固体润滑剂改性聚酰亚胺基复合材料摩擦磨损性能

采用石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯三种固体润滑剂及其混合物填充改性热塑性聚酰亚胺，测试了水润滑下材料的摩擦磨损性能，采用有限元法模拟材料微凸体摩擦过程中应力分布，结合磨损表面微观形貌，分析磨损机理。结果表明，高载低速摩擦过程中材料微凸体整体应力较小，磨损以材料多次受力疲劳磨损为主，磨损率随着弯曲强度的升高而减小。低载高速相比高载低速，材料磨损率大幅度下降，偶面微凸体的高速撞击下材料微凸体整体应力较大，易一次破坏产生磨损，材料耐磨性能随冲击强度的升高而增强。     

热固性聚酰亚胺复合材料的往复摩擦磨损性能研究

采用热模压成型方法制备了玄武岩纤维增强、多元填料改性的热固性聚酰亚胺复合材料，研究了复合材料的组织结构、摩擦磨损性能与磨损机制。结果表明：所制备的多元复合材料组织致密，玄武岩纤维和各填料分散均匀，硬度明显高于纯聚酰亚胺(PI)和玄武岩纤维改性聚酰亚胺(BF/PI)。摩擦磨损实验结果表明，多元复合材料具有优良的耐磨性能和摩擦稳定性，摩擦系数明显低于PI和BF/PI,磨损率分别较纯PI试样和BF/PI试样低约50.3%和19.9%。     

共聚与机械共混对PMDA/ODA型聚酰亚胺性能的影响

针对均苯四甲酸二酐/二氨基二苯醚(PMDA/ODA)型聚酰亚胺(PI)难以溶解或熔融、柔韧性较差,以1,3-双(4氨-基苯氧基)苯(BAPB134)、ODA和PMDA为原料,通过共缩聚和机械共混分别制备了一系列共聚聚酰亚胺(CoPI)和共混聚酰亚胺。采用IR、TGA、DSC、XRD和拉伸等手段,对其结构和性能进行了研究。结果表明,CoPI薄膜为非晶态结构,玻璃化转变温度和起始分解温度分别在322℃和544℃以上,断裂伸长率由12%平均提高到54%,拉伸强度均超过100 MPa,但弹性模量平均降低了29%;共混PI的聚集态结构和性能与PMDA/ODA型PI相近。     

改性超高分子量聚乙烯的摩擦磨损性能研究

通过添加聚丙烯(PP)和交联聚丙烯(PP-X)对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)进行改性,研究了UHMWPE及其共混物的摩擦磨损性能.结果表明,在200 r/min滑动速度下,当PP或PP-X的质量分数为30%时,UHMWPE/PP的摩擦因数降至0.13,降幅达38.1%,磨痕宽度降至5.05 mm;UHMWPE/PP-X的摩擦因数降到0.12,降幅达42.9%,磨痕宽度则降至4.50 mm,UHMWPE/PP-X具有更优异的摩擦磨损性能.负载增大,UHMWPE及其共混物的摩擦磨损性能降低.磨损时间小于60 min,UHMWPE及其共混物的摩擦因数和磨痕宽度变化不大;超过60 min,摩擦因数和磨痕宽度均增大,UHMWPE/PP-X的增幅最小.高速滑动下UHMWPE/PP-X的摩擦磨损性能最高.     

改性聚甲醛摩擦磨损性能的研究

聚甲醛(POM)分别与摩擦系数很低的聚四氟乙烯(PTFE)和液体润滑油(OIL)共混改性后,其摩擦磨损性能得到了明显的改善。且 POM/PTFE 和 POM/OIL 共混体系也表现出较为理想的力学性能,文章还指出 POM/OIL 的共混方法是其性能得以改善的关键。     

POM/UHMWPE共混物摩擦磨损性能研究

将3种不同的超高摩尔质量聚乙烯(UHMWPE)和聚甲醛(POM)共混，制成POM自润滑材料，并研究了共混物的摩擦磨损性能。结果表明：采用自制的PP改性UHMWPE(M-UHMWPE)与POM共混，能有效提高POM的摩擦磨损性能；当M．UHMWPE质量分数为5％时，POM／M-UHMWPE共混物的摩擦系数从纯POM的0．32降低到共混物的0．16，磨痕宽度从POM的5．00mm下降为3．56mm；SEM分析表明，在摩擦过程中，M-UHMWPE向磨损界面转移形成磨屑，有效地隔离了两摩擦面的接触，起到了减摩耐磨剂的作用，明显降低了POM树脂的摩擦系数，提高了POM的耐磨损性能。     

聚酰亚胺树脂改性研究进展

总结了近年来聚酰亚胺树脂(PI)的改性研究进展。重点介绍了PI的结构与功能改性、共聚改性、共混改性(共混树脂包括环氧树脂、热塑性聚氨酯和聚四氟乙烯等)和填充改性(填料包括无机填料、杂化填料、金属和金属氧化物)等方面的研究内容,并对PI未来的研究方向进行了展望。     

聚酰亚胺的改性及应用研究

聚酰亚胺具有突出的耐温性能,优异的电学和机械性能,是目前耐温性最高和综合性能最优异的树脂高分子材料之一。本文详细介绍了聚酰亚胺的分类、改性方法、应用及其发展动向。     

共聚聚丙烯共混改性料的流动性能

以齐鲁石化公司产高韧性共聚聚丙烯(PP)EPS30R为基体树脂，观察了在其中共混高流动性PP、相对分子质量调节剂或滑石粉、改变工艺参数等因素对其流动性能的影响。     

An Investigation of Friction and Wear Behaviors of Polyimide/Attapulgite Hybrid Materials

Summary: PI/AT hybrid materials were prepared by blending of poly(amic acid) and purified AT as a type of fibrillar clays. The friction and wear behaviors of the PI hybrids were evaluated on a ball‐on‐disc wear tester. The particle size of AT in the hybrid containing 5 wt.‐% AT was about 10–100 nm in diameter and 100–1 000 nm in length. Tensile tests on the PI hybrids showed that the strength and the toughness of PI/AT hybrid materials were improved simultaneously when the content of AT was less than 5 wt.‐%. The friction coefficient and wear rate of the PI hybrids first decreased and then increased with increasing content of AT. The wear rate of the hybrid containing 3 wt.‐% AT was more than 6 times lower than that of pure PI. SEM examination of worn surfaces showed that type of wear changed from adhesive wear of pure PI into abrasive wear of the PI hybrids with adding AT to PI matrix. Debris analysis suggested that AT as filler inside the PI matrix could prevent the formation of bigger debris and a chemical reaction that occurred during the friction process of pure PI but not in the hybrids.

A plot of the calculated wear rate versus filler content.     

MCPA6/改性聚硅氧烷复合材料的摩擦磨损性能

采用阴离子聚合法制备了浇铸尼龙6(MCPA6)/改性羟基封端聚二甲基硅氧烷(MHPDMS)原位复合材料,研究了不同MHPDMS含量对复合材料在水润滑及干摩擦条件下的摩擦磨损性能影响。结果表明,在干摩擦条件下,复合材料的摩擦系数随滑动时间增加先增大后减小最后达到平衡,随着MHPDMS含量的增加,复合材料在稳定阶段的摩擦系数变化不大,但是磨损量逐渐减小,MHPDMS质量分数为4%的复合材料磨损量仅为MCPA6的25%;在水润滑条件下,复合材料的摩擦系数随滑动时间增加先增大后平衡,随着MHPDMS含量的增加,复合材料的稳定摩擦系数基本没有变化,磨损量先减小后增大,当MHPDMS质量分数为2%时,磨损量最小,为MCPA6的50%左右。复合材料在水润滑条件下的稳定摩擦系数比干摩擦条件下的小,但磨损量比干摩擦条件下的大很多。复合材料在干摩擦条件下的磨损机理主要是粘着磨损和疲劳磨损,而在水润滑条件下主要为犁削磨损和磨粒磨损。     

基于修正Archard模型的聚醚醚酮磨损数值模拟

基于端面摩擦磨损实验,研究了摩擦条件对聚醚醚酮(PEEK)磨损率的影响,并以此建立了PEEK的修正Archard磨损计算模型。结合有限元分析软件与网格自适应处理技术,该磨损计算模型被用于实现PEEK在多种摩擦工况下的仿真与预测模拟,模拟结果与试验结果吻合良好,说明提出的磨损模型与数值模拟方法的合理性,适用于PEEK在复杂接触条件下的磨损预测。     

石墨的取向对聚酰亚胺摩擦性能的影响

通过热模压成型工艺制备了聚酰亚胺(PI)/石墨(NG)复合材料,对其摩擦性能、断面及磨痕形貌进行了测试与表征。结果表明,NG在PI基体中沿着与成型压力垂直的方向取向;当载荷不变且滑动速度较低时,垂直于摩擦面的NG比平行于摩擦面的NG更能降低PI的摩擦因数;随着滑动速度的提高,这种情况发生转变,而提高载荷后,转变点向低速移动;对比摩擦性能与磨痕形貌的结果发现二者存在紧密的联系,磨痕的表面越光滑、粗糙度越低,摩擦因数与磨损率也越低。     

莫来石陶瓷的摩擦磨损特性

采用环-块式摩擦副,研究了自相配莫来石陶瓷在不同的介质和载荷下的摩擦磨损特性.试验结果显示,莫来石陶瓷以水为介质时在20N、以机油为介质时在1000N附近存在磨损突变.磨损突变前主要的磨损机理为塑性变形和犁耕;磨损突变后断裂磨损成为主要的磨损机理.机油为介质时,磨损率与载荷基本成线性关系;在以水为介质时,磨损突变前,这种关系更接近于0.40次幂.弹性模量和抗弯强度高、断裂韧性和硬度低的样品,其磨损率高.通过扫描电子显微镜形貌观察,发现在水为介质时,磨损表面被一层反应膜所覆盖.     

聚甲亚胺改性MC尼龙复合材料干摩擦磨损特性

通过原位聚合法制备出由两种不同化学结构聚甲亚胺改性的MC尼龙复合材料,利用环-块形式对比研究了与45#钢环对磨时在不同磨损条件下的干摩擦磨损性能,并利用扫描电子显微镜对其磨损机理进行了分析。结果表明:在所测试的条件下,MC尼龙及其复合材料的摩擦系数随载荷的增加而逐步下降,聚甲亚胺在大多数条件下能够改善复合材料的耐磨损性能;在低速低载时,MC尼龙及其复合材料的磨损表面发生了明显的塑性形变,磨损机理为磨粒磨损和粘着磨损;高速高载时,磨损机理主要为粘着磨损和疲劳磨损。     

聚丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物改性聚乳酸的研究

为了提高聚乳酸(PLA)的韧性,采用聚丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸甲酯(PMA-MMA)对PLA进行共混改性。采用悬浮聚合法,以丙烯酸甲酯(MA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为共聚单体,制备珠粒状的PMA-MMA共聚物。通过熔融共混法,分别以PMA-MMA共聚物为增韧剂,聚乙二醇为增塑剂,聚乙烯蜡为润滑剂,对PLA进行改性,对改性后的PLA复合材料的热性能和力学性能进行研究。结果表明,随着PMA-MMA共聚物用量的增加,PLA复合材料的拉伸强度呈先增大后减小的趋势,而断裂伸长率和冲击强度不断增大。当PMA-MMA共聚物用量为15份时,PLA复合材料的拉伸强度达到最大值,为52.2 MPa;当PMA-MMA共聚物用量为25份时,PLA复合材料冲击强度为53.26 k J/m2,是纯PLA的4.4倍,断裂伸长率为54.9%。PMA-MMA共聚物与PLA的相容性好,有明显的增韧作用。PMA-MMA共聚物的加入并未降低PLA复合材料的热性能。     

Mechanical and Tribological Properties of PET/HDPE MFCs

Microfibrillar reinforced composites (MFCs) were prepared from polyethylene terephthalate (PET) and high density polyethylene (HDPE). The mechanical and tribological properties of the MFCs were investigated. Static and dynamic mechanical tests revealed that the tensile strength, tensile modulus, and dynamic modulus of the HDPE matrix were improved greatly. Wear mechanism analysis demonstrated that the ability of HDPE to form transfer films on the counter rings was strengthened, which was responsible for the variation of friction and wear properties of the matrix.     

纳米AlN填充PTFE复合材料的摩擦性能研究

以纳米氮化铝（削N）为填料制备了聚四氟乙烯（PTFE）复合材料，研究了该复合材料在干摩擦条件下与不锈钢对摩时的摩擦磨损行为．结果表明：纳米AlN填充FIFE基复合材料的耐磨性能明显优于纯PTFE。不同用量纳米AlN填充PTFE复合材料的摩擦系数最多上升16．5％，而耐磨性最多却能提高150倍，当纳米AlN用量为5％，FIFE复合材料的耐磨性最好。SEM观察发现：纯PTFE的磨损表面上分布着大量的带状结构，有明显的犁削和粘着磨损的痕迹。当复合材料中纳米AlN用量较低时，复合材料的磨损机制主要表现为不同程度的黏着磨损，但当复合填料中纳米AlN用量较高时，复合材料的磨损机制主要表现不同程度的黏着磨损和磨粒磨损，同时其复合材料的摩擦磨损性能出现了恶化现象。