以改性氧化石墨烯（MGO）/聚苯乙烯為復(fù)合壁材,硬脂酸丁酯為潤(rùn)滑芯材,通過種子微懸浮聚合法制備了改性氧化石墨烯微膠囊潤(rùn)滑材料（MGO-Micro LMs）,以MGO-Micro LMs為潤(rùn)滑添加劑,經(jīng)本體澆鑄成型制備MGOMicro LMs/PS復(fù)合材料.采用IR和SEM表征了化學(xué)組成和微觀形貌,以微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)拉伸機(jī)和高速往復(fù)摩擦磨損試驗(yàn)儀評(píng)價(jià)了斷裂行為和摩擦學(xué)性能,以Mico-XAM非接觸式三維表面輪廓儀觀察磨痕表面形貌并計(jì)算磨損率.結(jié)果表明:MGO-Micro LMs在聚苯乙烯基體中具有良好的分散性和相容性,同時(shí)對(duì)聚苯乙烯基體材料具有增韌效果;MGO-Micro LMs可以提高聚苯乙烯基體材料摩擦磨損性能,具有潤(rùn)滑和減摩作用,MGO-Micro LMs潤(rùn)滑機(jī)理為邊界潤(rùn)滑. 

【文章來源】：摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2016,36(05)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

高速往復(fù)摩擦試驗(yàn)儀示意圖

?由圖3(a~b)可知,從光學(xué)顯微鏡照片可以明顯看出MGO-MicroLMs的殼-核結(jié)構(gòu),形貌規(guī)整呈球形結(jié)構(gòu),從SEM照片可以看出MGO-MicroLMs表面粗糙,可能是因?yàn)槠瑢拥腉O和固體顆粒CaCO3分布在囊壁造成的;由圖3(c)可知,MGO-Fig.1Schematicdiagramofhighspeedreciprocatingfrictiontester圖1高速往復(fù)摩擦試驗(yàn)儀示意圖Fig.2FT-IRspectraofGO,MGO-MicroLMsandMGO-MicroLMs/PS圖2GO、MGO-MicroLMs和MGO-MicroLMs/PS的紅外光譜圖Fig.3MicrographsofSEMandOMofMGO-MicroLMs,SEMoffracturemorphologyofMGO-MicroLMs/PScomposites圖3MGO-MicroLMs的表面形貌SEM照片和光學(xué)顯微鏡照片與MGO-MicroLMs/PS復(fù)合材料斷面形貌的SEM照片548摩擦學(xué)學(xué)報(bào)第36卷

MicroLMs在聚苯乙烯基體中分散均勻,且邊界模糊,如圖中黃色箭頭所示,表明MGO-MicroLMs與聚苯乙烯基體的相容性較好.圖4為MGO-MicroLMs的粒徑分布圖,表明MGO-MicroLMs的平均粒徑為124.3μm,粒徑分布寬度為1.485.2.3MGO-MicroLMs的熱穩(wěn)定性和包封率圖5(a)為硬脂酸丁酯和MGO-MicroLMs的熱失重曲線圖.由圖可知,硬脂酸丁酯在150~450℃之間出現(xiàn)了一次較明顯的失重,主要是硬脂酸丁酯的熱分解造成的,而MGO-MicroLMs出現(xiàn)了兩次較明顯的失重,分別在210~320℃之間為硬脂酸丁酯和氧化石墨烯的熱分解,在320~450℃之間為聚苯乙烯囊壁的熱分解.MGO-MicroLMs比硬脂酸丁酯的起始分解溫度(Td,5%)從164.4℃增加到220.5℃,提高了約56℃;殘?zhí)柯?WL500℃)從2.99%增至23.8%,提高了約20.8%.圖5(b)為純硬脂酸丁酯和微膠囊潤(rùn)滑材料的相變潛熱曲線圖.由圖可知,純硬脂酸丁酯的相變潛熱為120.8J/g,MGO-MicroLMs的相變潛熱為61.78J/g,經(jīng)計(jì)算得到MGO-MicroLMs的包封率為51.14%.2.4MGO-MicroLs/PS的斷裂行為采用WDW-20型微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)對(duì)MGO-MicroLMs/PS復(fù)合材料進(jìn)行拉伸測(cè)試,拉伸測(cè)試條件:溫度為50℃,拉伸速率為1mm/min.圖6為MGO-MicroLMs/PS復(fù)合材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線.由圖6可知,純PS呈現(xiàn)較典型的脆性斷裂,斷裂伸長(zhǎng)率為6.14%.當(dāng)添加不同含量MGO-MicroLMs時(shí),復(fù)合材料均發(fā)生塑性變形,復(fù)合材料的屈服強(qiáng)度從6.4MPa降到4.97MPa,但是斷裂伸長(zhǎng)率從9.23%增加到12.86%.表明隨著微膠囊含量的增加,復(fù)合材料抵抗塑性變形的能力降低,抗脆斷強(qiáng)度能力提高.其斷裂形貌如圖7所示.圖7(a)為PS的拉伸斷面,可以看出其斷面光滑平整,形成明顯的“河流”狀,裂紋呈現(xiàn)直線且基本朝向Fig.4RepresentativehistogramofMGO-MicroLMsofparticlesizedistribution圖4MGO-M

【參考文獻(xiàn)】：
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