【摘要】：隨著人們環(huán)保意識的逐漸增強,性能優(yōu)異、綠色環(huán)保的復合材料越來越受到歡迎。研制具有優(yōu)良機械性能、摩擦磨損性能、質(zhì)優(yōu)價廉和環(huán)境友好的滑塊具有重要意義。由于天然植物纖維具有性價比高、可完全降解、質(zhì)輕等優(yōu)異特性被廣泛用于復合材料的制備。本論文采用用熔融擠出-注塑成型方法,以漆籽殼纖維、鈦酸鉀晶須(PTW)作為填充材料改性聚甲醛(POM)制備了一系列POM復合材料,研究了漆籽殼纖維及PTW質(zhì)量分數(shù)對復合材料的吸水率、流動性、力學性能和摩擦學性能的影響。利用掃描電子顯微鏡(SEM)和傅利葉紅外光譜儀(FTIR)分別表征了復合材料的沖擊斷面、摩擦磨損表面結構與表面處理對纖維分子結構變化的影響。得到以下結論:1對漆籽殼纖維進行預處理,堿液處理可以破壞漆籽殼纖維表面的羥基,使纖維表面變得粗糙;硅烷偶聯(lián)劑處理過程中,硅烷與纖維發(fā)生了化學結合;硅烷偶聯(lián)劑使PTW分散性得到提高。2漆籽殼纖維/POM復合材料的沖擊強度隨纖維質(zhì)量分數(shù)增大先上升后下降,纖維含量20%時達到最大值;隨著纖維含量的增加復合材料的拉伸強度和彎曲強度呈下降趨勢;復合材料的摩擦系數(shù)和磨損量隨纖維含量的增加均降低。3 PTW/POM復合材料的拉伸強度和彎曲強度隨PTW質(zhì)量分數(shù)增大先上升后下降,15%PTW含量時達到最大值;PTW降低了材料的沖擊強度,但15%含量時沖擊強度高于其他含量;PTW降低了復合材料的摩擦系數(shù),增加了磨損量;由以上結果可知15%PTW+POM復合材料的綜合性能較優(yōu),在此基礎上制備混雜改性復合材料。4對15%PTW+漆籽殼纖維+POM混雜改性復合材料的測試結果表明,15%PTW+15%漆籽殼纖維+POM復合材料的拉伸強度、彎曲強度比15%漆籽殼纖維/POM復合材料分別提高了23.37%、18.2%,但仍略低于POM;沖擊強度比15%漆籽殼纖維/POM復合材料提高了8.72%,比POM提高了144.5%;摩擦系數(shù)和磨損量分別比POM降低64.79%、53.91%。15%PTW+15%漆籽殼纖維+POM復合材料的摩擦磨損性能和沖擊性能有顯著改善,但是作為滑塊使用,復合材料的機械強度有待進一步提高。5漆籽殼纖維提高了復合材料的熔體流動速率和吸水率;PTW對復合材料的流動性有一定的抑制作用。
【學位授予單位】：長沙理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TB33
【圖文】：

因此PTW不利于改善材料的沖擊強度。3.2.3 PTW/POM復合材料的摩擦學性能圖3.4 不同百分比PTW/POM復合材料的摩擦學性能 (a) 摩擦系數(shù) (b) 磨損量為考察PTW含量與POM樹脂基體間的摩擦性能關系，在200N載荷下對復合材料進行了摩擦磨損測試，試驗結果如圖3.4所示。從圖3.4(a)看出，添加PTW可以降低POM的摩擦系數(shù)，10%PTW/POM復合材料具有最低的的摩擦系數(shù)，低于純POM約12.3%，但添加更多的PTW時，卻增大了摩擦系數(shù)。這是因為當材料中含有較少的PTW時

基體對纖維的浸潤性不足，就會在界面處產(chǎn)生缺陷，界面處出現(xiàn)應效地傳遞載荷[54]，材料抵抗外力的能力下降。植物纖維自身比較容易備的復合材料吸水性也會增強，纖維含量越多吸水量也越大，這會影性能，但是纖維含量太低改性果就會不明顯，因此有必要研究復合材與植物纖維改性復合材料性能之間的關系。采用堿-硅烷偶聯(lián)劑對漆籽殼纖維進行預處理，然后按照10%、15%、通過熔融共混法制備漆籽殼纖維/POM復合材料，并對漆籽殼纖維/PO性能和摩擦磨損性能進行研究分析，探討漆籽殼纖維添加量與漆合材料性能之間的關系。籽殼纖維的表征表面處理前后漆籽殼纖維的FT-IR分析

三個光譜在3100-3600cm-1間出現(xiàn)了很寬的吸收峰，是漆籽殼纖維分子內(nèi)的羥基(-OH往復振動引起。未處理纖維在1740cm-1處出現(xiàn)了吸收強度較大的尖峰，這個尖峰是半纖維素中的C=O共價鍵往復振動所引發(fā)的，而經(jīng)過兩種方法處理的纖維在此處的峰強變?nèi)酰@說明可能是堿液將部分半纖維素溶解；在2920cm-1處，與未處理纖維相比，經(jīng)過處理的纖維峰強減弱，這是纖維經(jīng)過預處理后脂肪酸和半纖維素的含量減少了[55]；與理前漆籽殼纖維相比，NaOH處理漆籽殼纖維的紅外光譜圖沒有明顯變化，可見NaOH纖維的化學結構影響不大。經(jīng)過NaOH-KH-550復合改性處理的纖維，在820cm-1處出現(xiàn)了比較明顯的吸收峰，此峰與-Si-C鍵相關，表明水解后的KH-550與纖維表面分子發(fā)生反應吸附在纖維表面；在950cm-1處的吸收峰是Si-O-Si鍵發(fā)生伸縮振動所引起的，這說明水解后的KH-550與纖維表面的羥基發(fā)生了反應[56]。4.1.2 表面處理對漆籽殼纖維表面形態(tài)的影響

【參考文獻】

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本文編號：2803495