耐磨消音聚甲醛复合材料的开发

发布 2019-07-15 22:48:00 阅读 2943

第41卷,第7期。

013年7月。

工程塑料应用。

耐磨消音聚甲醛复合材料的开发。

冯清正 ,张英伟 ,孙长江 ,潘小君 ,陈亚宁 ,姜立忠 ,王国利 。于建。

1.北京旭阳化工技术研究院****,北京。

000清华大学化学工程系,北京。

摘要:在聚甲醛(po中添加由主润滑剂、助润滑剂、消音剂、减磨剂及相关助剂组成的复合润滑体系,采用共。

混改性方法制备了耐磨消音pom复合材料,并将其与纯pom进行对比研究,考察了材料的外观、摩擦磨损性能、消音性能及力学性能。结果表明,耐磨消音pom复合材料耐磨性好,摩擦系数只有纯pom的1/3比磨损率只有纯pom的48%极限pv值比纯pom提高了40%耐磨消音pom复合材料在摩擦试验中全程无噪音产生,摩擦性能在半年测试时间内很稳定;耐磨消音pom复合材料还具有良好的外观及力学性能,成型加工性能优良。

关键词:摩擦磨损性能;消音;聚甲醛;复合材料中图分类号:tq

文献标识码:a

文章编号。聚甲醛(po是一种综合性能优良的热塑性工程塑料。在所有工程塑料中,po的年产量仅次于尼龙和聚碳酸酯,居第三位。po被广泛用于机。

针对以上问题,笔者通过润滑剂的筛选、添加剂之间的协同规律研究以及大量的配方优化设计,械、汽车、电子电气等行业中承担动力传动传导的零部件,也是最早用作齿轮的工程塑料之一。

然而,普通的pom只能在低速、低负荷条件下。

采用由主润滑剂、助润滑剂、消音剂、减磨剂及其它相关助剂所组成的复合润滑体系,开发出了具有优异摩擦特性的耐磨消音pom复合材料,并将其与纯pom进行对比研究,考察了材料的外观、摩擦磨损性能、消音性能及力学性能。研究结果表明,耐磨。

作为要求有自润滑性能的零部件使用。为了使之能。

适应更高的要求,比如耐磨性能更优、磨损磨耗量更消音pom复合材料耐磨性好、消音性能优良且摩。

低及使用过程中噪音很低甚至没有等,一般用以下擦性能保持率高。耐磨消音pom还具有良好的外方法改善pom的摩擦磨损性能[1_添加超高分观及力学性能,成型加工性能优良。子量聚乙烯,聚四氟乙烯,高密度聚乙烯,润滑油脂,1实验部分mos石墨等;或利用接枝、嵌段等技术,在pom分。

.1主要原材料。

子链上引入具有润滑性的高分子链段等。这些方法对改进摩擦磨损性能都有一定的效果,但带来的突出问题不是添加成本高、成型困难就是制品表观性。

om:云南云天化股份****;

联系人:冯清正,工程师,主要研:、.粜合物改性、聚合物复合材料开发等。

收稿日期。能差(出现表面剥离现象等)等一系列问题。

2工程塑料应用201年,第41卷,第7期。

主润滑剂:多元羧酸酯类、脂肪酸多元醇酯类,市售;

pv值。极限尸值(即压力p与速度的乘积)可用来衡量结构材料承载能力的大小。本。

研究是通过在恒速变载条件下,以摩擦系数发生突变为依据在磨损试验机上进行测定,固定线速度为。

.52转速起始载荷为50 每。

助润滑剂:脂肪酰胺类,市售;

消音剂:聚硅氧烷,市售;减磨剂:聚四氟乙烯,市售;其它相关助剂:市售。

隔10m增加载荷5on直到试样表面发生熔融,1.主要仪器及设备此时摩擦系数会急剧变化。极限pv值即为试样表。

双螺杆挤出机:ct型,科倍隆(南京)机面发生熔融时的载荷与线速度的乘积。即:

械****;注塑机型,海天塑机集团有限公。

司:高速混合机:sh型,张家港市震雄塑料机械厂;

微机控制电子万能试验机:cm型,美特斯工业系统(中国)****;

液晶式塑料摆锤冲击试验机型,美特斯工业系统(中国1****;

立式摩擦磨损试验机:mm型,上海研润。

光机科技****。1.试样制备。

在pom中添加由主润滑剂、助润滑剂、消音剂、

减磨剂及其它相关助剂所组成的复合润滑体系,经高速混合机混合均匀,然后由双螺杆挤出机挤出造。

粒,挤出机温度为170机头温度为195

将挤出粒子在9oc下干燥4 h后注射成耐磨消音。

复合材料待测试样。同时在90℃下干燥纯pom粒。

料4 h后注塑成纯pom待测试样。

.4性能测试。

1)力学性能。

拉伸性能按测试,拉伸。

速率为5mm试样尺寸为。

冲击性能按测试,摆锤能。

量为2 j试样尺寸为8o 咖。

2)摩擦磨损性能。

采用摩擦磨损试验机在室温干摩擦条件下进行测试,并采用如下指标对试样的摩擦磨损性能进行表征:

自身对磨恒载摩擦系数。摩擦方式为销盘式摩擦,采用pom复合材料自身对磨方式,单销尺寸为对磨件尺寸为恒定载荷为5o 线速度为。

-3m测定不同时间的平均摩擦系数。

v=尸。式中:pn一。

载荷,n;线速度,m/对磨件的直径,mm

转速,r/卜一对磨时间,mi

比磨损率。采用比磨损率的概念来表征pom的磨损性能,即在固定载荷下测定一定时间。

后,由试样的磨损量计算出试样在单位载荷下摩擦。

面相对移动单位距离时所耗损的体积。磨损量的澳0

定采用失重法,用精度为1/1的分析天平测出。

试样磨损前后的质量,计算其差值即得试样试验磨。

损量。比磨损率计算公式如下:

式中:——比磨损率。

m—试验磨损量,g;

0m的密度,以计算;

r一磨损试验载荷,n;

产一磨损试验中摩擦副转速,m/

卜磨损试验测试时间,s。

结果与讨论2.1外观状况。

开发的耐磨消音pom复合材料样品表面光滑。

洁净,没有麻点、飞边等瑕疵。方片样品的掰裂处没有以往改性产品易出现的表面剥离现象,从外**,耐磨消音pom复合材料样品甚至略优于纯pom样品。图1是用开发的耐磨消音pom复合材料制。

成的制件,这些制件手感光滑,外观良好,加工成型。

性能优异。2.力学性能。

表1示出耐磨消音pom复合材料和纯pom

的力学性能比较。对比表l中各项指标可看出,耐磨消音pom复合材料的数据都略低于纯pom拉。

4工程塑料应用201年,第4l卷,第7期。

并且随测试时间的延长趋于恒定。4条摩擦曲线形。

而耐磨消音pom复合材料则全程无噪音产生,并且在改变载荷及速度的情况下耐磨消音pom复合材料也无噪音,表明本研究采用的由减磨剂及消音。

状类似、走向一致,具有极大的相似性。数据和曲线都表明耐磨消音pom复合材料的摩擦性能与时间。

关系不大,在测试时间内,耐磨消音pom复合材料剂等组成的复合润滑体系对摩擦过程的噪音消除是有极高的摩擦性能保持率。1.

誊0l4赠。时间/s

蓉0l400赠。

时间/s

赠。时间/8(

芝。00赠。

时间/s【个月.b一1个月;c一2个月;d一6个月。

图4耐磨消音pom摩擦性能保持率试验曲线。

消音情况:不管是在lh的测试还是在7h的稳定性测试中,纯pom全程均有强烈刺耳的噪音,富有成效的。

2)磨损试验及极限pv值。

耐磨消音pom复合材料及纯pom的比磨损。

率见表2。从表2可以看出,纯pom的比磨损率很。

高,其值达到经复合润。

滑剂改性的耐磨消音pom复合材料的耐磨性大大。

提高,比磨损率值为其磨。

损率仅相当于纯pom的48%

表2耐磨消音i'o和纯pom的比磨损率对比。纯pom

耐磨消音pom

表3示出耐磨消音pom复合材料和纯pom的极限pv值数据。由表3可看出,耐磨消音pom

复合材料与纯pom相比,表面熔融载荷提高了100表面熔融时间延长了21m极限p 值提。

高了40%表明耐磨消音pom复合材料的承载能。

力较纯pom有了很大提高。

表3耐磨消音pom和纯pom的极限尸值比较。

3)复合润滑体系作用机制。

本研究采用由主润滑剂、助润滑剂、消音剂、减。

磨剂及其它相关助剂所组成的复合润滑体系开发的。

耐磨消音pom复合材料之所以具有优异的摩擦磨损性能,与该体系组成物质之间的协同作用有关。研究中采用的复合润滑体系中减磨剂具有良好的耐磨损性和自愈合作用,能较好地限制磨粒嵌入深度以抑制犁切裂纹的发生;消音剂对摩擦过程中产生的噪音具有“稀释”和“吸附”作用,有很好的降低甚至消除噪音的作用;主润滑剂能发挥良好的润滑。

作用,在对磨面之间形成连续的转移膜,能对抑制疲劳裂纹或粘着破坏的发生有较大的贡献;而助润滑。

剂可以与前几类物质产生协同作用,有助于提高材料的耐磨损性和自润滑性。并且,笔者通过大量配。

方优化设计,确定复合润滑体系的最佳配比,保证了复合材料具有优异摩擦磨损特性的同时保持了良好的外观、力学性能及良好的成型加工性能。

冯清正,等:耐磨消音聚甲醛复合材料的开发25

结语[3】顾传锦,向定汉纳米高岭土增强ptf复合材料的摩擦磨损特。

采用由主润滑剂、助润滑剂、消音剂、减磨剂。

及相关助剂所组成的复合润滑体系,开发的耐磨消性研究[j】南京航空航天大学学报。

音p0m复合材料具有优异的摩擦磨损特性。与纯:

om的对比研究结果表明,耐磨消音pom复合材。

料具有优异的摩擦学特性:耐磨性好、消音性能优良且摩擦性能保持率高,同时耐磨消音pom复合。

材料保持了良好的外观及力学性能,成型加工性能。

优良,是一种综合性能优良的耐磨消音复合材料。

参考文献。1】龙春光,吴茵,华熳煜.聚甲醛多元复合材料的力学性能和承载。

能力[j】功能材料。

1二244]王洪涛杨生容,薛群基.聚甲醛/聚四氟乙烯共混物的摩擦学。

性能研究[j】高分子材料科学与工程。

5]陶克梅,向定汉.pt石墨与玻璃纤维填充聚甲醛的摩擦磨损。

特性研究[j】润滑与密封。

2]胡斌良,龙春光.聚甲醛耐磨复合材料的研究[j]湖南科技大学。

学报:自然科学版。

6]胡献国,江龙英,袁光成,等.聚甲醛自润滑材料的发展概况[j]

高分子通报。

中科院过程所开发pet降解技术。

日前,废旧高分子产品**利用技术与示范中期检查会在天津召开。中科院过程工程所离子液体清洁过程与节能创新团队吕兴梅研究员汇报了废旧聚对苯二甲酸丁二酯。

pet绿色降解与环保级再利用技术课题的研究进展。

该课题针对我国废旧pet化学**反应速度慢、选择。

e.u纤维是与碳纤维和芳纶纤维并列的三大高性能纤维之一,是重要的战略物资和高技术材料,国内缺少纺丝级专用树脂生产技术,纺丝技术及生产设备水平等仍与发达国家存在较大差距,一直是亟待解决的关键问题。

该项目改进了催化剂和溶剂的性能,研发出两个牌号纤。

维级pe.树脂,建立了中试装置,形成了2万t/a纤。

维级pe.树脂连续法工业生产能力;研发了纤维表。

性低和单体难分离等问题,开发基于新型功能化离子液体的。

催化降解pet并**利用的新技术。课题组通过对离子液。

面改性等新技术,开发出大容量非连续冻胶法pe.纤维产业化制备技术,单线产能提高到400以上;研发出的高性能轻量化无纬布防弹衣等系列防弹制品、高速低捻合股pe.纤维高强绳缆和高等级包覆纱线防切割手。

体降解pet反应过程的系统研究、放大规律的揭示、全系统的优化集成,建立了离子液体催化降解pet示范装置,形成了基于离子液体绿色介质的温和高效催化降解废旧pet的核心绿色新工艺。该课题与项目其它课题,如废旧橡胶、涤纶等**利用技术共同构成一个完整的废旧高分子材料的高值化利用共性技术平台。目前,课题组已完成离子液体催化剂的规模化制备,建立了间歇式/连续式两套模式试验装置,申请国际发明专利1项,中国发明专利3项。

专家组希望课题研究团队联合合作企业,加快具有自主知识产权的pet**降解技术的研发及示范工程建设。

石化网)套等产品都已实现工业化量产,并取得了良好的经济效益。项目还建立了pe.纤维级树脂检测企业标准,提出了纤维级pe.树脂规格国家标准建议稿。

该项目的实施提升了我国pe.纤维技术水平,开发出了系列高性能下游产品,达到了国外同类产品指标,提升了我国pe.树脂、纤维和复合材料制品在国际。

市场的竞争力。

慧聪网1蘑菇取代塑料制品成为包装新材料。

蘑菇是厨房里无法取代的美味,但除了食用,蘑菇还被开发出一种新的功能,那就是其可以作为取代塑料制品的材料公司目前正在开发一种利用真菌生长特性而研发的模具,可以让真菌按照模具给定的规格快速生长,从而诞生一种比塑料更加环保且质地特性相接近的替代材料。

超高分子量聚乙烯纤维关键技术取得突破进展。

在“十一五”86计划新材料领域“超高分子量聚乙烯(pe纤维关键技术”重点项目支持下,宁波大成新。

材料股份****和中国科学院化学研究所等单位承担的“pe树脂、纤维和复合材料的综合表征技术”等4

个课题取得了重要进展,于近日通过技术验收。

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二 举例说明。聚乳酸 纳米碳管防静电复合材料。此材料是以纳米碳管为导电料通过球磨和密炼2种方法添加到聚乳酸基体中制备的防静电复合材料。具体工艺流程如下 纳米碳管的纯化处理 p cnt 纳米碳管功能化 f cnt 球磨法或密炼法混合 热压 成型。聚乳酸可以看做复合材料的基层,是复合材料的基材框架。pl...

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