无机填料增强聚苯酯/聚四氟乙烯复合材料的力学和摩擦磨损性能

采用石墨/ 二硫化钼填充改性聚苯酯/ 聚四氟乙烯复合材料, 研究了复合材料的力学性能和摩擦磨损性能。研究表明, 石墨和MoS₂ 的加入不仅能够很好地改善Ekonol/ PTFE 复合材料的力学性能, 使复合材料的拉伸强度、弯曲强度和硬度均有所提高, 而且还使Ekonol/ PTFE 复合材料的摩擦系数增加, 磨损体积减小, 耐磨性能显著提高。当Ekonol 含量为5 % , 石墨/ 二硫化钼总含量为8 %时, 拉伸强度、弯曲强度分别提高了31 %和41 % ,硬度值约提高了713 %。SEM 分析表明, Ekonol/ 石墨/ MoS₂ / PTFE 复合材料的磨损主要以粘着磨损为主。      

甲基丙烯酸锌在聚丙烯酸酯橡胶中的应用研究

研究了甲基丙烯酸锌[Zn(MAA)2]对聚丙烯酸酯橡胶（ACM）的硫化特性、力学性能，热空气老化性能以及耐热油性能的影响，结果表明，Zn(MAA)2使得ACM胶料的正硫化时间延长，硬度明显提高，力学性能得以改善，热空气老化性能以及耐热油性能仍可保持较高水平，X射线电子能谱和差式扫描量热分析表明，硫化过程中Zn(MAA)2参与了ACM胶料体系中的交联反应。     

聚四氟乙烯改性三元乙丙橡胶的性能

采用混炼后硫化的方法制备聚四氟乙烯(PTFE)及纳米二氧化硅(Si O2)改性的三元乙丙橡胶(EPDM)。扫描电镜、红外光谱等表明PTFE与EPDM具有较好的相容性;差示扫描量热法DSC测试表明,复合物具有唯一的玻璃化转变温度;当PTFE加入量为5份时,PTFE与EPDM具有较好的相容性,此时EPDM-PTFE的力学性能达到最高,其抗拉强度、断裂伸长率、硬度和撕裂强度分别为22. 42 MPa、588. 91%、82. 0°和49. 60 k N/m;热重分析和老化实验表明,经PTFE改性后,其耐老化性和耐热性能均有提高;添加5份纳米Si O2后,EPDM的力学性能也得到显著提高。     

稀土改性剂对玻璃纤维-SiO2/聚四氟乙烯复合材料性能的影响

采用不同的稀土改性剂（La、Ce、Pr、Nd和Sm）对SiO₂和玻璃纤维（GF）进行改性处理,SiO₂含量为55wt%,GF含量为2wt%。填料改性处理后与聚四氟乙烯（PTFE）分散液在高速分散机中混合,然后通过热压烧结法制得GF-SiO₂/PTFE复合材料。考察了不同的稀土改性剂对GF-SiO₂/PTFE复合材料吸水性、介电性能、热膨胀系数和力学性能的影响。采用FTIR手段对稀土La改性剂,未改性的填料和改性后的填料结构进行了测试。并用SEM和EDS对复合材料的断口形貌及表面处理前后填料的形貌进行观察和能谱分析。结果表明：由于稀土La的电子层结构比其他轻稀土更稳定,对阴离子的吸引作用比其他轻稀土强,稀土La改性剂比其他的稀土改性剂能更好地促进填料GF与PTFE界面粘合,改善GF-SiO₂/PTFE复合材料性能。GF-SiO₂/PTFE复合材料的介电性能受到La含量的影响,当La含量为0.3wt%时介电性能最佳。     

兰州化物所研发改善纤维织物复合材料摩擦性能新方法

<正>聚四氟乙烯/芳纶纤维(PTFE/Nomex)混纺织物具有自润滑性、高强度,且应用范围广等特点。然而,芳纶纤维和聚四氟乙烯纤维的表面惰性及较小的粗糙度阻碍了织物和粘结树脂之间的有效粘结,从而影响了聚四氟乙烯/芳纶纤维混纺织物-聚合物基复合材料的抗磨损性能。填充剂填充和织物表面改性是改进织物复合材料摩擦性能的常用方法。但是,将润滑剂加入聚合物基体,在减少     

燃料电池空压机箔片气体轴承涂层摩擦学性能研究

为了降低燃料电池空压机箔片气体轴承启停阶段的磨损,需在顶箔表面制备自润滑软涂层,但现有的聚四氟乙烯(PTFE)基或环氧树脂基软涂层仍存在摩擦系数较大或磨损率较高的问题。为此,在镍基高温合金箔片上制备聚酰亚胺(PI)基固体润滑涂层,研究涂层厚度、MoS₂纳米粒子掺杂含量和温度对涂层摩擦学性能的影响,并与商用PTFE涂层进行对比。结果表明,随着PI涂层厚度增加,其摩擦系数呈现先基本不变后增大的规律,且存在使摩擦系数最低的最佳涂层厚度。随着MoS₂纳米粒子掺杂含量增大,PI复合涂层摩擦系数和磨损率均呈现先减小后增大的规律,当掺杂含量为2.5%时,PI复合涂层摩擦系数低至0.173,磨损率低至9.14×10^-6 mm³/(Nm)。随着温度增加,PI复合涂层摩擦系数和磨损率呈现先减小后增大的规律,其摩擦系数在0.081～0.173范围,磨损率在3.77×10^-6～9.14×10^-6 mm³/(Nm)范围,相较于商用PTFE涂层,PI复合涂层摩擦...     

沥青基短切碳纤维表面改性及与纳米填料并用对天然橡胶力学性能的影响

对硝酸(HNO3)改性沥青基短切碳纤维(PCF)及与炭黑(CB)、白炭黑(Silica)协同填充天然橡胶(NR)进行了研究,考察表面改性及并用对PCF表面形貌、石墨化程度和NR力学性能的影响,分析填料与基体的界面相互作用机制。结果表明,HNO3改性后,PCF的表面粗糙度和O/C比显著增加,而石墨化程度有所降低。PCF单独填充NR时不具有增强作用,而与CB或Silica协同填充NR的拉伸强度显著提高,由3MPa分别提高到18.6MPa和23.7MPa;改性后则可达到24.5MPa和24.7MPa。与CB/NR硫化胶相比,PCF-CB/NR硫化胶的拉伸强度略有降低,但改性PCF-CB/NR硫化胶的拉伸强度则提高了25.6%;与Silica/NR硫化胶相比,添加改性前后的碳纤维均使PCF-CB/NR硫化胶的拉伸强度小幅降低。结合不同增强体系的拉伸强度、50%定伸应力和断面形貌SEM照片可以推断出,PCF单独填充NR时,改性前后均与基体的界面粘合较差;对PCF-CB增强体系来说,界面相互作用的提高主要以吸附理论为主,改性后则以机械互锁和吸附理论共同作用为主;对PCF-Silica增强体系,改性前后均以氢键作用为主。     

改性聚醚砜摩擦性能的研究

用摩擦系数很低的聚四氟乙烯(PTFE)改善聚醚砜(PES)的自润滑性。改性后的PES摩擦磨耗性能提高了数倍,特别是在重负荷及油润滑条件下的摩擦性能优异。在本实验范围内,PES/PTFE也表现出较理想的力学性能和部分相容性。     

油酸酰胺对SBR/BR汽车橡胶衬套性能的影响

将油酸酰胺以不同份数分别加入到丁苯橡胶/顺丁橡胶(SBR/BR)共混胶中,并通过硫化特性、力学性能和摩擦系数等测试方法来表征胶料的性能。结果表明,随着油酸酰胺份数的增加,硫化胶的摩擦系数明显降低,断裂伸长率和屈挠性能明显提高。当硫化胶中油酸酰胺用量为10份时,与未添加油酸酰胺组相比,拉伸强度降低19.84%,断裂伸长率增大36.14%,硬度减小9.21%,静摩擦系数减小45.51%,动摩擦系数减小37.54%。通过橡胶加工性能分析和扫描电镜(SEM)等测试方法对胶料进行研究,发现油酸酰胺可使填料分散得更均匀。     

钛酸钾晶须增强聚四氟乙烯复合材料性能的研究

为研究钛酸钾晶须(PTW)对聚四氟乙烯(PTFE)复合材料性能的影响,本文详细地考察了PTW表面改性和含量对PTFE复合材料的力学、耐磨以及热性能影响.结果表明:改性后PTW表面能由69.2 mJ/m2降到50.7mJ/m2,分散性得到明显改善.PTW增强PTFE复合料的上述性能比纯PTFE的分别提高了19%、34%、3%、9%和10倍.SEM表明:PTW-PTFE的内部结构比GF-PTFE均匀致密.复合材料的力学性能最佳点出现在PTW含量为5～10wt%之间,具有纳米填料增强复合材料的特点.     

聚己内酯增强生物基聚酯弹性体

针对生物基聚酯弹性体(BEE)力学性能较差的问题,采用聚己内酯(PCL)作为BEE的增强相,通过溶液共混及橡胶传统硫化工艺,制备了具有较高力学性能的生物基BEE/PCL硫化胶.通过动态力学性能、扫描电镜、差示扫描量热法、X射线衍射、力学性能测试等,对BEE/PCL硫化胶的相容性、微观相态、热性能及结晶性能、力学性能进行了表征.BEE/PCL硫化胶只有1个玻璃化转变温度,为热力学相容体系,但扫描电镜分析结果表明,BEE/PCL硫化胶为微观相分离体系.随着PCL含量的增加,BEE/PCL硫化胶的结晶度逐渐增加,拉伸强度逐渐增加,断裂伸长率先增加后降低.研究发现,当BEE与PCL的质量比为8:2,BEE/PCL硫化胶的力学性能较优,拉伸强度为5.1 MPa、断裂伸长率为292％.     

不同改性白炭黑增强天然橡胶复合材料的性能研究

采用不同硅烷偶联剂(Si69、KH560和NXT)对白炭黑进行改性处理来提高SiO_2/天然橡胶(SiO_2/NR)复合材料的性能。通过力学性能、结合胶含量、硫化性能和扫描电镜检测来分析不同改性白炭黑填充复合材料的影响。结果表明:白炭黑的改性处理改善了复合材料的强度、定伸应力等性能,提高了复合材料的结合胶含量;缩短了复合材料的硫化时间,降低了最小转矩,使混炼胶的流动性提高,减轻了填料网络结构;偶联剂的加入改善白炭黑与橡胶的相容性,使白炭黑分散均匀,从而提高了复合材料的性能。     

多组分协同改性聚酰亚胺复合材料的高温摩擦学性能

通过提高聚酰亚胺(PI)的耐热性和导热性,从而提高其高温摩擦学性能。首先选择笼形聚倍半硅氧烷(POSS)和SiO₂提升其耐高温性能,碳纳米管(CNTs)和Cu粉提升热导率。然后选择分子模拟和实验相结合的方法研究各组分对其性能的影响。结果表明,POSS和SiO₂能够提升PI的耐高温性能和杨氏模量,但降低了热导率和冲击强度。Cu提高了PI的耐高温性能和热导率,但降低了力学性能。低含量的CNTs改性效果良好,但高含量时表现不佳。随后根据单组分改性实验的结果设计了多组分复合改性PI复合材料。结果表明,改性配比为3wt%POSS、3wt%SiO₂、0.5wt%CNTs和3wt%Cu的复合材料综合性能最优,在高温下的摩擦性能表现最佳,200℃时的摩擦系数为0.65,比纯PI降低了27.8%;磨损率为5.11×10^-5 mm³/(N·m),降低了19.3%。     

改性CaCO_3填充聚四氟乙烯复合材料的制备和力学性能

以石蜡为改性剂,分别采用干法和湿法对重质CaCO_3进行表面处理,然后采用冷压烧结工艺制备聚四氟乙烯(PTFE)/CaCO_3复合材料,并对其力学性能进行研究。利用红外光谱分析石蜡包覆改性前后的CaCO_3的结构变化,研究了2种改性方法对PTFE/CaCO_3复合材料的力学性能的影响。结果表明,2种改性方法都可以提高PTFE/CaCO_3复合材料的断裂伸长率和拉伸强度,当质量分数为30%的湿法改性CaCO_3填充PTFE时,复合材料的断裂伸长率仍能达到200%以上。另外,采用不同改性方法和改性剂比例及CaCO_3含量所制备的复合材料力学性能相差很大,其中,当CaCO_3质量分数为5%,湿法改性的改性剂石蜡质量分数为1%时,复合材料的各项力学性能达到最佳,远好于未经改性的CaCO_3填充聚四氟乙烯复合材料。     

改性亚麻布/不饱和聚酯复合材料的吸湿及力学性能

采用阳离子表面活性剂十八烷基三甲基溴化铵（STAB）对亚麻布进行了水相改性,并采用压片法进一步制备了亚麻布质量分数为28wt%的亚麻布/不饱和聚酯（UPE）复合材料。经过STAB改性后,亚麻布的吸湿率降低了30.3%,显著提高了其疏水性;改性亚麻布（TL1）/UPE复合材料的平衡吸湿率比未改性的亚麻布（UL）/UPE复合材料降低了26%;UL/UPE的水分子在复合材料中的扩散系数D值为1.11×10^-2 mm²/h,而TL1/UPE的D值仅为0.63×10^-2 mm²/h,说明水分子在UL/UPE中的扩散速度大于其在TL1/UPE中的速度;TL1/UPE复合材料的冲击强度比UPE提高了2.4倍,极大地改善了UPE的脆性。热稳定性测试显示TL1/UPE复合材料的热稳定性能满足应用要求。研究结果表明,对亚麻布进行STAB改性可有效改善复合材料的吸湿性,同时提高天然纤维与基体间的界面结合力及复合材料的力学性能,可用于制备得到综合性能优异的、有应用前景的亚麻布增强UPE天然纤维环保复合材料。     

油田封隔器材料氟橡胶BR9151的填充改性研究

FKM-BR9151具有优异的耐碱性能,是一种适用于油田密封应用的材料。研究了不同种类炭黑填料对特种氟橡胶BR9151胶料的硫化特性、硫化胶力学性能以及耐热老化性能的影响。通过对炭黑性质的分析以及实验结果表明,当选用N990炭黑为50份时,BR9151硫化胶具有的硫化特性、力学性能以及耐热老化性能最优,可为实际生产提供参考。     

环烷油对杜仲/天然并用胶性能的影响EI北大核心CSCD

研究不同份数环烷油对杜仲(EUG)/天然(NR)并用胶性能的影响。实验通过力学性能、硫化特性来表征胶料的性能。结果表明,随着环烷油的增加,混炼胶的性能得到明显的改善,门尼黏度逐渐下降,硫化胶的力学性能、分散性能、流变性能、磨耗性能、屈挠性能都有显著的提高。通过扫描电镜和橡胶加工分析仪分析,产生这一现象与环烷油的加入使填料分散得更均匀有关。     

环氧度对异戊橡胶/环氧化杜仲胶并用胶性能的影响

制备了一系列环氧度的环氧化杜仲胶（EEUG）并用于改性异戊橡胶（IR）,采用不含补强填料的胶料配方进行硫化。重点研究了环氧度对IR/EEUG并用胶的硫化特性、结晶结构以及静态和动态力学性能的影响。利用差示扫描量热法、偏光显微镜和原子力显微镜分析了EEUG的聚集态结构和IR/EEUG的结晶结构和相结构。结果表明,EEUG由结晶结构转变为无定形结构的临界环氧度为21.0%（摩尔分数）。环氧度为14.3%、EEUG用量为10 phr的硫化胶90IR/10EEUG-14.3中可见少量微小晶体,且随着EEUG-14.3用量增加,IR/EEUG硫化胶的拉伸强度和断裂伸长率下降。随EEUG环氧度增加,90IR/10EEUG硫化胶的拉伸强度和断裂伸长率同时增加,90IR/10EEUG-21.0拉伸性能最佳。EEUG-21.0处于结晶结构向无定形结构转变的临界状态,容易发生应变诱导结晶,甚至通过EEUG与IR分子间相互作用引发IR应变诱导结晶。EEUG的存在提高了IR硫化胶0℃时的tanδ值、降低了60℃时的tanδ值,说明适宜环氧度的EEUG可同时改善IR的抗湿滑性和滚动阻力。     

采用β成核动态硫化PP/EPDM共混物增韧聚丙烯

采用β成核的动态硫化iPP/EPDM共混物即热塑性硫化胶(TPV)改性聚丙烯,并与通用增韧剂聚烯烃弹性体(POE)、三元乙丙橡胶(EPDM)增韧聚丙烯进行比较,考察了增韧体系的力学性能、热性能和相形态.结果表明,随增韧剂含量的增加,增韧体系的拉伸屈服强度和弯曲模量均有所下降,而冲击强度提高.TPV改性体系的强度、模量和...     

环烷油对杜仲/天然并用胶性能的影响

研究不同份数环烷油对杜仲(EUG)/天然(NR)并用胶性能的影响。实验通过力学性能、硫化特性来表征胶料的性能。结果表明,随着环烷油的增加,混炼胶的性能得到明显的改善,门尼黏度逐渐下降,硫化胶的力学性能、分散性能、流变性能、磨耗性能、屈挠性能都有显著的提高。通过扫描电镜和橡胶加工分析仪分析,产生这一现象与环烷油的加入使填料分散得更均匀有关。