苯并噁嗪樹(shù)脂的摩擦磨損改性研究.pdf

1、苯并噁嗪(BOZ)樹(shù)脂是一類(lèi)新型熱固性酚醛樹(shù)脂。研究表明，此類(lèi)樹(shù)脂合成工藝簡(jiǎn)單，耐熱性能優(yōu)異，高溫下機(jī)械強(qiáng)度與雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂接近，因此有望取代酚醛樹(shù)脂成為新一代摩擦材料粘合劑。然而B(niǎo)OZ樹(shù)脂及其復(fù)合材料的摩擦磨損性能研究尚處于起步階段，對(duì)其在應(yīng)用過(guò)程中的損耗開(kāi)展的研究甚為不足。本文針對(duì)這種情況，開(kāi)展了以下三方面工作:一是，研究了純BOZ樹(shù)脂摩擦磨損性能并分析了磨損機(jī)理;二是，利用碳納米管改性BOZ樹(shù)脂摩擦磨損性能;三是，在BOZ樹(shù)脂及

2、其玻璃纖維增強(qiáng)體系中加入鈦酸鉀晶須，以減小磨損。
　　首先，研究了摩擦?xí)r間和載荷對(duì)苯并噁嗪樹(shù)脂在室溫干摩擦條件下摩擦磨損性能的影響，結(jié)果表明BOZ樹(shù)脂摩擦系數(shù)對(duì)摩擦?xí)r間敏感性低，在測(cè)試范圍8h時(shí)間下穩(wěn)定保持在0.30-0.33之間，而比磨損率表現(xiàn)為先減小后增大，摩擦2h時(shí)為0.47×10-6mm3(N·M)-1，4h時(shí)為0.33×10-6mm3(N·M)-1，8h時(shí)比磨損率為0.44×10-6mm3(N·M)-1。材料對(duì)載荷變化敏

3、感性高，摩擦系數(shù)和比磨損率均隨著載荷的增大而增大。純BOZ樹(shù)脂磨損機(jī)理為粘著磨損。
　　其次，根據(jù)碳納米管優(yōu)良的納米潤(rùn)滑特性，制備了碳納米管/苯并噁嗪樹(shù)脂納米復(fù)合材料以降低磨損。在20kg載荷下，通過(guò)加入不同含量的碳納米管發(fā)現(xiàn)，添加0.5wt.％碳納米管，改性體系的耐磨損性能最優(yōu)，比磨損率為0.36×10-6mm3(N·M)-1，相比純BOZ樹(shù)脂的比磨損率0.47×10-6mm3(N·M)-1降低了23％。納米復(fù)合材料的磨損機(jī)理為

4、磨粒磨損。
　　最后，為解決碳管在BOZ中分散程度不夠?qū)е虏牧夏湍バ阅芨纳朴邢薜膯?wèn)題，選用微米級(jí)、且經(jīng)偶聯(lián)處理的鈦酸鉀晶須，探索了鈦酸鉀晶須在復(fù)合體系作用機(jī)理。結(jié)果表明，鈦酸鉀晶須可以顯著提高苯并噁嗪樹(shù)脂摩擦磨損性能。在30kg載荷下，添加10wt.％含量時(shí)，改性體系比磨損率為0.34×10-6mm3(N·M)-1，較純苯并噁嗪樹(shù)脂比磨損率0.66×10-6mm3(N·M)-1降低了48％。而對(duì)于玻璃纖維增強(qiáng)體系，加入10wt.％