以聚砜為壁材,潤滑油為芯材,采用溶劑揮發(fā)法制備了潤滑油微膠囊,考察了芯壁質(zhì)量比對微膠囊芯材含量和壁厚的影響。在芯壁質(zhì)量比為1.25∶1.00,攪拌速度為400 r/min,實驗溫度為36℃時,所制備的微膠囊具有高的熱穩(wěn)定性,初始降解溫度為240℃,平均粒徑為130μm,壁厚約5μm,芯材含量為微膠囊質(zhì)量的53.25%。將制得的微膠囊添加到線性低密度聚乙烯(LLDPE)基體中,制得LLDPE基自潤滑復合材料,對其摩擦磨損性能進行了測定,揭示了自潤滑機理。結(jié)果表明,當潤滑油微膠囊添加質(zhì)量為LLDPE質(zhì)量的20%時,LLDPE基自潤滑復合材料的摩擦系數(shù)及磨損率,相較于純LLDPE分別降低了25.4%和65.3%。 

【文章來源】：精細化工. 2017年04期 北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

不同芯壁質(zhì)量比時制得的微膠囊及剖面的掃描電鏡照片

⒔耗也?式檔停?靜?含量為53.60%未有明顯的增加。因此，根據(jù)芯壁質(zhì)量比對微膠囊分散均勻性、產(chǎn)率的影響，并考慮芯材含量越高對摩擦材料的應用效果越有利，本文選擇芯壁比為1.25∶1.00，此時微膠囊平均粒徑為130μm，壁厚約5μm。表1不同芯壁質(zhì)量比時微膠囊的芯材含量Table1Corecontentofdifferentratioofcoreandwallmaterials芯壁質(zhì)量比0.80∶1.001.00∶1.001.25∶1.001.50∶1.00芯材含量/%29.1339.5953.2553.602.2微膠囊的表面形貌通過表面形貌可以很好地了解微膠囊的整體結(jié)構(gòu)、囊壁的包覆效果及其密閉性等。圖2為芯壁質(zhì)量比為1.25∶1.00時制備的微膠囊的掃描電鏡照片。abc100滋m50滋m10滋m圖2潤滑油微膠囊的掃描電鏡照片F(xiàn)ig．2SEMimagesoflubricatingoil-loadedmicrocapsules由圖2a、b可以看到，所制備的微膠囊粒徑均勻，具有規(guī)則的球形結(jié)構(gòu)，表面沒有裂紋或缺陷;選取其中一個微膠囊進行放大觀察，如圖2c所示，可以觀察到微膠囊表面有很多納米級細小的孔洞，分析這些孔洞形成的原因可能是二氯甲烷揮發(fā)時分別在微膠囊的內(nèi)部和外部同時進行，外部的二氯甲烷揮發(fā)相對較快，從而外側(cè)囊壁很快固化形成，隨著囊壁的慢慢收攏，逐漸阻礙了微膠囊內(nèi)部二氯甲烷的第4期李海燕，等:微膠囊/LLDPE自潤滑復合材料的制備及其摩擦性能·397·

揮發(fā)，直到內(nèi)部二氯甲烷越聚越多，最終在一定壓力下穿過囊壁到達外部，導致了細小孔洞的形成，但這些細小孔洞并不影響芯材潤滑油的包覆效果，下文中的TG分析驗證了此結(jié)論。2.3微膠囊的熱穩(wěn)定性分析圖3是芯材潤滑油、壁材聚砜、聚砜/潤滑油微膠囊(芯壁質(zhì)量比為1.25∶1.00)的TG曲線。芯材潤滑油在低于200℃時比較穩(wěn)定，在高于200℃后有一個裂解區(qū)間:200～370℃，主要由潤滑油蒸發(fā)和(或)分解引起。壁材聚砜的熱降解溫度起始于490℃，在490～800℃時質(zhì)量損失約70%，800℃后有約30%的質(zhì)量沒有損失，主要由前一階段熱降解產(chǎn)生的苯撐類化合物在該溫度下難以分解造成的［16］。微膠囊的熱降解曲線結(jié)合了芯材潤滑油和聚砜的熱失重行為，約240℃時，囊芯蒸發(fā)和(或)分解，該曲線的斜率比潤滑油分解曲線的斜率小，說明芯材很好地被包覆在壁材聚砜中;435℃時出現(xiàn)一平臺，此時芯材潤滑油分解完全，當溫度達到490℃時，壁材聚砜開始分解;結(jié)果表明，芯材成功地包覆在壁材中，且所制備的微膠囊具有良好的熱穩(wěn)定性，在溫度240℃以下可使用。同時，從微膠囊的TG階梯曲線上可得出微膠囊的芯材含量為51.1%，這與丙酮浸泡法測定芯材含量結(jié)果基本一致。圖3潤滑油、聚砜壁材和微膠囊的TG曲線Fig．3TGcurvesoflubricatingoil，polysulfoneandmicrocapsules2.4微膠囊用量對復合材料拉伸強度的影響圖4為不同微膠囊用量(即微膠囊質(zhì)量占LLDPE質(zhì)量的百分數(shù)，下同)的功能化自潤滑復合材料的拉伸強度曲線�？梢钥闯�，隨著微膠囊用量的增大，復合材料的拉伸強度逐漸降低。當微膠囊用量達到20%時，復合材料拉伸強度已由13.18MPa下降至7.48MPa。這是因為在受力條件下，埋植有微膠囊的材料內(nèi)部容易出現(xiàn)應力集中，如同材料中的缺陷，容易引發(fā)裂紋，降低了

【參考文獻】：
期刊論文
[1]二烴基五硫化物-三聚氰胺-甲醛樹脂微膠囊的制備及其摩擦性能[J]. 馬國偉,許雪峰,金清波,何榮軍,關集俱.  復合材料學報. 2013(02)



本文編號：2915073