其表面处理与未处理纳米氧化铝(Al2O3)填充聚四氟乙烯复合材料试件在干摩擦滑动条件下的磨粒磨损质量损失。考察了载荷、磨粒、转速等参数的变化对试件摩擦学性能的影响。采用扫描电子显微镜观察、分析试件磨损表面形貌及磨损机理。结果表明，纳米Al2O3可以提高PTFE耐磨性。表面处理纳米Al2O3在PTFE中能较均匀分散，其耐磨性比相同含量但未经表面处理的纳米Al2O3填充PTFE高。导致PTFE复合材料磨粒磨损的重要机理是犁切破坏。     

不同填料对PTFE复合材料硬度的影响

使用超细及纳米SiO2颗粒和Al2O3颗粒填充改性聚四氟乙烯（PTFE）塑料，测量其硬度（HB），并使用扫描电镜对其表面形貌进行了分析。结果表明，SiO2纳米粒子填充较SiO2微米粒子填充的PTFE复合材料的硬度高34％～60％。Al2O3纳米粒子填充较Al2O3微米粒子填充的PTFE复合材料的硬度高。用溶胶凝胶法制得的纳米SiO2／PTFE复合材料比用机械混合法制备的高。     

SiO2纳米粒子改性填充PC的力学与流变性能

采用SiO2纳米粒子填充改性聚碳酸酯(PC),为使无机纳米粒子在基体PC中分散均匀,经硅烷偶联剂KH-550对SiO2纳米粒子进行表面处理,分析了改性SiO2纳米粒子对复合材料机械与加工性能的影响,并对复合材料进行了分析表征,探讨了无机刚性纳米粒子填充改性典型工程塑料PC的特点并探索其增强增韧的机理,研究了复合物的粘流变性能. 结果表明,改性SiO2纳米粒为球形,在PC基体中分散均匀,湿法改性制备的PC/SiO2纳米粒子复合材料的力学拉伸性能和流变性能最好.     

纳米级TiO2粒子改性及其填充聚丙烯的研究

分别用油酸钠、氯化聚丙烯及甲基丙烯酸甲酯对纳米级TiO2粒子进行表面处理或表面接枝改性。通过熔融共混工艺制备了PP／纳米TiO2复合材料,并进行了力学测试和结构表征。结果表明,经过表面处理的纳米TiO2粒子可以较均匀地分散在聚丙烯中,粒子与基体界面结合良好,填充聚丙烯形成的复合材料的拉伸强度、冲击强度都有所提高。     

纳米Si3N4及其混杂填料改性PTFE的性能研究

采用模压成型的方法制备了纳米氮化硅(Si3N4)与二硫化钼(MoS2)、玻璃纤维(GF)、纳米三氧化二铝(Al2O3)混合填充的聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,研究了PTFE复合材料的力学性能和摩擦学性能。采用扫描电子显微镜(SEM)观察分析了拉伸断面形貌及增强机理。结果表明：Si3N4及其混杂填料均使复合材料表面硬度增大;PTFE/Si3N4/Al2O3纳米复合材料具有较好的拉伸性能;混杂填料均可以显著改善PTFE复合材料的耐磨性能,其中5 %的Si3N4与10 %的Al2O3混杂填充复合材料的耐磨性最好,填料对复合材料摩擦因数影响不大。SEM分析表明,纳米Si3N4、Al2O3与PTFE基体界面结合较好。     

纳米粒子的分散机理、方法及应用进展

分析了纳米粒子团聚机理,并介绍了纳米粒子分散理论、方法,包括机械法和表面改性法,尤其详细地介绍了表面改性的方法,如：无机物改性纳米粒子表面、有机物改性纳米粒子表面、有机．无机复合改性纳米粒子表面,并介绍了相应的应用成果。     

改性聚四氟乙烯摩擦学研究进展

介绍了PTFE及其复合材料摩擦磨损性能的国内外研究进展.详细阐述了改性聚四氟乙烯的摩擦性能的三种方法及其优缺点,指出摩擦学领域改性PTFE的主要方法为填充改性,并总结了PTFE及其复合材料摩擦磨损性能的主要研究方向.     

耐磨增韧改性聚甲醛的制备及性能研究

用双螺杆共混挤出法制备了不同比例的聚四氟乙烯(PTFE)纤维改性聚甲醛(POM),考察了PTFE纤维含量对POM摩擦磨损性能、力学性能和热稳定性的影响。在POM/PTFE耐磨体系中,创新性地引入聚氧化乙烯(PEO)作为相容剂,制备出耐磨性能和韧性俱佳的POM改性材料。对POM改性材料进行了耐磨性和力学性能分析,利用偏光显微镜进一步证实了PEO能促进PTFE纤维和POM的相容性。结果表明,随着PTFE纤维含量的增加,POM的摩擦磨损性能有所提高,但力学性能不理想。在8%PTFE+92%POM体系中引入PEO,改性材料的摩擦因数低至0.169,缺口冲击强度比POM提高了173%,得到了耐磨和增韧效果显著的POM改性材料。     

纳米碳化硅改性聚四氟乙烯复合材料的摩擦磨损性能

采用不同偶联剂对纳米碳化硅进行表面处理后,制备了聚四氟乙烯/纳米碳化硅复合材料,考察了偶联剂种类和含量随载荷变化对复合材料摩擦磨损性能的影响,并利用扫描电子显微镜观察和分析了复合材料磨损表面形貌及其磨损机理。结果表明,经表面处理的纳米碳化硅填充后的复合材料硬度和摩擦磨损性能均有提高,以钛酸酯偶联剂（NDZ101）处理效果最好;随着偶联剂含量的增大,钛酸酯偶联剂（NDZ101）处理的复合材料的磨损量和摩擦因数均增大,偶联剂最佳含量为填料质量的1 %;偶联剂处理后的纳米碳化硅与基体之间形成了良好的界面,复合材料的磨损以黏着磨损和磨粒磨损为主。     

Modification of Cu‐PE‐PTFE composite coatings on rubber surface by low‐energy electron beam dispersion with glow discharge

Polytetrafluoroethylene (PTFE) composite coatings doped with copper acetate and polyethylene (PE) were fabricated on rubber substrate by electron beam dispersion technique. The effects of dopant nature and glow discharge treatment on morphology, structural and tribological properties of the coatings were investigated. The results showed that Cu and PE doping change the surface structure of PTFE‐based composite coatings due to the chemical reactions between the dispersion products. Cu‐PE‐PTFE coatings show the columnar and layered growth models without and with discharge treatment. Cu adding decreases the crystallinity, branched degree and unsaturated degree of PE coatings, but increases the branched degree and unsaturated bonds in the PE‐PTFE coatings. Glow discharge enhances the crystallinity and ordering degree of composite coatings. Friction experiments indicated the significant difference of composite coatings in the nature of their destruction during friction. PE‐PTFE coating is characterized of the brittle fracture with clear failure boundaries but Cu‐PE‐PTFE coating shows a rough surface without cracking and delaminating after friction. Cu doping increases the dynamic coefficient of friction of PE and PE‐PTFE composite coatings, but discharge plasma decreases the dynamic coefficient of friction. Cu‐PE‐PTFE composite coating after discharge treatment has the decreased dynamic coefficient of friction and improved wear resistance. POLYM. ENG. SCI., 58:103–111, 2018. © 2017 Society of Plastics Engineers     

橡胶O型圈表面涂覆用水性PTFE改性涂料的制备及应用

使用水性聚氨酯、水性丙烯酸树脂、氨基树脂为改性树脂,与水性聚四氟乙烯PTFE乳液复配,经混合分散、砂磨、过滤等工艺过程,制备出涂覆橡胶O型圈表面的水性PTFE改性自润滑涂料。结果表明,研制的水性PTFE改性自润滑涂料通过滚喷工艺喷涂橡胶O型圈表面,固化后形成的涂层对橡胶O型圈表面附着力好、摩擦系数低,具有良好的自润滑性,方便橡胶O型密封圈的装配操作。     

In situ filling of SiO2 nanospheres into PTFE by sol–gel as a highly wear-resistant nanocomposite

In situ filling of nanomaterials into polymers facilitates the dispersion of the nanofillers and their interface combination with the matrices, and reduces the agglomeration encountered in the nanocomposites prepared by a mechanical mixing method. Polytetrafluoroethylene (PTFE) nanocomposites filled with SiO₂ nanospheres (SNS) were fabricated by an in situ sol–gel method in this paper. The SNS in situ filled was highly dispersed in PTFE and showed an excellent combination with the matrix, and the fabricated SNS/PTFE nanocomposites were found a pronounced improvement in stiffness, hardness, glass transition temperature, and hydrophobicity in comparison with the pristine PTFE and the ones prepared by mechanical mixing with the same content. Furthermore, significantly reduced coefficients of friction and volume wear rates were observed on the SNS/PTFE nanocomposites prepared by in situ sol–gel. An operating temperature high up to 200°C and very low volume wear rate were accessible on the optimized SNS/PTFE nanocomposite by in situ filling. The methodology, in situ filling of nanofillers into matrices, might pave a way to prepare nanocomposites with excellent mechanical, thermal, and tribological properties.     

Lubricated,high heat polycarbonate

A polycarbonate resin based on a copolymer of bisphenol-A and bisphenol-trimethyl-cyclohexanone was modified with a dispersion of PTFE powder and compared to a standard PTFE lubricated, general purpose BPA-polycarbonate, PTFE is used to lower friction and wear rates in thermoplastics. Mechanicals, thermal properties, limiting PV behavior, and wear rate were measured and compared.