PA66-MOS-PTFE復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

1、聚酰胺66(PA66)作為工程塑料，具有優(yōu)良的力學(xué)強(qiáng)度、耐熱性、耐化學(xué)腐蝕、自潤(rùn)滑性，得到了廣泛的應(yīng)用。但由于在干摩擦條件下PA66的耐磨性差，因此，改善PA66的干摩擦磨損性能得到了科學(xué)工作者的廣泛研究。堿式硫酸鎂晶須(MOS)是一類呈短纖維狀，具有較大長(zhǎng)徑比的性能優(yōu)良的無機(jī)非金屬材料，其價(jià)格低廉、來源豐富，并且能阻燃、無毒，是公認(rèn)的環(huán)保高分子填充材料。聚四氟乙烯(PTFE)因?yàn)槠洫?dú)特的分子結(jié)構(gòu)，是一種優(yōu)異的耐磨改性劑，并得到廣泛的應(yīng)

2、用。因此，本文以堿式硫酸鎂晶須為填料用熔融共混法制備PA66/MOS復(fù)合材料，并用PTFE對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行潤(rùn)滑改性和γ射線輻射改性。主要研究了堿式硫酸鎂晶須的表面改性工藝、復(fù)合材料的力學(xué)性能、摩擦磨損性能、熱性能及輻照對(duì)性能的影響等，并分析了晶須增強(qiáng)機(jī)理和復(fù)合材料的磨損機(jī)理。主要有以下結(jié)果:
　　(1)研究了晶須含量對(duì)PA66/MOS復(fù)合材料性能的影響。隨MOS含量的增加PA66/MOS復(fù)合材料的力學(xué)性能不斷提高，在MOS含量為50

3、wt％時(shí)復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、拉伸模量、彎曲強(qiáng)度、彎曲模量較純PA66分別提高40.0％、261.5％、110.2％、329.3％。摩擦系數(shù)為0.53，較PA66下降了30％，磨損量較PA66下降了28％，熱變形溫度較純PA66提高了141℃，熱膨脹系數(shù)不斷下降。復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度下降明顯，表現(xiàn)為脆性斷裂。硅烷偶聯(lián)劑表面處理堿式硫酸鎂晶須，能有效地改善晶須與基體樹脂的相容性，改善復(fù)合材料的綜合力學(xué)性能。SG-Si900對(duì)晶須改性效果較KH

4、560和KH570優(yōu)越。當(dāng)偶聯(lián)劑SG-Si900含量為1.5～2.0wt％復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度較純PA66提高45.7％，彎曲強(qiáng)度較純PA66提高77.5％。
　　(2)研究了PTFE含量對(duì)PA66/MOS復(fù)合材料力學(xué)性能、摩擦磨損性能等的影響。PTFE的加入能夠很大程度的改善PA66在干摩擦條件下的摩擦磨損性能。摩擦系數(shù)最多下降了75.0％，磨損量下降了69.7％。
　　(3)輻照改性后復(fù)合材料PA66/MOS/PTFE的力

5、學(xué)性能有一定的提高，耐熱性能得到改善，熱穩(wěn)定性提高，熱變形溫度較未輻照的樣品提高約9.4℃，熱膨脹系數(shù)明顯減小。在輻照劑量為80kGy時(shí)PA66/MOS/PTFE復(fù)合材料的磨損量為0.69mm3，較未輻照的下降了43.9％，摩擦系數(shù)下降25.1％。
　　(4)通過SEM研究了PA66及復(fù)合材料摩擦機(jī)理，在干摩擦條件下PA66主要為粘著磨損，PA66/MOS和PA66/MOS/PTFE主要為磨粒磨損和輕微的疲勞磨損，說明晶須的添加和