聚苯硫醚摩擦复合材料的研究

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聚苯硫醚(PPS)是迄今为止性价比最高、生产量最大的特种工程塑料,由于PPS具有优良的综合性能,其应用领域在不断扩大,市场需求量剧增。作为耐热性高聚物基摩擦复合材料,开发与研究PPS摩擦复合材料势在必行,探讨与分析其摩擦磨损机理,具有一定的实际指导意义。 本论文采用熔融共混法制备了PPS摩擦复合材料,研究了石墨、纳米粒子、聚四氟乙烯(PTFE)及液晶聚合物(LCP)填充改性PPS复合材料,考察了材料的摩擦性能、力学性能,利用扫描电境(SEM)观测了材料的磨损表面、对摩面及脆断面的微观结构与表面形貌,分析其摩擦磨损机理、粒子分散情况及两相结构,采用差示扫描量热法(DSC)初步探讨了填充改性剂对材料结晶的影响。 通过本论文的研究工作,得到了如下研究成果和结论: (1)成功地制备了性能优异的PPS摩擦复合材料,能够满足工程摩擦制件在苛刻环境下的使用要求。目前,我们的研究成果PPS摩擦复合材料已获专利授权,并被推向了实际生产与应用。 (2)考察了填充剂石墨的含量与粒径对PPS复合材料摩擦性能的影响,结果表明:石墨的添加有利于改善材料的摩擦性能,但以纳米石墨填充PPS为宜,含量应不超过10%。将石墨填充到PPS中,材料的对摩面上形成了转移物,材料以磨粒磨损为主。通过DSC测试,发现添加纳米石墨之后,纳米石墨起到成核剂的作用,材料的结晶度及结晶速率都提高了。在PPS中添加纳米Al2O3(或纳米SiO2)有利于降低材料的摩擦系数,但纳米粒子不易分散,极易团聚,对材料的摩擦性能及力学性能有影响。纳米粒子经偶联剂处理后,材料的摩擦性能变化不大,但由于纳米粒子与基体粘结性明显得到提高,材料的力学性能
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