竹纖維和彈性體填充POM復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf

1、聚甲醛(POM)是一種熱塑性工程塑料,具有優(yōu)異的力學(xué)性能和摩擦性能,但是,由于其結(jié)晶度高且球晶大,所以其沖擊強(qiáng)度差,缺口敏感性大,限制了它的應(yīng)用范圍。以PTFE、玻璃纖維為填料的POM復(fù)合材料的廢棄物,無論填埋還是焚燒處理都會帶來了環(huán)境污染問題。本研究采用自然竹纖維(BF)和彈性體填充改性聚甲醛樹脂,制備環(huán)保自潤滑材料,具有重要的價值。
　　利用竹纖維、兩種彈性體乙烯-丙烯酸甲酯聚合物(EMA)和馬來酸酐接枝的丙烯酸樹脂(AR-M

2、AH)填充POM,通過擠塑-注塑成型制備出POM復(fù)合材料,并對其力學(xué)性能和摩擦磨損性能以及微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。為了改善BF與聚合物基體間的界面相容性,采用堿預(yù)處理、硅烷偶聯(lián)劑KH550和KH570以及苯乙烯接枝多種方法對BF進(jìn)行表面改性。借助熱失重(TGA)、差示掃描量熱法(DSC)、紅外光譜(FTIR)和掃描電子顯微鏡SEM對BF改性效果和復(fù)合材料的進(jìn)行表征。
　　摩擦磨損實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:
　　(1)竹纖維的加入有助于提高

3、POM的摩擦磨損性能,且竹纖維含量為4％時復(fù)合材料的摩擦系數(shù)和磨損率最低;
　　(2)用NaOH濃度12.5%處理BF填充的POM復(fù)合材料,干滑動摩擦系數(shù)為0.15,磨損率下降44.6%;
　　(3)而采用KH550、KH570和苯乙烯接枝改性等三種方法改性POM復(fù)合材料的磨損率分別降低了68.1%、54.9%、58.8%;
　　(4)經(jīng)苯乙烯接枝的復(fù)合材料的摩擦系數(shù)從純POM的0.29降至0.18。
　　竹纖維

4、和POM是不相容體系,兩相的相容性差,偶聯(lián)和接枝改性改善了竹纖維與聚合物的相容性,改性后的復(fù)合材料缺口沖擊強(qiáng)度略高于純 POM,拉伸性能基本不變。加入彈性體后,彈性體與竹纖維一起發(fā)揮協(xié)同作用提高了復(fù)合材料的力學(xué)性能,含KH550改性的竹纖維和AR-MAH的復(fù)合材料缺口沖擊強(qiáng)度達(dá)到10.18 kJ/m2。在POM/BF共混體系中加入5%彈性體,含硅烷偶聯(lián)劑改性的竹纖維和 EMA的復(fù)合材料的耐磨性下降,而 AR-MAH復(fù)合材料的耐磨性是提高