本文關(guān)鍵詞： 微膠囊 復(fù)合材料 力學(xué)性能 摩擦磨損　出處：《蘭州理工大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著聚合物基復(fù)合材料的應(yīng)用日益廣泛,對其性能的綜合要求也愈來愈高,本論文利用微膠囊特殊的核殼結(jié)構(gòu)技術(shù),將其應(yīng)用到聚合基復(fù)合材料的制備,以提高聚合物基復(fù)合材料的力學(xué)、摩擦學(xué)等綜合性能。本文首先通過原位聚合法制備了以三聚氰胺-甲醛為壁材、硬脂酸丁酯為芯材的微膠囊。將其作為添加劑,通過熔融共混法制備分別得到聚乙烯/微膠囊及聚偏氟乙烯/微膠囊復(fù)合材料,通過原位合成法得到環(huán)氧樹脂/微膠囊復(fù)合材料,考察了微膠囊的加入對基體材料的力學(xué)性能、摩擦性能的影響規(guī)律。通過對三種微膠囊/復(fù)合材料的淬斷面SEM分析表明:微膠囊在三種基體材料中的球形結(jié)構(gòu)完好,粒徑均一,分布均勻,說明所采用的微膠囊具有足夠強(qiáng)度能夠承受制備/合成過程中溫度及剪切力對其的影響。復(fù)合材料力學(xué)性能和摩擦性能結(jié)果表明:復(fù)合材料的力學(xué)性能隨微膠囊質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加都呈現(xiàn)出規(guī)律性的變化,聚乙烯/微膠囊復(fù)合材料的強(qiáng)度及模量下降;環(huán)氧樹脂/微膠囊以及聚偏氟乙烯/微膠囊復(fù)合材料的強(qiáng)度和斷裂伸長率下降,模量上升。原因是微膠囊本身力學(xué)性能較低,作為材料的應(yīng)力集中點(diǎn),其強(qiáng)度較低,隨著復(fù)合材料中微膠囊含量的上升,復(fù)合材料的力學(xué)性能會逐漸下降。隨著微膠囊在基體材料中含量的增加,復(fù)合材料摩擦性能也呈現(xiàn)出規(guī)律性變化,聚乙烯基復(fù)合材料的摩擦系數(shù)隨微膠囊質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而下降,材料的減摩性能良好;環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料隨微膠囊的加入材料的摩擦系數(shù)降低、磨損量也降低,這是因為微膠囊在摩擦過程中受摩擦力的作用芯材被破壞并逐漸釋放,使復(fù)合材料的摩擦學(xué)性能有了極大地改善;聚偏氟乙烯基復(fù)合材料隨微膠囊質(zhì)量分?jǐn)?shù)的不斷增加,復(fù)合材料的摩擦系數(shù)、磨損量呈先降低后上升的變化規(guī)律,微膠囊的加入對基體材料具有良好的減摩抗磨效果。
[Abstract]:With the increasing application of polymer matrix composites, the comprehensive requirements for their properties are becoming higher and higher. In this paper, microencapsulated special core-shell structure technology is applied to the preparation of polymeric matrix composites. In order to improve the mechanical and tribological properties of polymer matrix composites, in this paper, melamine-formaldehyde as wall material was prepared by in-situ polymerization. Polyethylene / microcapsules and polyvinylidene fluoride / microcapsules composites were prepared by melt blending with butyl stearate as core material. Epoxy resin / microcapsule composites were prepared by in-situ synthesis, and the mechanical properties of the matrix materials were investigated by the addition of microcapsules. Through the SEM analysis of the quenched section of the three kinds of microcapsules / composites, it is shown that the spherical structure of the microcapsules in the three kinds of matrix materials is intact, the particle size is uniform and the distribution is uniform. The results show that the microcapsules have enough strength to withstand the influence of temperature and shear force during the preparation / synthesis process. The mechanical properties and friction properties of the composites show that:. The mechanical properties of the composites show regular changes with the increase of the mass fraction of microcapsules. The strength and modulus of polyethylene / microcapsule composites decreased. The strength and elongation at break of epoxy resin / microcapsule and polyvinylidene fluoride / microcapsule composites decreased, but the modulus increased. With the increase of the content of microcapsules in the composite, the mechanical properties of the composites will decrease gradually, and with the increase of the content of microcapsules in the matrix material. The friction coefficient of polyethylene matrix composites decreases with the increase of the content of microcapsules, and the friction reduction performance of the composites is good. With the decrease of friction coefficient of the microencapsulated materials, the wear amount of the epoxy matrix composites is also reduced, which is because the microcapsules are destroyed and released gradually by the friction force during the friction process. The tribological properties of the composites are greatly improved. With the increase of the content of microencapsulation, the friction coefficient and wear amount of PVDF composites decreased firstly and then increased. The addition of microcapsules has a good antifriction and antiwear effect on the matrix material.
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB332

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本文編號：1487069