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POM/UHMPE/Talc复合材料摩擦磨损性能研究(2)

时间:2020-01-17 10:58来源:毕业论文
1.1与PE共混改性 邓文娟[5]发现POM、高密度聚乙烯(HDPE)和相容剂增容共混体系对POM的摩擦学性能有非常大的提高。在结果中可以看出,HDPE对POM摩擦学性能

1.1与PE共混改性

邓文娟[5]发现POM、高密度聚乙烯(HDPE)和相容剂增容共混体系对POM的摩擦学性能有非常大的提高。在结果中可以看出,HDPE对POM摩擦学性能提高有着显著的作用。在测量摩擦磨损时,POM和对偶面由于HDPE磨损产生的磨屑粒子而被迫阻隔,使得摩擦热产生量和磨损的表面温度提高率也变少,从而提高了摩擦学性能。当加入不同的相容剂时,虽然磨损量都减小了,但是摩擦系数变化却不一样。

例如,当加入乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)或者丙烯酸酯共聚物(EAA-ACR)时,体系的摩擦系数变小;当加入ACR或者是EVA时,体系的摩擦系数却增大了。所以可以了解到,加入相容剂或多或少的提高了POM-HDPE的摩擦学性能。而不加入相容剂的体系,两者则表现出极差的相容性,从而导致整体的力学性能下降。

1.2与普通无机粒子填充改性

纯POM在摩擦的过程中容易发生黏着磨损。填充适合的无机粒子可以提高POM的强度以及硬度,从而减少了其在摩擦磨损过程中与对偶面之间的粘着现象,借此提高了POM的耐磨性能。

Masaya . K[6,7]等将POM /Ca-OCA/SIC混合体系与POM/PTFE进行对比,发现虽然两者都形成了转移膜,但是POM /Ca-OCA/SIC由于SIC与M-DAA(成核剂)的加入,使得球晶的尺寸减小,从而使膜更薄且更加的均匀。当加入的CA-PCA与SIC分别为1%和0.1%时,材料的磨损量和摩擦系数比纯POM体系和POM/PTFE都低,且摩擦学性能良好。

龙春光[8]等通过模压法成型的方法从而制备了聚苯酯/石墨/聚甲醛( Ekonol/G/POM ),从而改善了POM的摩擦磨损性能,通过对其摩擦磨损性能测量与SEM观察磨损表面,从而了解到 Ekonol/G/POM可通过模压法制备;Ekonol对POM有自润滑作用,从而可对摩擦学性能进行优化;而随着Ekonol加入的增多,其磨损机理由粘着磨损逐渐变为疲劳磨损。

陶克梅[9]等通过热压膜成型的方法制备出聚四氟乙烯/超细高岭土/聚甲醛复合材料,通过SEM与摩擦磨损实验发现,填充的超细高岭土和PTFE的含量分别为7.5%和20%时,其摩擦系数最小,并且其摩擦磨损的机理主要为粘着磨损。

1.3与纳米无机粒子填充改性

纳米粒子是尺寸在纳米级(直径1—100 nm)的粒子,由于其具有直径小,表面活性高,比表面积大等特点,聚合物在加入纳米粒子后摩擦磨损性能通常会显著地提高。孙斓珲[10]等通过用在POM中添加Al2O3改性,从而了解纳米粒子对POM的摩擦学性能的影响。通过研究发现`751^文*论|文\网www.751com.cn,虽然由于Al2O3的加入使得其干摩擦性能降低,但是其润滑性却得到了提高。润滑性的提高是由于纳米Al2O3填平了磨痕,并在此基础上增强了转移膜和对偶面之间的粘结强度。

张美玲[11]等则是使用聚氨酯/纳米碳酸钙填充POM,从而对聚甲醛进行改性,通过DSC 其结晶性能,PLM对其微观形态进行研究,并进行了力学性能测试,从而发现当添加7%TPU与3%的纳米碳酸钙时,冲击强度最大,相比于纯POM提高了大约88.5%,并且论文网,由于上述填充物的加入,使得POM的结晶度减小,减少了球晶的尺寸。

1.4纤维增强改性

纤维具有一定的韧性和很高的强度,在材料的基体中加入纤维,可有效地提高材料的强度以及刚度,使材料在一定的力学冲击下不至于出现巨大的器械损伤,同时还对材料的摩擦性能有一定的影响。

本文采用了物理共混的方法用滑石粉(Talc)改性聚甲醛(POM)和超高分子量聚乙烯(UHMPE)复合材料,从而研究了Talc对POM和UHMPE的摩擦磨损性能的影响。

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