MC尼龙6/聚砜原位复合材料的性能研究

采用阴离子聚合法制备了MC尼龙6(MCPA6)/聚砜(PSU)原位复合材料。利用差示扫描量热、热重分析等方法表征了复合材料的热性能,利用X射线衍射研究了复合材料中MCPA6基体的晶型变化,并对复合材料的力学性能进行了表征。结果表明,随着PSU含量的增加,原位复合材料中MCPA6的结晶温度下降,但复合材料的热分解温度不断增加;纯MCPA6和复合材料中的MCPA6均呈现典型的α晶型衍射峰;当PSU质量分数为2%时,MCPA6的结晶度最小,为30.99%,复合材料的拉伸强度和拉伸弹性模量均达最大值,分别为84.78 MPa和830.50 MPa。     

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。     

纳米Si3N4与玻璃纤维混杂增强PA6复合材料的摩擦学性能研究

以纳米Si3N4和玻璃纤维(GF)混杂增强尼龙6(PA6)复合材料,对PA6复合材料的摩擦学性能进行了实验研究。结果表明,纳米Si3N4和GF混杂可以显著改善PA6复合材料的摩擦学性能,以质量分数3%Si3N4和20%GF混杂填料的耐磨减摩性最好。扫描电子显微镜观察发现,纯PA6的磨损机理以粘着和犁削为主。在PA6/GF复合材料中纳米Si3N4含量较低时,复合材料的磨损机理主要表现为不同程度的粘着磨损,但当复合材料中纳米Si3N4含量较高时,复合材料的磨损机理主要表现为不同程度的粘着磨损和磨粒磨损。     

PA6/纳米Al_2O_3复合材料摩擦性能的研究

研究了纳米Al2 O3 填充PA6复合材料的摩擦性能。通过分析纳米Al2 O3 含量、载荷对材料摩擦系数和耐磨性能的影响,得到复合材料中纳米Al2 O3 为 6wt%时,材料的摩擦性能最好。通过SEM图片分析试件摩擦表面形貌,发现复合材料的磨损机理从纯PA6材料的粘着磨损转为轻微的磨粒磨损和粘着磨损     

GF增强PA6复合材料的力学与摩擦性能研究

采用熔融共混法制备玻璃纤维(GF)增强尼龙(PA)6复合材料,研究了GF含量对PA6/GF复合材料力学性能和摩擦性能的影响,并利用扫描电子显微镜对复合材料的磨损机理进行分析.结果表明,GF显著影响复合材料的力学性能和摩擦性能,GF质量分数为15%时增强效果较好,PA6/GF复合材料的缺口冲击强度比纯PA6提高5倍,摩擦因数降低43%,磨损量减少33%.GF含量较低时,PA6/GF复合材料的磨损以磨粒磨损和粘着磨损为主,含量较高时则主要表现为磨粒磨损和疲劳磨损.     

PA6／纳米A12O3复合材料摩擦性能的研究

研究了纳米Al2O3填充PA6复合材料的摩擦性能。通过分析纳米Al2O3含量、载荷对材料摩擦系数和耐磨性能的影响，得到复合材料中纳米Al2O3为6wt％时，材料的摩擦性能最好。通过SEM图片分析试件摩擦表面形貌，发现复合材料的磨损机理从纯PA6材料的粘着磨损转为轻微的磨粒磨损和粘着磨损。     

纳米SiO_2/UP复合材料的力学性能和热性能研究

通过熔融共混、模压成型方法,制备了纳米二氧化硅(SiO2)/不饱和聚酯(UP)复合材料,研究了纳米SiO2含量对复合材料的力学性能、动态力学性能和热膨胀性能的影响,采用SEM观察了复合材料的磨损面形貌。结果表明:当纳米SiO2含量为2.5%时,SiO2/UP复合材料的冲击强度和弯曲强度比纯UP分别提高了28.57%、8.43%;当纳米SiO2含量为3.5%时,SiO2/UP复合材料的玻璃化转变温度比纯UP提高了16℃;当纳米SiO2含量为0.5%时,SiO2/UP复合材料的热膨胀系数为41.367×10-6K-1;加入纳米SiO2后,SiO2/UP复合材料的磨损机理主要表现为磨粒磨损和黏着磨损。     

MCPA6/聚酯型PUR-T原位复合材料的制备及表征

采用阴离子原位聚合法制备了单体浇铸尼龙6(MCPA6)/聚酯型热塑性聚氨酯弹性体(PUR-T)复合材料,考察了其性能及结构.力学性能测试表明,当PUR-T质量分数为1.1%时,复合材料的断裂伸长率达到214.5%,相比MCPA6提高了147%,随着PUR-T含量的增加,复合材料的缺口冲击强度逐渐提高.扫描电子显微镜观察...     

MCPA6/埃洛石纳米管复合材料性能研究

以氢氧化钠为催化剂,N–乙酰己内酰胺为活化剂,原位聚合制备MCPA6/埃洛石纳米管(MCPA6/HNT)复合材料,并利用凝胶渗透色谱、场发射扫描电子显微镜、差示扫描量热、热重分析和力学性能测试等方法研究HNT用量对复合材料结构和性能的影响。结果表明,HNT的引入使得PA6的分子量下降,分子量分布变宽;经硅烷偶联剂(KH–550)处理后的HNT能均匀分布在MCPA6中,且与基体具有较好的界面性能;HNT可以明显提高复合材料的结晶速率、结晶度以及分解温度;随着HNT含量增加,体系的拉伸强度和缺口冲击强度呈先增大后减小的趋势,而断裂伸长率逐渐下降,当HNT含量为1.5%时,MCPA6/HNT的综合力学性能最佳,拉伸强度和缺口冲击强度分别较MCPA6提高21.3%和14.9%。     

UPR/GF/纳米SiO2复合材料的摩擦学性能和力学性能研究

采用手糊成型室温固化的方法制备纳米SiO2/玻璃纤维(GF)布混杂增强不饱和聚酯树脂(UPR)复合材料,并对UPR复合材料的摩擦学性能和力学性能进行了研究。结果表明,加入纳米SiO2和GF布能大幅提高复合材料的摩擦学性能和力学性能。当复合材料中纳米SiO2含量分别为0.5%(质量分数,下同)和1%时,复合材料的耐磨性分别是纯UPR的5.3倍和3.1倍,拉伸强度是纯UPR的5.8倍和5.1倍,弯曲强度是纯UPR的3.9倍和3.2倍左右。在实验条件下,以含量为0.5%纳米SiO2和GF布混杂填充UPR复合材料的改性效果最好。扫描电镜分析表明,纯UPR的磨损机理是黏着磨损,复合材料磨损机理主要表现为黏着磨损和磨粒磨损。     

偶联剂对SiO_2/CE复合材料热学及摩擦性能的影响

利用纳米SiO2对氰酸酯树脂(CE)进行改性,通过热失重分析(TGA)、摩擦磨损性能测试及扫描电镜(SEM)分析研究了纳米SiO2及其表面处理(分别选用小分子偶联剂KH-560和大分子偶联剂SEA-171)对纳米SiO2/CE复合材料热学及摩擦性能的影响,并初步探讨了其作用机理。结果表明,经SEA-171表面处理的纳米SiO2质量分数为3.0%时,其CE复合材料的热分解温度比纯CE树脂提高了将近75℃,摩擦系数降低了约25%,磨损率降低了77%。偶联剂的加入增加了纳米SiO2与CE树脂之间的界面粘结作用,因而复合材料的耐热性能和摩擦性能等得以提高。     

Effects of carbon nanotube content on adhesion strength and wear and corrosion resistance of epoxy composite coatings on AA2024-T3

The effects of multiwalled carbon nanotube (MWCNT) content on the adhesion strength and wear and corrosion resistance of the epoxy composite coatings prepared on aluminum alloy (AA) 2024-T3 substrates were evaluated using atomic force microscopy (AFM), blister test, ball-on-disk micro-tribological test and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The adhesion strength of the epoxy composite coatings improved with increasing MWCNT content. Increased MWCNT content also decreased the friction coefficient and increased the wear resistance of the epoxy composite coatings due to improved solid lubricating and rolling effects of the MWCNTs and the improved load bearing capacity of the composite coatings. Finally, EIS indicated that increased MWCNT content increased the coating pore resistance due to a decreased porosity density, which resulted in an increase in the total impedance of the coated samples.     

芳纶浆粕增强丁腈橡胶复合材料的摩擦磨损性能

利用开炼机制备了丁腈橡胶(NBR)/芳纶浆粕(PPTA-pulp)复合材料。研究了在干摩擦和水润滑条件下,纤维含量、摩擦时间以及载荷对NBR/PPTA-pulp复合材料摩擦磨损性能的影响,并分析了磨损机理。结果表明,芳纶浆粕的加入能够很好地改善复合材料的力学性能和摩擦磨损性能,在相同条件下,当纤维质量分数为20%时,复合材料的综合性能最佳;在干摩擦条件下,随着摩擦时间延长,复合材料的摩擦系数下降,磨耗量增大;随着载荷增加,摩擦系数和磨耗量增大;水润滑条件下,复合材料的摩擦系数和磨耗量较干摩擦大幅度降低且比较稳定,时间和载荷对其影响很小;干摩擦时,复合材料的磨损机理主要为磨粒磨损和疲劳磨损;水润滑时,主要为轻微磨粒磨损。     

温度对酚醛树脂/丁腈橡胶复合材料摩擦学性能的影响

采用机械共混法将酚醛树脂（PF）与丁腈橡胶（NBR）进行混合而制得PF/NBR复合材料,研究了PF用量对NBR的拉伸性能、撕裂性能及硬度的影响,使用多功能材料表面性能综合测试仪、三维表面形貌仪和扫描电子显微镜对力学性能最优的PF/NBR复合材料试样A 2（添加5份PF）在不同温度下的摩擦性能进行了探究,并与未添加PF的试样A 0进行了对比,此外还对PF/NBR复合材料的磨损机理进行了初步分析。结果表明,当温度超过75 ℃时,试样A 0的摩擦系数曲线整体呈持续上升的趋势,同时其表面有较多孔洞,分子间结合力下降,耐磨性变差,而试样A 2的摩擦系数则基本保持稳定,磨损行为表明其磨损机理由磨粒磨损逐渐转变为黏着磨损;相对于试样A 0而言,试样A 2在高温下仍能保持较好的摩擦性能。     

纳米SiO2与玻璃纤维混杂增强聚酰胺6复合材料的摩擦磨损性能研究

采用MM-200型摩擦磨损试验机对干摩擦条件下纳米SiO2与玻璃纤维混杂填充聚酰胺6(PA6)复合材料与45#钢对摩时的摩擦磨损性能进行了研究。结果表明,纳米SiO2和玻璃纤维混杂可以显著改善PA6复合材料的摩擦磨损性能,以5 %的SiO2和20 %的玻璃纤维增强PA6的耐磨减摩性最好。扫描电镜分析表明,纯PA6的磨损以黏着和犁削为主。当载荷较低时,复合材料的磨损机制主要表现为不同程度的磨粒磨损,但当载荷较高时,复合材料的磨损机制主要表现为不同程度的疲劳磨损。     

载荷对纳米SiC/BMI-BA复合材料摩擦性能的影响

利用高速机械剪切的方法将纳米SiC粒子分散在双马来酰亚胺树脂预聚体（BMI-BA）中，以浇铸成型法制备了纳米SiC／BMI—BA复合材料，在M-200型磨损机上研究了不同载荷下纳米SiC的填充量对复合材料摩擦系数和磨损率的影响，利用扫描电镜（SEM）观察了纳米SiC质量分数为6．0％时复合材料及其对摩环在不同载荷下的表面形貌。结果表明：纳米SiC能够显著降低复合材料的摩擦系数及磨损率，尤其是在高载荷下这种作用更明显。SEM显示BMI树脂发生的是塑性变形和疲劳磨损，而复合材料主要是粘着磨损。     

纳米Al2O3颗粒填充聚酰胺6的摩擦性能研究

通过原位聚合制备了纳米Al2O3增强单体浇铸聚酰胺复合材料(简称PA6／Al2O3)。在磨损试验机上考察了纳米粒子含量和试验条件对其摩擦性能的影响，并利用扫描电子显微镜对其摩擦性能和磨损机制进行了考察。分析结果表明：纳米Al2O3填料可提高单体浇铸PA6的耐磨性，其含量在3％左右时增强效果最好；随着载荷的增加，PA6／Al2O3的磨损率平缓增大，而摩擦系数逐渐减小，其摩擦系数值较单体浇铸PA6的摩擦系数稍大。     

Mechanical and tribological properties of PA66/PPS blend. II. Filled with PTFE

The mechanical and tribological properties of 70 vol % PA66/30 vol % PPS blend filled with different content of polytetrafluoroethylene (PTFE) were studied in this paper. It was found that the addition of PTFE impairs the mechanical properties of PA66/PPS blend, but greatly increases the wear resistance and decreases the friction coefficient. When PTFE content exceeds 20 vol %, the friction coefficient of composite is minimum (0.15) and lower than that of pure PTFE under the same conditions (0.22). The lowest wear volume (0.44 mm³) is obtained with PA66/PPS/30 vol % PTFE composite, which decreased by 91% compared with unfilled PA66/PPS blend (4.99 mm³). The topography of transfer film and the elemental distribution were investigated by Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Dispersive Spectrometer (EDS), respectively. Because of the characteristic crystalline structure, PTFE preferentially transferred to the steel ring surface and formed a thin, uniform and firmly adhered transfer layer, which reduced the ability of PA66/PPS blend to transfer and prevent the adhesion between the sample and the couterface. In addition, the superior lubrication of PTFE inhibited the frictional heat melting during sliding. All these aspects are close related to the friction and wear behavior of PA66/PPS/PTFE composite. Upon the addition of PTFE, thermal control of friction regime is not applicable to the PA66/PPS blend. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 101: 969–977, 2006     

碳纤维增强尼龙复合材料的摩擦学性能

根据碱催化阴离子聚合原理制备了连续碳纤维增强单体浇铸(MC)尼龙复合材料(CCF/MCPA).主要研究了CCF/MCPA复合材料的摩擦学性能和磨损机制.CCF/MCPA复合材料的摩擦系数随着载荷的增加呈现先升后降的态势,磨损率随着载荷的增加而增大.其磨损机制主要表现为粘着磨损和碳纤维的破碎和磨平的特征.