固体润滑剂对玻纤PA66复合材料摩擦磨损性能的影响

采用双螺杆挤出造粒制备了不同固体润滑剂改性尼龙66(PA66)的复合材料,复合材料含30%玻纤(GF),对复合材料的力学性能和摩擦磨损性能进行表征,研究了不同润滑剂对材料性能的影响。结果表明,玻纤的添加可以明显提高材料的力学性能,固体润滑剂的加入,材料的力学性能稍微降低,但是变化不大。固体润滑剂聚四氟乙烯(PTFE)、石墨、二硫化钼(MoS_2)中,PTFE的减摩耐磨效果最佳,且PTFE的含量越高,复合材料的摩擦磨损性能越好,且不同润滑剂复配材料的摩擦磨损性能低于相同含量的PTFE。一定范围内,载荷越高,材料的摩擦因数越小;速度越快,材料的摩擦因数越高,但是磨损量随着速度和载荷的增加而显著提高。     

聚甲醛/海泡石纤维复合材料的制备与性能研究

为制备性能优良的聚甲醛（POM）基复合材料,以海泡石纤维（Sep）填充POM制备POM/Sep复合材料。研究硅烷偶联剂KH550表面改性填料对复合材料力学和摩擦学性能的影响。复合材料的力学性能以及摩擦学性能随着Sep含量的增加而改善,当有机改性海泡石纤维（O-Sep）含量为5.0 %（质量分数,下同）时,POM/O-Sep复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和冲击性能分别达到最优值68.43 MPa、89.81 MPa、3600.61 MPa和285.5 kJ/m2,与纯POM相比提高了28.6 %、51.9 %、79.1 %和8.8 %;且POM/5.0 %O-Sep复合材料的摩擦因数和磨损量分别达到0.072和3.6 mg,与纯POM相比降低了65.9 %和 35.7 %。     

聚甲醛的耐磨改性研究

选用聚四氟乙烯(PTFE)、石墨、MoS2 3种耐磨改性剂,通过熔融共混法制备聚甲醛(POM)耐磨材料。研究了耐磨改性剂含量对材料力学性能和摩擦磨损性能的影响,并借助扫描电子显微镜(SEM)分析了材料的磨损表面形貌。结果表明,3种耐磨改性剂使POM耐磨材料的力学性能有所下降,但下降幅度并不大。3种耐磨改性剂改性的POM耐磨材料的摩擦磨损性能均得到不同程度的改善,其中PTFE的改善效果最大,当PTFE质量分数为8%时,材料摩擦系数为0.21,较纯POM降低了38%,磨损体积为5×10–4 cm3,较纯POM降低一个数量级。SEM结果表明,PTFE在POM表面形成了均匀分散的转移膜。     

聚甲醛的耐磨改性研究

选用聚四氟乙烯(PTFE)、石墨、MoS2 3种耐磨改性剂,通过熔融共混法制备聚甲醛(POM)耐磨材料。研究了耐磨改性剂含量对材料力学性能和摩擦磨损性能的影响,并借助扫描电子显微镜(SEM)分析了材料的磨损表面形貌。结果表明,3种耐磨改性剂使POM耐磨材料的力学性能有所下降,但下降幅度并不大。3种耐磨改性剂改性的POM耐磨材料的摩擦磨损性能均得到不同程度的改善,其中PTFE的改善效果最大,当PTFE质量分数为8%时,材料摩擦系数为0.21,较纯POM降低了38%,磨损体积为5×10–4 cm3,较纯POM降低一个数量级。SEM结果表明,PTFE在POM表面形成了均匀分散的转移膜。     

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。     

陶瓷晶须填充POM复合材料的制备及其性能研究

以陶瓷晶须为填料制备了聚甲醛(POM)填充复合材料,研究了陶瓷晶须含量对POM复合材料力学性能、热性能、熔体流动性能的影响。结果表明:适量陶瓷晶须的加入使POM复合材料的力学性能和热稳定性得到改善,并且对材料的熔体流动性影响不大。其中,当陶瓷晶须含量为15%时,POM复合材料的拉伸强度、弯曲强度、缺口冲击强度、弯曲模量和热变形温度比纯POM分别提高了9.5%、11.1%、21.5%、44%和29%,而熔体流动速率(MFR)则仅下降了5.8%。     

石墨烯/PA46复合材料的力学性能和摩擦磨损性能

采用机械共混法制备了石墨烯/PA46复合材料,然后表征石墨烯的加入对复合材料的热性能、力学性能、摩擦磨损性能的影响。结果表明,石墨烯的加入明显提高了PA46的结晶温度和热分解温度,但是力学性能呈现降低的趋势,当石墨烯的含量为0.1%时,复合材料的拉伸和弯曲性能达到最低值,比纯PA46分别降低了6.7%和4.2%。但是石墨烯的加入明显降低复合材料的摩擦因数和磨损量,当石墨烯添加量为0.05%时,摩擦因数降低了14.6%,磨损量只有纯PA46的1/5。     

漆籽壳纤维含量对聚甲醛/玄武岩纤维复合材料的力学及摩擦学性能的影响

采用熔融共混、注射成型等工艺制备了聚甲醛(POM)/玄武岩纤维(BF)/漆籽壳纤维(LSSF)复合材料,通过力学试验、摩擦磨损试验和扫描电子显微镜分别研究了复合材料的力学性能、摩擦学性能和微观形貌。结果表明,LSSF和BF较均匀地分散于POM基体中,且界面相容性较好;POM/BF/LSSF复合材料的冲击性能、流动性能和摩擦性能相对于POM/BF复合材料都有一定的提高;与POM/20%BF相比,当LSSF的添加量为10%(质量分数,下同)时,复合材料的流动性能提高了68%;当LSSF添加量为15%时,复合材料的冲击性能提高了225%;当LSSF添加量为5%时,复合材料的摩擦因数降低了23%,磨损量降低了70%;复合材料的主要磨损机制由低漆籽壳含量时的磨粒磨损转变为高漆籽壳含量时的磨粒磨损和黏着磨损复合作用。     

POM／TPU共混物的力学性能和摩擦磨损性能研究

采用双螺杆挤出熔融共混的方法制备了聚甲醛(POM)和热塑性聚氨酯弹性体(TPU)/增容剂Z共混物.考察了共混物的力学性能、摩擦磨损性能,并通过扫描电子显微镜(SEM)观察其微观形态结构以及磨损表面形貌.结果表明:加入增容剂z可以使共混体系的相容性得到改善,提高了缺口冲击强度;当TPU的质量分数为30份时,缺口冲击强度达到13.8 kJ/m2,比纯POM提高了126%;共混物的摩擦磨损性能下降,随着TPU的用量的增加共混物的摩擦因数呈现先减小后增大趋势,而磨损量随之增大.     

玻璃纤维增强聚甲醛复合材料性能与结构的研究

制备了一系列玻璃纤维增强聚甲醛(POM/GF)复合材料,采用傅立叶变换红外光谱仪、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜及万能材料试验机等对POM/GF复合材料的结构与力学性能进行了研究,并详细考察了增容剂二苯基亚甲基二异氰酸酯(MDI)的不同添加量对复合材料性能的影响.结果表明,MDI的加入使得POM/GF复合材料的性能显著提高,并在其添加量为POM质量的0.7%时具有最佳性能.     

浸润剂对高性能玻纤加工性能的影响

浸润剂在玻璃纤维制品生产中极其重要,它可对玻纤起到集束、保护纱线不被破坏的作用。主要通过选用不同种类、不同用量的成膜剂、润滑剂、抗静电剂,研究浸润剂对粗纱加工性能的影响。使用万能试验机、纱线摩擦抱合力测试机、毛羽测试仪、悬垂度测试仪等设备,对高性能玻纤无捻粗纱的力学性能、耐磨性能、毛羽情况、悬垂度进行测试分析。结果表明:环氧当量适中的环氧乳液为主成膜剂,聚氨酯乳液进行辅助成膜,可大幅改善纱线耐磨、毛羽性能;矿物油类润滑剂可有效减少纱线摩擦,增加纱线的耐磨及集束能力;适当的抗静电剂对减少纱线悬垂有一定效果。     

玻璃微珠填充改性聚甲醛复合材料的制备及性能研究

利用经硅烷偶联剂表面处理的玻璃微珠,通过双螺杆挤出机直接和间接共混挤出方法制备玻璃微珠填充改性聚甲醛(POM)复合材料。对两种方法制备的POM复合材料的力学性能进行了对比分析,并分析了玻璃微珠含量对间接法制备的POM复合材料熔体流动性能和热性能的影响。结果显示,采用间接法制备POM复合材料,当玻璃微珠质量分数为2%时,POM复合材料的缺口冲击强度达到最大值,为8.94 k J/m2,当玻璃微珠质量分数为5%时,POM复合材料的弯曲强度达到最大值,为124 MPa,较直接法制备的POM复合材料分别提高了28.1%和27.8%。添加适量的玻璃微珠有助于改善POM复合材料的熔体流动性能和热稳定性,当玻璃微珠质量分数为5%时,POM复合材料的熔体流动速率达到11.2 g/(10 min),较纯POM提高了24.4%;当玻璃微珠质量分数为10%时,POM复合材料的初始分解温度达到最大值,为400℃,较纯POM提高了近50℃。     

聚氧化乙烯改性聚甲醛力学性能及摩擦磨损性能的研究

利用聚氧化乙烯( PEO)同时改善了聚甲醛( POM)的缺口冲击性能和摩擦磨损性能。实验结果表明,PEO可使POM的缺口冲击强度和断裂伸长率增加,摩擦系数和磨痕宽度减小。改善POM摩擦磨损性能的机理是在摩擦的过程中,PEO在摩擦界面形成润滑层。研究了PEO相对分子质量和添加量的影响。当PEO相对分子质量为5.0x 10⁵、含量为5%(质量%)时,共混物有优良的综合性能,缺口冲击强度达12.9kj/m²,比纯POM增大一倍;拉伸强度下降不大;摩擦系数和磨痕宽度分别为0.18和3.5mm,比纯POM分别下降50%和35%。     

PPC对POM熔融、结晶及力学性能的影响

采用熔融共混的方法制备了聚甲醛(POM)/聚碳酸亚丙酯(PPC)合金材料,研究了该复合材料的熔融、结晶及力学性能。结果显示,相对纯POM而言,合金中POM的结晶与熔融温度以及相应的焓值均下降,结晶速率降低,结晶活化能升高;当PPC的含量达到90%时,合金中POM的结晶度从77.8%下降到了68.1%,下降了9.7%。另外,相对POM而言,PPC与POM的合金化极大的提高了POM的断裂伸长率,当合金中PPC的含量达到50%时,POM的断裂伸长率从68%升高到569%,提高了8.4倍。相对PPC而言,PPC与POM合金化改善了单一PPC的力学性能,合金中添加50%的POM质量份数使PPC的断裂伸长率从453%增大到569%,比纯PPC增大了116%,同时使PPC的弯曲性能和韧性得到了提高。     

铁粉含量对聚甲醛/铁粉复合材料摩擦磨损性能的影响

采用环块磨损试验机,研究了铁粉含量、载荷、对磨时间以及转速对聚甲醛（POM）/Fe粉复合材料摩擦因数和磨损质量的影响。结果表明,载荷200 N,转速200 r/min的测试条件下,随着Fe粉含量的增加,摩擦因数和磨损质量都呈现先降低后升高的趋势。Fe粉含量4 份时摩擦因数在从纯POM的0.13下降到0.098,试样磨损质量比纯POM降低约50%;在不同的载荷情况下,Fe粉含量4份时的摩擦因数始终最低。     

三聚氰胺聚磷酸盐阻燃聚甲醛研究

为了制备白色无卤阻燃聚甲醛(POM)材料,采用三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)、聚氨酯弹性体(PUR–T)、吸醛剂等组成膨胀阻燃体系,同时添加抗氧剂、润滑剂等制备阻燃POM材料,考察了材料的阻燃性能、黄变指数、力学性能及热性能。结果表明,当阻燃剂MPP添加量为45%及以上时,阻燃POM材料的阻燃级别达UL–94 V–0级,极限氧指数在31%以上,达到了阻燃材料的要求,但此时材料力学性能降低较多,需进一步研究加以改善;阻燃POM的黄变不严重,满足白度要求;MPP降低了POM的热稳定性,但提高了残炭率。     

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。     

口模拉伸增强增韧聚甲醛/热塑性聚氨酯复合材料的研究

采用口模拉伸技术制备了高取向的聚甲醛/热塑性聚氨酯(POM/TPU)复合材料,通过调节TPU的含量以及引入拉伸应力场,研究了口模拉伸前后材料的微观结构和力学性能。结果表明,口模拉伸可以有效促进TPU在POM基体中的分散;而且,经口模拉伸后高取向度的POM/TPU复合材料表现出更优异的力学性能。与纯POM相比,在拉伸比为4、TPU质量分数为10%的情况下制备的POM/TPU复合材料,其拉伸强度、弹性模量、断裂伸长率和缺口冲击强度分别提高至250.6 MPa、2 311.8 MPa、45.2%和10.0 kJ/m~2,显著改善了POM材料的服役性能。     

环氧树脂改性MC尼龙/碳纤维/二硫化钼复合材料的研制

利用E-51环氧树脂(EP)改性MC尼龙,并以碳纤维(CF)粉为增强剂、二硫化钼(MoS2)为润滑剂、炭黑为增容剂,制备了MC尼龙复合材料.分别研究了EP,CF粉及MoS2的用量对MC尼龙复合材料性能的影响,并测试了MC尼龙复合材料与钢及铝合金摩擦时的耐磨损性能.结果表明,当MC尼龙用量为100份、EP为1.5份、CF粉为13份、MoS2为6.5份、炭黑为3.5份时,MC尼龙复合材料具有较好的力学性能和摩擦性能.相对于钢,该MC尼龙复合材料与铝合金摩擦时的耐磨损性能较好.     

聚甲醛基耐磨复合材料的研究进展

介绍了聚甲醛(POM)的基本物理化学性能,综述了POM基耐磨复合材料的研究进展,阐明了协同作用下POM复合材料的磨损机理,并提出了绿色POM耐磨复合材料是将来研究方向的重点。