本文關(guān)鍵詞：自潤(rùn)滑微膠囊的制備及環(huán)氧樹脂復(fù)合材料摩擦性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：眾所周知,機(jī)械在運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)產(chǎn)生摩擦磨損,這不僅造成了能源的浪費(fèi),而且損耗了機(jī)械部件,導(dǎo)致生產(chǎn)效率降低,甚至發(fā)生機(jī)械事故,潤(rùn)滑是解決摩擦問題的有效途徑。將包裹有潤(rùn)滑劑的微膠囊應(yīng)用于摩擦學(xué)領(lǐng)域使材料具備自潤(rùn)滑功能,從而有效降低摩擦帶來的損失和危害,該方面的研究具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價(jià)值。本文以聚砜為壁材,潤(rùn)滑油和離子液體1-乙基-3-甲基咪唑雙(三氟甲烷磺酰)亞胺鹽([EMIM]NTf_2)為芯材,采用溶劑揮發(fā)法分別制備了兩種自潤(rùn)滑微膠囊。通過討論溶劑的選擇、反應(yīng)溫度、分散劑種類及用量、攪拌速度等參數(shù)對(duì)微膠囊性能的影響,確定了微膠囊的最佳合成工藝條件;采用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡、傅里葉變換紅外光譜儀、熱重分析儀等對(duì)微膠囊的粒徑、表面形貌、壁厚、化學(xué)結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性等進(jìn)行了分析研究。研究結(jié)果表明,制備潤(rùn)滑油微膠囊的最佳工藝條件是:選用二氯甲烷作為溶劑、實(shí)驗(yàn)溫度為30℃、采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%明膠+1%聚乙烯醇的復(fù)配分散劑,芯材與壁材投料質(zhì)量比為1.25:1,此時(shí)制備的微膠囊形狀規(guī)則,芯材含量最高,達(dá)到55.26%。微膠囊粒徑隨攪拌速度的增大而減小,但最大轉(zhuǎn)速不易超過500 r/min;選取攪拌速度為400 r/min時(shí),制得微膠囊的平均粒徑為139μm;微膠囊的熱穩(wěn)定溫度范圍為240-435℃。制備[EMIM]NTf_2微膠囊的最佳工藝條件是:選用二氯甲烷作為溶劑,實(shí)驗(yàn)溫度為30℃,采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%的明膠分散劑,攪拌速度為300 r/min,芯材與壁材投料質(zhì)量比為1.5:1,此時(shí)合成的微膠囊具有球形結(jié)構(gòu),表面致密,平均粒徑為200μm,芯材含量為58.47%;微膠囊的起始分解溫度為440℃,具有較高的熱穩(wěn)定性能。同時(shí),本文將所制備的自潤(rùn)滑微膠囊產(chǎn)品添加到環(huán)氧樹脂中,制得環(huán)氧樹脂自潤(rùn)滑復(fù)合材料,對(duì)其摩擦磨損性能進(jìn)行了研究并討論了自潤(rùn)滑機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)潤(rùn)滑油微膠囊添加量為10%時(shí),環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的摩擦系數(shù)和磨損率均最小,相較于純環(huán)氧樹脂的分別降低了55.4%和95.9%;其自潤(rùn)滑機(jī)理為潤(rùn)滑油在摩擦表面之間形成一層油膜,將材料與對(duì)偶面分開。當(dāng)[EMIM]NTf_2微膠囊的添加量為20%時(shí),環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的摩擦系數(shù)和磨損率均最低,相較于純環(huán)氧樹脂的分別降低了64.4%和60.1%;其自潤(rùn)滑機(jī)理為[EMIM]NTf_2在對(duì)偶面吸附形成邊界潤(rùn)滑膜。
【關(guān)鍵詞】：自潤(rùn)滑 微膠囊 離子液體 潤(rùn)滑油 摩擦性能
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB33;TH117
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 創(chuàng)新點(diǎn)摘要7-10
• 前言10-11
• 第一章 緒論11-25
• 1.1 潤(rùn)滑材料11-16
• 1.1.1 氣體潤(rùn)滑劑11
• 1.1.2 液體潤(rùn)滑劑11-14
• 1.1.3 半固體潤(rùn)滑劑14
• 1.1.4 固體潤(rùn)滑劑14-16
• 1.2 微膠囊技術(shù)簡(jiǎn)介16-21
• 1.2.1 微膠囊的概念及技術(shù)發(fā)展16
• 1.2.2 微膠囊化的作用和意義16-18
• 1.2.3 微膠囊的制備方法18-21
• 1.3 自潤(rùn)滑微膠囊的研究進(jìn)展21-23
• 1.4 本課題研究意義及內(nèi)容23-25
• 第二章 實(shí)驗(yàn)部分25-34
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備25-26
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料25
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備25-26
• 2.2 自潤(rùn)滑微膠囊的合成26-29
• 2.2.1 微膠囊壁材的選擇26-27
• 2.2.2 微膠囊芯材的選擇27-28
• 2.2.3 微膠囊的合成方法及原理28-29
• 2.2.4 微膠囊的合成過程29
• 2.3 自潤(rùn)滑微膠囊的結(jié)構(gòu)表征及性能表征29-30
• 2.3.1 微膠囊的形貌及壁厚表征29
• 2.3.2 微膠囊的粒徑表征29-30
• 2.3.3 微膠囊的產(chǎn)率和芯材含量測(cè)定30
• 2.3.4 微膠囊的化學(xué)結(jié)構(gòu)分析30
• 2.3.5 微膠囊的熱穩(wěn)定性分析30
• 2.4 自潤(rùn)滑微膠囊的摩擦性能測(cè)試30-34
• 2.4.1 環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備30-31
• 2.4.2 環(huán)氧樹脂復(fù)合材料力學(xué)性能測(cè)試31-32
• 2.4.3 環(huán)氧樹脂復(fù)合材料摩擦性能測(cè)試32-34
• 第三章 自潤(rùn)滑微膠囊的制備及性能研究34-48
• 3.1 潤(rùn)滑油微膠囊的合成工藝研究34-42
• 3.1.1 溶劑的選擇34-35
• 3.1.2 反應(yīng)溫度的選擇35-36
• 3.1.3 分散劑種類對(duì)微膠囊成囊性能的影響36
• 3.1.4 分散劑濃度對(duì)微膠囊成囊性能的影響36-37
• 3.1.5 攪拌速度對(duì)微膠囊粒徑的影響37-38
• 3.1.6 芯材與壁材投料質(zhì)量比對(duì)微膠囊芯材含量的影響38-40
• 3.1.7 微膠囊的表面形貌40-41
• 3.1.8 微膠囊的粒徑大小及分布41
• 3.1.9 微膠囊的熱穩(wěn)定性分析41-42
• 3.2 離子液體[EMIM]NTf2微膠囊的合成工藝研究42-46
• 3.2.1 分散劑種類對(duì)微膠囊成囊性能的影響42-44
• 3.2.2 芯材與壁材投料質(zhì)量比對(duì)微膠囊芯材含量的影響44
• 3.2.3 微膠囊的化學(xué)結(jié)構(gòu)分析44-45
• 3.2.4 微膠囊的熱穩(wěn)定性分析45-46
• 3.3 本章小結(jié)46-48
• 第四章 自潤(rùn)滑微膠囊/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料摩擦性能研究48-55
• 4.1 潤(rùn)滑油微膠囊/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料摩擦性能研究48-52
• 4.1.1 潤(rùn)滑油微膠囊/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料力學(xué)性能測(cè)試48-50
• 4.1.2 潤(rùn)滑油微膠囊/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料摩擦磨損性能測(cè)試50-52
• 4.2 [EMIM]NTf2微膠囊/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料摩擦性能研究52-54
• 4.3 本章小結(jié)54-55
• 結(jié)論55-56
• 參考文獻(xiàn)56-61
• 發(fā)表文章目錄61-63
• 致謝63-64

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1 李s

本文編號(hào)：507820