HDPE共混物摩擦磨损性能研究.pdf

《HDPE共混物摩擦磨损性能研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、工程塑料应用2010年，第38卷，第6期POM／HDPE共混物摩擦磨损性能研究邓文娟戴文利梁勇黎兵于海美(湘潭大学化学学院，湘潭411105)摘要以(乙烯／丙烯酸)共聚物(EAA)为增容剂，采用挤出工艺制备了聚甲醛(POM)／高密度聚乙烯(HDPE)／EAA共混物，考察了不同含量的EAA对POM／HDPE共混物的摩擦磨损性能、力学性能的影响，并通过扫描电子显微镜对共混物的磨损表面形貌进行了观察和分析。结果表明，共混材料的磨损机制以粘着磨损为主，随着增容荆EAA含量的增加，共混物的摩擦因数和磨损量呈先减小后增大的趋势，当POM／HDPE／EAA的质量比为90

2、／10／2时，摩擦因数和磨损量表现出最小值；加入增容剂EAA改善了共混物的相容性和力学性能。关键词聚甲醛高密度聚乙烯(乙烯／丙烯酸)共聚物摩擦磨损性能聚甲醛(POM)是20世纪60年代出现的一种1．2主要仪器、设备高结晶性工程塑料，现已成为五大通用工程塑料之双螺杆配混挤出机：SJSH一30型，南京橡胶机一，目前产量仅次于尼龙和聚碳酸酯。POM具有较械厂；高的刚度和硬度，极好的耐疲劳性和耐磨性，且综合注塑机：HTB80型，宁波海天塑料机械有限公性能优异，是工程塑料中最接近金属的材料。由于司；其具有优良的自润滑性能及较高的硬度，被广泛应电子拉力试验机：RG0—

3、5型，深圳市瑞格尔仪用于航空、汽车、电子电器等行业，可用来制作各种器有限公司；承担动力传动传导的零部件。悬臂梁冲击试验机：XJU一22型，承德市金建检但随着精密仪器、电子电器及各种机械向小型、测仪器有限公司；高速、高性能等方向的发展，只适用于低速低负荷的多功能摩擦磨损试验机：UMT一2型，美国CE—普通POM已难以满足动力传导零部件高速、高压、TR公司：高温、轻量化的要求。为进一步提高POM的摩擦磨SEM：JSM一6600型，日本电子株式会社。损性能，研究者一般添加聚四氟乙烯¨J、超高分子1．3试样制备量聚乙烯、高密度聚乙烯(HDPE)、热塑性聚POM、H

4、DPE和EAA分别按不同的比例混合均氨酯弹性体(PUR．T)]、硅油、二硫化钼加等匀，用双螺杆挤出机熔融共混，挤出造粒，挤出机的润滑组分。与其它润滑组分相比，HDPE¨的成螺杆转速为50r／min，各段温度从加料口到机头的本较低，易成型加工，但因POM具有分子链结构简温度区间为180～200~C。(POM／HDPE／EAA)共混单规整和球晶尺寸大的特点，导致了两者的相容性材料在70~C下干燥4h后，然后在注塑机上注塑成极差。标准试样。注塑机各段从料斗到喷嘴区间的温度为笔者针对POM与HDPE相容性差的问题，选用190～210cI二。POM／HDPE(质量比

5、为90／10)共混物作为研究对1．4性能测试与表征象，探讨了(乙丙烯酸)共聚物(EAA)的用量对拉伸性能按GB／T1040—1990测试；POM／HDPE共混物的摩擦磨损性能和力学性能的冲击性能按GB／T1043～1993测试；影响，并通过扫描电子显微镜(SEM)对共混物的断摩擦磨损性能测试：对偶样品为钢440一C，转面和磨损表面形貌进行了观察和分析。速为400r／min，载荷为100N，实验时间为1h。实1实验部分验时，每种试样的摩擦因数均测3次，取其平均值，1．1原材料然后根据称重法测出磨损量；POM：M90，云南云天化股份有限公司；SEM：试样经液氮

6、低温脆断后，脆断面和磨损表HDPE：MH602，中国石化上海化工股份有限公面在常温下直接喷金，然后拍照。司；EAA：市售。收稿13期：2010-04．19邓文娟，等：POM／HDPE共混物摩擦磨损性能研究552结果与讨论2．1POM／HDPE／EAA共混物的摩擦磨损性能EAA的用量对POM／HDPE(质量比90／10，共混物总质量为100份，下同)共混物的摩擦和磨损性能影响如图1所示。g＼圈蜷删图1EAA的用量对POM／HDPE共混物摩擦磨损性能的影响由图1可知，当EAA的用量为2份时，POM／(C)HDPE共混物的摩擦因数和磨损量为最小值，分别a一纯PO

7、M；b-POM／HDPE(90／10)；c-POM／HDPE／EAA(90／10／2)为0．082和14．5mg，之后随着EAA用量的增加，共图2纯POM及其共混物磨损表面的SEM照片混物的摩擦因数和磨损量逐渐增大。这说明EAA生的磨损失效；同时含有聚烯烃的软化层在摩擦界的加入有效地减小了POM／HDPE共混物的磨损，提面起到润滑剂的作用，也有利于转移膜的形成，从而高了其耐磨性能。同时，POM／HDPE／EAA(质量比使共混物的耐磨性能提高。90／10／2)共混物的摩擦学性能优于纯POM(摩擦因2．3POM／HDPE、P0M／HDPE／EAA共混物脆断面数

8、为0．12，磨损量为20．9mg)。原因是少量的增容SEM分析剂E