MC尼龙6/聚砜原位复合材料摩擦磨损性能研究

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,研究了不同PSU含量对MCPA6/PSU原位复合材料的摩擦磨损性能的影响以及在高pv值下复合材料的磨损性能。结果表明,当PSU含量为2%时,MCPA6主要以粘着磨损为主,PSU能够起到很好的支撑作用,复合材料的摩擦系数和磨损达到最小,为纯MCPA6的68.6%,当PSU含量超过2%时,复合材料的耐摩擦性能下降,磨损机理主要表现为粘着磨损和磨粒磨损;在高pv值下,复合材料的性能比纯MCPA6有所下降,这主要是由于磨损机理发生了变化。     

含油MC尼龙复合材料的摩擦磨损性能研究

制备了一种轴承润滑油填充浇铸尼龙(MC尼龙)复合材料,并对其力学性能和摩擦磨损性能进行了研究。结果表明:润滑油的加入明显改善了MC尼龙的力学性能和摩擦磨损性能,提高了MC尼龙的韧性和摩擦系数;当润滑油用量为5%时,MC尼龙复合材料具有较高的强度和韧性,同时具有较低的摩擦系数和磨损量。     

PPES／MC尼龙6原位复合材料的制备与表征

利用己内酰胺(CL)单体,采用阴离子原位聚合方法制得了聚芳醚砜(PPES)/MC尼龙6复合材料.FTIR分析结果表明.PPES与己内酰胺之间存在一定的氢键相互作用,使得PPES在己内酰胺熔体中能够很好地溶解.SEM结果表明PPES在MC尼龙6基体中能够较好地分散.差示扫描量热法和X射线衍射法分析结果表明复合材料中PPES对MC尼龙6的结晶起异相成核作用,提高了MC尼龙6的结晶温度,但不改变MC尼龙6的α晶型结构.TG结果表明PPES的加入提高了复合材料的热稳定性能.     

MC尼龙/无机纳米轴瓦材料的摩擦磨损性能研究

以纳米碳酸钙/石墨为增强改性剂制备MC尼龙/无机纳米复合轴瓦材料,在自制的摩擦磨损试验机上研究复合材料的摩擦磨损性能,并与普通MC尼龙材料作对比试验。结果表明,实验条件的变化影响着MC尼龙纳米材料的摩擦磨损行为,随实验压力和对磨速度的增加,摩擦系数和磨损体积都呈现先快速降低而后逐渐上升的趋势。在相同的实验条件下,MC尼龙纳米材料的摩擦系数和磨损体积均比普通MC尼龙的低,当对磨速度和压力分别为2.1 m/s和120 N时,MC尼龙纳米材料的摩擦系数和磨损体积分别约为普通MC尼龙的60%和17%。干磨时,MC尼龙纳米材料的磨损体积约为水润滑时的25倍。     

聚甲亚胺／尼龙6原位聚合材料的合成与表征

利用原位聚合方法制备了聚甲亚胺(PAM)／尼龙6(PA6)材料，并对其结构和热性能进行了表征。红外光谱、紫外光谱分析表明了刚性链高分子PAM在PA6中已经生成。DSC和TGA热分析结果表明，PAM的加入对PA6的结晶起了诱导结晶作用，但没有改变铸型尼龙的α晶型结构，结晶形态仍为球晶结构；PAM／PA 6(5％)材料的动态力学谱图上，只出现了一个玻璃化转变温度，较PA6的提高了5℃。     

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。     

氧化处理对MC尼龙/C3D复合材料摩擦磨损性能的影响

以己内酰胺单体和经氧化处理的碳纤维三维编织物(C3D)为原料,采用原位聚合方法制备了C3D增强浇铸尼龙(MC尼龙/C3D)复合材料。在磨损试验机上进行了滑动摩擦试验,采用扫描电子显微镜对磨痕和磨屑形貌进行观察和分析,研究了氧化处理对MC尼龙/C3D复合材料摩擦学性能的影响。结果表明,C3D经过氧化处理后所制MC尼龙/C3D复合材料的摩擦系数明显小于C3D未经氧化处理的MC尼龙/C3D复合材料。随着载荷的增加,材料的摩擦系数增大,而磨损率减小;在较高滑动速度下,摩擦系数和磨损率均较小;从磨痕和磨屑形貌观察到,C3D经氧化处理后与基体结合好,而未经氧化处理的C3D与基体剥离,但是C3D经氧化处理的复合材料的磨损率在较高载荷下略有增大。表明,C3D的氧化处理提高了碳纤维与基体间的结合强度,同时在一定程度上提高了复合材料的摩擦学性能。     

石油发酵尼龙摩擦磨损性能的研究

研究了石油发酵尼龙的的摩擦磨损性能，讨论了速度、负荷、温度和不同润滑介质对其摩擦磨损性能的影响。     

硅灰石填充尼龙1010复合材料摩擦磨损性能

在制备硅灰石填充尼龙(PA)1010复合材料的基础上,测试了复合材料的摩擦磨损性能,通过扫描电子显微镜(SEM)观察摩擦面的形貌,探讨了摩擦磨损机理,分析了复合材料的力学性能和热性能对摩擦磨损性能的影响。结果表明,硅灰石的加入大幅降低了PA1010与钢材间的摩擦系数和磨损量。当硅灰石质量分数为70%时,复合材料的摩擦系数和磨损量仅为纯PA1010的54.7%和11.4%,PA1010的耐磨性得到显著改善。硅灰石的加入减轻了PA1010的粘着磨损和疲劳磨损,当硅灰石质量分数为70%时只有轻微的犁沟现象。随着热变形温度和拉伸弹性模量的提高,体积磨损量降低,摩擦系数逐渐减小。     

MC尼龙6/TiO2原位纳米复合材料的制备及表征

利用阴离子原位聚合法制备了铸型尼龙6(MC尼龙6)／TiO2原位纳米复合材料,并对其结构与性能进行了表征。透射电子显微镜观察表明,TiO2以纳米级均匀分散于MC尼龙6中,其含量小于1份时近乎单分散,大于1份时则开始团聚。差示扫描量热法和X射线衍射法分析结果表明,纳米TiO2对MC尼龙6的结晶起到了异相成核作用,提高了MC尼龙6的结晶温度,但不改变MC尼龙6的α晶型结构;退火处理结果表明,高温退火或加入纳米TiO2,都有利于MC尼龙6基体中α晶型的生成,加快γ晶向α晶的转变。热重分析和力学性能测试表明,纳米TiO2提高了复合材料的热稳定性,其拉伸强度、冲击强度等也得到了不同程度的提高。     

尼龙6/纳米A12O3复合材料与铜摩擦副的摩擦磨损性能

采用双螺杆挤出机共混制备尼龙6／纳米Al2O3复合材料,考察了复合材料的硬度及与铜摩擦副的摩擦磨损性能。试验表明,加入纳米Al2O3可使尼龙6的硬度提高。在低载荷时,复合材料的摩擦系数随载荷的增加而减小;当载荷超过一定值后,摩擦系数增大;载荷一定时,摩擦系数随纳米A120,含量的增加呈上升趋势。当纳米Al2O3含量达到10份时,复合材料的磨损量较小;当纳米Al2O3超过10份时,纳米Al2O3粒子的团聚会造成其与基体尼龙6的结合力降低,最终导致尼龙6／纳米Al2O3复合材料磨损量增大。     

MC尼龙6/纳米TiO2原位复合材料性能研究

通过阴离子原位聚合法制备了MC尼龙6／纳米TiO2复合材料,采用透射电子显微镜观察了纳米TiO2在复合材料中的分散形态,并研究了纳米TiO2含量对复合材料的热稳定性和力学性能的影响。结果表明：在纳米TiO2质量分数低于2％时,纳米TiO2能较均匀地分散在复合材料中,对复合材料同时具有增强和增韧的作用;纳米TiO2的加入提高了复合材料热稳定性,使MC尼龙6的起始降解温度提高2～3℃,最大失重速率温度大幅度提高,并随纳米TiO2用量的增加而升高。     

超高分子量聚乙烯纤维/有机玻璃复合材料摩擦磨损性能研究

用真空浸渍法成功制备出了超高分子量聚乙烯纤维／有机玻璃(UHMWPE／PMMA)复合材料，并对基体材料PMMA，单向超高分子量聚乙烯纤雏／有机玻璃复合材料以及三维编织超高分子量聚乙烯纤维／有机玻璃(即UHMWPE3D／PMMA)复合材料的摩擦磨损性能进行了研究。实验证明UHMWPE／PMMA复合材料具有优良的摩擦磨损性能。经过纤维增强的复合材料的摩擦磨损性能优于基体材料，三维编织纤维增强的复合材料其磨损远小于单向纤维增强的复合材料，但其摩擦系数没有显著变化。     

凯芙拉纤维/尼龙6热塑性复合材料的研制

研究了凯芙拉纤维与尼龙 6单体通过阴离子原位聚合制备热塑性复合材料的方法。以氢氧化钠为引发剂 ,甲苯二异氰酸酯 (TDI)为活化剂 ,确定体系的聚合温度为 160℃ ,引发剂、活化剂用量为6.42 m ol/L ,聚合时间 60 min,在此条件下聚合速度较快 ,单体转化率 1h后达 95 %以上。研究发现 ,凯芙拉纤维经酰化处理后 ,基本上不会对己内酰胺阴离子聚合体系产生阻聚作用     

PA66/PTFE复合材料的摩擦磨损性能

采用机械共混的方法制备了PA66/PTFE复合材料,研究了聚四氟乙烯(PTFE)改性尼龙66( PA66)复合材料的摩擦磨损性能,并采用扫描电镜( SEM)观察了材料的磨损表面.结果表明:PTFE的加入可以有效改善尼龙66的摩擦性能,当PTFE质量分数为9％时,摩擦系数为纯PA66的57％左右,磨损量为纯PA66的43％左右,综合耐磨性最好.磨损面的扫描电镜观察发现,材料的磨损以黏着磨损和磨粒磨损为主,PTFE在共混体系中形成了微纤结构.     

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%。     

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。     

聚苯胺/聚丙烯腈导电复合材料的研究

以过硫酸铵为氧化剂 ,研究了苯胺在聚丙烯腈纤维表面的原位聚合反应制备聚苯胺 /聚丙烯腈导电复合材料的条件。确定了最佳工艺条件 :氧化剂的用量 0 2mol/L、苯胺的浓度 0 1～ 0 3mol/L ,掺杂酸以对甲苯磺酸为最好。聚苯胺 /聚丙烯腈导电复合材料的质量比电阻在 10 4～ 10 5Ω·g/cm2 范围 ,聚苯胺树脂在聚丙烯腈纤维表面呈颗粒分布 ;与聚丙烯腈原纤维材料相比 ,复合材料的断裂强度略有降低 ,而断裂伸长率基本不变     

碳纳米管/聚丙烯腈复合纤维的制备及结构研究

通过原位聚合的方法制备了碳纳米管/聚丙烯腈(CNTs/PAN)聚合液,用湿法纺丝工艺制备了CNTs/PAN复合纤维,分析了复合纤维流变性能、热性能及截面形貌。结果表明:CNTs的加入使得聚合物溶液出现了假凝胶化,粘度和弹性均有所上升,纺丝时溶液细流的表层遇水迅速凝固成致密的皮层,影响了纤维芯部的二甲基亚砜(DMSO)和水的双扩散作用,凝固丝出现了很明显的皮芯结构,CNTs的加入还使得纤维预氧化放热过程得到了缓和。     

纳米SiO_2/MC尼龙6原位复合材料等温结晶行为的研究

将纳米SiO2均匀分散在己内酰胺单体熔体中,采用阴离子开环聚合法制备了纳米SiO2/单体浇铸(MC)尼龙6原位复合材料。通过差示扫描量热仪(DSC)、Avrami方程、Lauritizen-Hoffmann方程对复合材料的等温结晶行为进行了研究。结果表明:纳米SiO2的引入改变了基体MC尼龙6的成核机理和生长方式;低含量的纳米SiO2阻碍了MC尼龙6的结晶行为,高含量的纳米SiO2降低了MC尼龙6的结晶活化能,提高了其球晶生长速率,并促进了其结晶行为。