稀土處理玻璃微珠和短玻纖增強(qiáng)PA6-UHMWPE復(fù)合材料的性能.pdf

1、聚酰胺（PA）是一種綜合性能優(yōu)良的工程塑料，具有優(yōu)良的耐熱性、高的拉伸強(qiáng)度和易加工等優(yōu)勢(shì)。但PA存在著抗沖擊性能較低、吸水率高和在正常載荷下摩擦系數(shù)偏大等缺點(diǎn)，這限制了PA的廣泛應(yīng)用。超高分子量聚乙烯（UHMWPE）具有相對(duì)低的摩擦系數(shù)、優(yōu)異的自潤(rùn)滑性能以及優(yōu)良的沖擊韌性和化學(xué)穩(wěn)定性，因而廣泛地應(yīng)用于紡織、造紙、化工、礦山及機(jī)械等領(lǐng)域。利用UHMWPE優(yōu)異的柔韌性、自潤(rùn)滑性在改善PA抗沖擊性能、降低吸水率的同時(shí)還能降低尼龍的摩擦系數(shù)、提

2、高耐磨性等。
　　 本文將PA6與UHMWPE共混，用馬來(lái)酸酐接枝的高密度聚乙烯（HDPE-g-MAH）作為PA6/UHMWPE體系的界面增容劑，并添加粉煤灰玻璃微珠和短玻璃纖維作為增強(qiáng)材料，采用稀土和硅烷偶聯(lián)劑作為表面處理劑加強(qiáng)增強(qiáng)材料與基體的結(jié)合，使得PA6/UHMWPE復(fù)合材料在具有良好韌性、高的耐磨性和低的摩擦系數(shù)的同時(shí)又具有較高的剛性和強(qiáng)度。
　　 通過(guò)雙螺桿擠出和注塑的方法制備PA6/UHMWPE復(fù)合材料，在

3、往復(fù)滑動(dòng)式摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)上測(cè)試了復(fù)合材料的摩擦磨損性能，在電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)和XJ-300型沖擊試驗(yàn)機(jī)上測(cè)試了復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度，按照GB1034-86測(cè)試了復(fù)合材料的吸水性能。采用紅外光譜（FTIR）、X射線衍射（XRD）、掃描電鏡（SEM）、差示掃描量熱法（DSC）等測(cè)試手段對(duì)復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了表征和分析。
　　 研究結(jié)果表明：PA6/20％UHMWPE（含15％玻璃微珠）復(fù)合材料表現(xiàn)出較好的綜合力學(xué)性能、摩擦

4、磨損性能及較低的吸水率。當(dāng)UHMWPE含量為20％時(shí)，復(fù)合材料具有最低的摩擦溫度（T=90℃）和比磨損率w=1.60×10-6mm3/(N×m)。與PA6材料相比，復(fù)合材料的耐磨性提高150％，摩擦系降低了28.6％，沖擊韌性提高了近200％，吸水率降低了78.2％。進(jìn)一步研究結(jié)果表明：稀土處理短玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料的綜合性能比硅烷偶聯(lián)劑處理的要好；稀土處理液的濃度在0.5％最佳，短玻纖添加量在10％至15％最佳。添加15％經(jīng)0.5％稀土處