坡縷石礦物的提純、納米制備及其PF復(fù)合后的摩擦學(xué)性能研究.pdf

1、利用無機(jī)的硅酸鹽礦物納米進(jìn)行聚合物復(fù)合改性的研究已經(jīng)取得令人矚目的成果，如日本研究人員用插層法制備尼龍-6/蒙脫土納米復(fù)合材料，大幅度提高了尼龍的力學(xué)性能，引起了人們的關(guān)注，中科院化學(xué)所研制出了強(qiáng)度高、重量輕、熱穩(wěn)定性優(yōu)良以及二維方向上得到增強(qiáng)的聚合物.層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料。這表明，礦物硅酸鹽/聚合物納米復(fù)合材料是目前材料學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。由于納米粒子的表面能高，在聚合物中不易分散，對于層狀的蒙脫土，人們通常通過聚合時的熱效應(yīng)撐開其納

2、米間距的片晶而獲得蒙脫土的納米級的分散，并取得良好的分散效果。坡縷石在礦物學(xué)上隸屬于海泡石族，又名凹凸棒石，是一種具有纖維狀結(jié)構(gòu)的水合鎂鋁硅酸鹽，是一種天然的一維納米材料，結(jié)構(gòu)式為：Mg5[SiO10]2(OH)2·4H2O，坡縷石也是制備聚合物納米復(fù)合材料的理想的礦物資源，但它不具備層狀結(jié)構(gòu)，不能用插層法分散，故坡縷石納米制備及其在聚合物體系中的分散研究是聚合物/坡縷石納米復(fù)合材料制備的關(guān)鍵性問題之一。 本研究是國家自然科學(xué)基

3、金項目和貴州省國際科技合作重點(diǎn)項目的重要工作內(nèi)容，目的在于獲得高純度坡縷石礦物及其尺寸分布良好的坡縷石納米粒子，以便進(jìn)行高分子聚合物的復(fù)合改性。 本文詳細(xì)論述了用于摩擦材料基體樹脂復(fù)合改性的坡縷石礦物的提純及其納米粒子的制備工藝，為基體樹脂的改性及其摩擦制品性能的提高提供基礎(chǔ)。本研究過程和方案是： 首先，通過正交試驗法確定和優(yōu)化坡縷石礦物提純的工藝參數(shù)，然后使用單因素法試驗確定納米制備的工藝參數(shù)，即：將提純所得高純度坡縷

4、石礦物分別應(yīng)用干式、濕式、干-濕式和濕-干式球磨法制備坡縷石納米粒子，經(jīng)電鏡掃描檢測分析，確定干-濕法為球磨工藝為最佳工藝，并通過多組對比試驗，確定裝載量、球磨時間等相應(yīng)工藝參數(shù)。 文章第四、五章為坡縷石納米粒子的應(yīng)用舉例，詳盡闡述了坡縷石納米在酚醛樹脂改性試驗及其摩擦材料中的應(yīng)用，對比了坡縷石納米粒子的分散性、尺寸性對摩擦材料性能的影響。 從研究結(jié)果來看，經(jīng)過優(yōu)化的提純和球磨制備工藝獲得的坡縷石納米分別應(yīng)用予摩擦材料基