聚苯硫醚摩擦复合材料的研究

《聚苯硫醚摩擦复合材料的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、、聚苯硫醚摩擦复合材料的研究y993778聚苯硫醚摩擦复合材料的研究专业：材料加工工程研究生；佟伟指导教师：李光宪杨杰教授聚苯硫醚(PPS)是迄今为止性价比最高、生产量最大的特种工程塑料，由于PPS具有优良的综合性能，其应用领域在不断扩大，市场需求量剧增。作为耐热性高聚物基摩擦复合材料，开发与研究PPS摩擦复合材料势在必行，探讨与分析其摩擦磨损机理，具有一定的实际指导意义。本论文采用熔融共混法制备了PPS摩擦复合材料，研究了石墨、纳米粒子、聚四氟乙烯(PⅡ屯)及液晶聚合物(LcP)填充改性PPS复合材料，考察了

2、材料的摩擦性能、力学性能，利用扫描电境(sEM)观测了材料的磨损表面、对摩面及脆断面的微观结构与表面形貌，分析其摩擦磨损机理、粒子分散情况及两相结构，采用差示扫描量热法(DSC)初步探讨了填充改性剂对材料结晶的影响．通过本论文的研究工作，得到了如下研究成果和结论：(1)成功地制备了性能优异的PPS摩擦复合材料，能够满足工程摩擦制件在苛刻环境下的使用要求．目前，我们的研究成果PPS摩擦复合材料已获专利授权，并被推向了实际生产与应用．(2)考察了填充剂石墨的含量与粒径对PPS复合材料摩擦性能的影响，结果表明：石墨的

3、添加有利于改善材料的摩擦性能，但以纳米石墨填充PPS为宜，含量应不超过lO％．将石墨填充到PPs中，材料的对摩面上形成了转移物，材料以磨粒磨损为主．通过DSC测试，发现添加纳米石墨之后，纳米石墨起到成核剂的作用，材料的结晶度及结晶速率都提高了．在PPS中添加纳米A12Cb(或纳米Si02)有利于降低材料的摩擦系数，但纳米粒子不易分散，极易团聚，对材料的摩擦性能及力学性能有影响。纳米粒子经偶联剂处理后，材料的摩擦性能变化不大，但由于纳米粒子与基体粘结性明显得到提高，材料的力学性能氛：：￡eC四川大学硬士学位论文得

4、到提高，材料以磨粒磨损为主。’(3)在复合材料中添加了无机粒子的基础上，再添加20％的PTFE，材料的摩擦性能得到了明显的改善，与PPS纯样相比，它们的摩擦系数及磨耗量都降低了近70％，材料以粘着转移磨损为主．添加了FIFE和氟化石墨的PPS复合材料，由于氟化石墨的特殊结构与作用，在与PTFE的协同作用下，材料的对摩面上形成了致密而牢固的转移膜，使得材料的摩擦性能得到明显的改善。(4)添加了PTFE和纳米舢203(或纳米s自02)的PPS复合材料，材料的对摩面上形成了结合牢固的小片状转移膜，由于纳米粒子的犁耕及

5、刻蚀作用，材料以磨粒磨损为主：纳米粒子经偶联剂处理后，纳米粒子不易从基体中凸现或脱落出来，材料由磨粒磨损转变为以PⅡ}E起主要作用的粘着转移磨损。在添加了20％PTFE和5％纳米石墨的基础上，再添加了15％的玻璃纤维，材料的摩擦系数为O．18，磨耗量为3．0mg／120min，结果表明适量的玻纤对材料的摩擦性能影响不大，而玻纤的加入，材料的力学性能得到较大的提高，材料以玻纤的剥落磨损和磨粒磨损为主．(5)通过电镜观察添加了PrI下E和无机粒子的PPS复合材料的断面形貌，发现材料都呈现出明显的两相结构，其中球状P

6、TFE相以类似海岛结构的形式分散在PPS连续相中。同时，出现了无机粒子聚集在两相之间的现象，但纳米无机粒子经过偶联剂处理后及改变加料方式后这种现象又消失了．DSC测试表明，添加了PTFE及石墨的PPS复合材料中，石墨的添加有利于材料结晶速率的提高和PTFE结晶度的增大，而氟化石墨比普通润滑石墨更有利于PPS及册的结晶．。(6)将20％的TLCP添加到PPS中，材料的摩擦系数由PPS纯样的0．67降到O．42，磨耗量由18．2m∥120min降至8．2rag／120rain。材料以粘着磨损为主，伴随着一定的磨粒磨

7、损。将PTFE与TLcP两种聚合物一起添加到PPS中，材料的摩擦性能明显提高，其摩擦系数降至PPS纯样的25％左右，磨耗量降低至10％左右。通过电镜观察发现，材料的对摩面出现了结合牢固的片状转移膜，材料以粘着磨损为主。关键词：PPS，PTFE，TLCP，纳米粒子，摩擦性能，摩擦磨损机理Ⅱ聚苯硫醚摩擦复合材料的研究StudyonpolyphenylenesulfidefrictioncompositesPoagaduate：TongWeiSuperviser：Prof．LiGuang-xianyangJien"a

8、pplicationmadthedemandofmark髓ofPolyphenylonesulfidecPlPs)whichWaSoneofthespeciallyengineeringplasticswiththehigherprolxa'tioaofprotk'rtiesandp西∞峨enlargedbecauseofitsoutsta．dingcombinationpropert