减摩耐磨超高分子量聚乙烯改性研究进展

超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)优异的耐磨性使其在工程领域和生物领域得到广泛的应用.综述了减摩耐磨PE-UHMW改性的研究成果,重点阐述无机填料填充改性、接枝改性、辐照交联改性、表面沉积改性等方法对PE-UHMW摩擦磨损性能的改善,并对这些方法的优缺点进行了总结,最后展望了减摩耐磨PE-UHMW改性研究和应用的前景.     

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。     

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.     

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。     

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。     

炭黑、微珠粉填充PE-UHMW复合材料性能比较分析

对超高相对分子质量聚乙烯(PE-UHMW)和炭黑、微珠粉填充的PE-UHMW复合材料进行了拉伸、硬度和磨损性能试验。结果表明：炭黑、微珠粉对PE-UHMW拉伸性能和摩擦磨损性能的影响不同，两种填充材料加入PE-UHMW后，复合材料的拉伸强度和断裂延伸率有不同程度的下降。炭黑的加入会使PE-UHMW的硬度下降，但可较好地改善其耐磨性，而微珠粉的加入会使PE-UHMW的耐磨性下降。     

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%。     

尼龙6改性超高分子量聚乙烯

采用挤出成型工艺制备了尼龙6(PA6)改性超高分子量聚乙烯(PE–UHMW)共混材料。研究了PA6含量对PE–UHMW/PA6共混材料热性能及力学性能的影响。研究表明,PA6质量分数为30%时维卡软化温度达到145.9℃,较纯PE-UHMW提高了14℃,邵氏硬度达到69,较纯PE-UHMW提高了15%;共混材料的缺口冲击强度随PA6质量分数的增加而降低,在PA6含量不变的条件下,添加适量的增容剂能够改善共混材料的缺口冲击强度。同时结合DSC测试共混材料中PE–UHMW的结晶度与对共混材料的微观形貌扫描观察,进行了PE–UHMW与PA6的作用机理分析。     

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。     

PE-HD/PE-UHMW共混物的非等温结晶动力学研究

采用差示扫描量热仪研究了超高相对分子质量聚乙烯（PE-UHMW）对高密度聚乙烯（PE-HD）非等温结晶行为的影响。通过Jeziorny法和莫志深法研究了PE-UHMW/PE-HD共混物的非等温结晶动力学,并利用Kissinger方程和Takhor法计算了体系的非等温结晶活化能。结果表明,PE-UHMW是PE-HD的一种有效成核剂,提供了更多的活化晶核,起到了异相成核的作用;添加PE-UHMW后,PE-HD的结晶起始温度（To）、结晶峰值温度（Tp）和结晶速率均提高;当PE-UHMW含量为10 %（质量分数,下同）时,共混物结晶的活化能最小,结晶速率最大。     

酚醛摩擦材料研究进展

通过化学改性和共混改性的方法,可有效提高酚醛树脂的耐热性、韧性和摩擦性,从而使酚醛制品满足摩擦材料的多种应用需要。从化学改性、共混改性及多种组分改性等方面对酚醛摩擦材料的研究进展进行了综述。并指出多种组分改性(包括化学改性剂、塑料、橡胶、纤维、金属粉体、无机物纳米粉体等)是今后的研究趋势,在提高酚醛材料摩擦性能的同时对其耐高温性、力学性能等同时进行改良是今后的发展方向。     

浇铸(MC)尼龙改性研究进展

介绍了目前国内外浇铸(MC)尼龙改性的研究现状。对MC尼龙改性后的性能进行综述,主要包括力学性能、耐磨与自润滑性能及抗静电性能的改性研究成果,并展望了未来MC尼龙改性研究的发展趋势。     

Wear-resistant ceramic coatings deposited by liquid thermal spraying

As a surface strengthening and surface modification technology of materials, liquid thermal spray technology has been used in many fields, such as wear and friction reduction, corrosion resistance, and high-temperature oxidation resistance. This article reviews the progress of liquid thermal sprayed coating in wear resistance as well as friction reduction in recent years. The influences of microstructure, composition, phase structure and mechanical properties on the tribological properties of typical coatings (including ceramic coatings and multiphase composite coatings) are investigated. The tribological properties of the coating are determined by the coating characteristics (including microstructure, porosity, mechanical properties, etc.) and the service conditions (working temperature, lubrication state, etc.). Typical ceramic wear-resistant coatings include Al₂O₃, YSZ, HA coatings, etc. The tribological properties of the coating can be significantly improved through process optimization and heat treatment. The comparison of nanostructured and microstructured ceramic-based coating reveals that nanostructured coating reduces wear by absorbing stress. The interaction between different constituent phases improves wear resistance and reduces wear in composite coatings. Finally, various challenges faced by liquid thermal spray are pointed out, and future research focuses are proposed.     

煤系高岭土的干法改性及其填充丁苯橡胶的性能

采用高速剪切粉碎搅拌方法对煤系高岭土进行干法改性,对其改性条件和填充丁苯橡胶性能进行研究。结果表明:高岭土的最佳改性条件为改性剂(偶联剂KH-550)质量分数为0.04,改性时间为1 min;与未改性高岭土相比,改性高岭土与橡胶的相容性改善,与橡胶基体结合良好,改性高岭土胶料的物理性能包括耐磨性能明显提高。     

Kinetics of wear of epoxide coating modified with glass microspheres and exposed to the impact of alundum particles

The influence of epoxide coating modification with glass microspheres on the erosive wear of the coating is discussed in this paper. Increase in the resistance to erosive wear of a three-layer epoxide coating including the interlayer modified with glass microspheres of a diameter <30 μm and a mass fraction of 10% was obtained. It can be accounted for by the damping of energy which is released during the collision between the impact particle and the organic surface and then dumped by the glass microspheres.     

Effect of surface modification of Kevlar fibre on friction and wear properties of UHMWPE composites

Abstract

The effects of Kevlar fibre additions and, particularly, the surface modification of the Kevlar fibres, on the sliding wear behaviour of the ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE) composites were investigated. The results showed that the sliding friction coefficient of the UHMWPE composites increased with the fibre content increase. The wear resistance of the UHMWPE composite was highest when the Kevlar fibre content was ～10 vol.-% and decreased as the applied normal load was increased. It was found that the silane modification of the Kevlar fibres improved the wear resistance and tensile strength of the UHMWPE composites as well.     

高性能纳米杂化抛光砖防护液的研究

本文分别利用溶胶-凝胶法和水性纳米粒子的表面改性技术配制了三种新型的纳米杂化防护液,研究了防护液干燥成膜的疏水性、铅笔硬度、透明性以及其对抛光砖的渗透粘接情况。经纳米杂化防护液处理后的瓷质抛光砖均具有良好的持久防污性和耐磨性能。     

水性聚氨酯树脂的改性及应用研究

研究了水性聚氨酯的扩链、交联、丙烯酸酯复合等改性方法以及水性聚氨酯木器漆的研制。结果表明：对水性聚氨酯进行扩链、交联以及丙烯酸酯复合改性,能显著提高水性聚氨酯的拉伸强度、硬度、耐磨性、耐水耐醇性。经检测,用改性水性聚氨酯树脂配制的木器漆主要性能均达到聚酯聚氨酯木器漆行业标准（HG／T3608-1999）。     

二硫化钼对SBRL力学性能和耐磨性能的影响

通过添加不同用量和种类的二硫化钼（MoS2）制备丁苯胶乳（SBRL）／MoS2复合材料,考察了复合材料的物理机械性能和耐磨性能。结果表明：随着MoS2用量增加,SBRL／MoS2复合材料的物理机械性能不断提高,摩擦因数不断降低,耐磨性能越好;MoS2经复配改性后,制备的SBRL／MoS2复合材料的物理机械性能和耐磨性能更好。     

聚酰胺工程塑料的摩擦学改性研究进展

综述了近年来聚酰胺工程塑料的各种摩擦学改性方法及改性聚酰胺材料的摩擦磨损形式与机制。重点从无机粒子填充改性，纤维增强改性，无机粒子／纤维混杂改性，与树脂共混，表面改性等几个方面讨论了聚酰胺工程塑料的摩擦学性能及机理的研究进展情况，并指出聚酰胺工程塑料的摩擦学改性研究方向。