納米SiC填充乙烯基酯樹脂復合材料摩擦磨損性能研究.pdf

1、聚合物基減磨耐磨復合材料具有相對密度小、耐腐蝕、自潤滑、減摩耐磨、吸震減震、易加工、比強度高等諸多優(yōu)良特性，解決了金屬和無機非金屬材料難以解決的很多技術(shù)問題，開發(fā)高耐磨樹脂基復合材料己成為耐磨材料學領域的一個重要課題。關(guān)于納米粒子填充乙烯基酯樹脂復合材料摩擦學研究未見報道。
　　本文選用納米SiC對耐高溫耐腐蝕性能良好的酚醛環(huán)氧型乙烯基酯樹脂進行填充改性。為解決納米顆粒容易團聚的問題，首先采用硅烷偶聯(lián)劑KH-550對SiC粉體表面

2、進行改性，然后采用丙烯酰胺對SiC粉體表面進行接枝。并比較偶聯(lián)劑處理及表面接枝改性對納米SiC相容性及分散性的影響。通過沉淀試驗、紅外分析及熱失重分析，表明接枝改性能有效的改變納米SiC表面的理化性能。
　　將處理后的納米SiC采用超聲分散和機械攪拌的方法填充酚醛環(huán)氧型乙烯基酯樹脂，以提高酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂磨損性能。采用MMW-1A萬能摩擦磨損試驗機銷-盤摩擦方式研究了納米SiC粒子填充酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂復合材料磨損特性，并重

3、點研究了納米SiC粒子表面改性、含量及摩擦條件對復合材料摩擦磨損性能的影響。對復合材料試樣磨損表面的形貌分析，和對復合材料的熱性能及表面硬度的測定，論述了復合材料的摩擦磨損機理。
　　結(jié)果表明:4％納米SiC-g-PAAM填充的乙烯基復合材料的沖擊韌性和壓縮強度效果達到最佳，比純樹脂分別提高了46.1％和40％;5％SiC-g-PAAM/乙烯基酯復合材料的彎曲強度達到最佳，比純樹脂提高了11％。復合材料的耐熱性及耐酸性也有一定程度

4、的改善，接枝改性后的納米粒子改性效果尤為明顯。復合材料沖擊斷裂形貌表明納米粒子的加入誘使斷裂面產(chǎn)生韌窩、韌溝和撕裂背形狀，從而吸收大量的能量，提高了復合材料的韌性。
　　適量的納米SiC能有效提高酚醛環(huán)氧乙烯基酯復合材料的耐磨性，而經(jīng)過接枝改性處理后的納米SiC粒子填充復合材料的上述性能改善更為明顯。干摩擦條件下磨損量比酚醛環(huán)氧型乙烯基酯樹脂降低了96.3％;水沙介質(zhì)下磨損量則降低了84.6％。復合材料的磨損量及摩擦系數(shù)隨載荷及摩