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超支化聚合物接枝改性納米無機粒子及其環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的摩擦磨損性能研究 已有1人參與
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晨源：環(huán)氧樹脂具有優(yōu)良的機械性能、粘結(jié)性能、抗化學(xué)腐蝕性、低吸水性能及良好的電氣絕緣性能，以及易于成形加工、成本低廉等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于粘合劑、涂料、電氣絕緣材料等方面，是工業(yè)領(lǐng)域不可缺少的基礎(chǔ)材料。但是由于固化后的環(huán)氧樹脂高度交聯(lián)，使其變得脆而硬，耐疲勞性、耐沖擊性較差，作為摩擦材料在與對偶件對磨時容易發(fā)生脆性斷裂，摩擦磨損性能較差。 以改善環(huán)氧樹脂的摩擦磨損性能為主要目標，選用納米Si02和納米A1203填充環(huán)氧樹脂。為了改善納米粒子在環(huán)氧樹脂基體中的分散性，提高粒子與基體之間的界面結(jié)合力以及摩擦?xí)r粒子／基體界面的熱穩(wěn)定性，采用“grafting to”和“graffing from”兩種方法對納米粒子進行超支化表面改性。 第一種方法是以3，5．二氨基苯甲酸為反應(yīng)單體，利用縮聚反應(yīng)，通過簡單的“一步法”在經(jīng)過偶聯(lián)劑處理過的納米粒子表面原位接枝超支化聚酰胺，得到改性粒子Si02一g-HBPA和A1203一g-HBPA。重點研究了反應(yīng)條件對于接枝物結(jié)構(gòu)(支化度、分子量和分子量分布)的影響，并通過模擬試驗證實接枝超支化聚酰胺的端氨基可參與環(huán)氧基體的固化，DSC研究表明加入改性粒子使反應(yīng)活化能減小。第二種方法是將納米Si02用六亞甲基二異氰酸酯預(yù)處理，在表面引入活性異氰酸酯基，再與超支化聚酯H20發(fā)生接枝反應(yīng)，得到改性粒子Si02．g-H20。紅外光譜證明Si02．g-H20表面的端羥基不參與環(huán)氧固化網(wǎng)絡(luò)，DSC研究證明其羥端基只對固化過程有催化作用。 納米Si02、納米Al203經(jīng)過表面超支化接枝改性后，得到的Si02-g-HBPA、A1203-g-HBPA、Si02-g-H20在不同填充量下均可不同程度地進一步提高復(fù)合材料的減摩耐磨性能。載荷為3MPa時，純環(huán)氧樹脂的摩擦系數(shù)為0．54，比磨損率為3.15x104 ram3／Nrm；而納米Si02-g-HBPA填充量為4wt．％可使復(fù)合材料的摩擦系數(shù)降至0.3，比磨損率在填充量為8wt％低至4．1x10*mm3／Nm；納米A1203-g-HBPA填充量為5wt．％時復(fù)合材料摩擦系數(shù)降至0.4，比磨損率在填充量為8wt％低至6.2×10"6mm3／Nm；納米Si02．g-H20填充量為8wt．％可使復(fù)合材料的摩擦系數(shù)降至0.31，比磨損率在填充量為12wt降至7．3x10擊mm3／Nm。 |
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2樓2012-11-20 10:31:48
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