本文選題：環(huán)氧樹脂增韌　切入點(diǎn)：無機(jī)填料填充　出處：《湖北工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：磨損在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中是一個不能忽視的要素。磨損造成設(shè)備零部件失效,損失非常驚人,通過涂層技術(shù)對部件進(jìn)行表面處理可有效防護(hù)設(shè)備,顯著延長其服役期限。與其他高分子涂層相比,環(huán)氧樹脂涂層具有優(yōu)異的粘結(jié)性、耐磨性、耐酸堿性、無熱影響區(qū)以及涂覆工藝簡單、成本低廉等特點(diǎn),被廣泛用做耐磨涂層基礎(chǔ)膠粘劑。但是環(huán)氧樹脂韌性差、內(nèi)應(yīng)力大,直接用做基體使用得到的材料機(jī)械性能不佳。本課題主要研究一種環(huán)氧耐磨涂層,通過聚氨酯彈性體改性增韌得到韌性好、粘結(jié)性能佳的環(huán)氧基體,再通過選用耐磨填料填充改性基體,利用聚四氟乙烯減少體系摩擦系數(shù),制備綜合性能較好的環(huán)氧耐磨涂層。利用紅外分析材料的相關(guān)反應(yīng)機(jī)理,借助掃描電鏡SEM觀察材料磨損表面及斷裂界面,分析材料抗磨機(jī)理,最終得到耐磨涂層的最佳配方為:E-51:TPU:DDM:DMP-30:SiC(150#/240#=3/1):KH-550:3#PTFE=1:0.14:0.25:0.02:0.55:0.15(填料質(zhì)量分?jǐn)?shù)):0.08,此配方得到的磨損率為0.0029g/min。與某商用膠泥的磨損性能對比(同等條件下干摩擦測試,磨損率為0.0036g/min),相對耐磨性為1.24。實(shí)驗利用PTFE包裹無機(jī)填料形成一種硬度高摩擦系數(shù)低的核殼結(jié)構(gòu)高效耐磨填料,使填料表面摩擦系數(shù)降低同時帶有一定的蠕變性,填料粒子能通過形變有效避免脆性破碎,抗磨效率高。最后確定了體系固化機(jī)理主要是環(huán)氧基團(tuán)被DDM上的氨基開環(huán)然后逐步交聯(lián)聚合,從線形結(jié)構(gòu)逐步形成體形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的過程。TPU增韌環(huán)氧樹脂的過程主要是通過異氰酸酯基與環(huán)氧樹脂開環(huán)形成的羥基反應(yīng)引入聚醚或聚酯柔性鏈段完成的,結(jié)構(gòu)上,二者形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。碳化硅填充的復(fù)合涂層耐磨性質(zhì)優(yōu)良,涂層基體主要是通過塑性變形吸收能量,并以疲勞磨損為主要磨損機(jī)制。
[Abstract]:Wear is an element that can not be ignored in modern industrial production. Wear and tear causes equipment parts to fail and the loss is very astonishing. Surface treatment of components by coating technology can effectively protect the equipment. Compared with other polymer coatings, epoxy resin coating has the advantages of excellent adhesion, wear resistance, acid and alkali resistance, no heat affected zone, simple coating process, low cost, etc. It is widely used as the base adhesive for wear-resistant coating. But epoxy resin has poor toughness, large internal stress and poor mechanical properties of the material used directly as substrate. This paper mainly studies a kind of epoxy wear-resistant coating. The epoxy matrix with good toughness and good adhesive property was obtained by the modification of polyurethane elastomer. Then the modified matrix was filled with wear-resistant filler and the friction coefficient of the system was reduced by polytetrafluoroethylene (PTFE). The epoxy wear resistant coating with better comprehensive properties was prepared. The wear surface and fracture interface were observed by scanning electron microscope (SEM), and the antiwear mechanism of the material was analyzed by using the reaction mechanism of the material analyzed by IR, and the wear surface and fracture interface of the material were observed by SEM. In the end, the best formula for the wear resistant coating is: 1: E-51: TPU: DDM: DMP-30: #150 / 240 #3 / 1: 1: KH-5503 #PTFE1: 1: 1: 0.14: 0.25: 0.02: 0.55: 0.15 (filler mass fraction: 0.08, the wear rate obtained by this formula is 0.0029 g / min.) the wear performance of a commercial cement is compared with that of a certain commercial cement (dry friction test under the same conditions). The wear rate is 0.0036 g / min, and the relative wear resistance is 1.24.The PTFE encapsulated inorganic filler is used to form a kind of high-efficiency wear-resistant filler with high hardness and low friction coefficient, which reduces the friction coefficient of the filler surface and has some creep properties. The filler particles can effectively avoid brittle breakage by deformation and have high antiwear efficiency. Finally, it was determined that the curing mechanism of the system was that the epoxy group was ring-opened by amino groups on DDM and then crosslinked and polymerized step by step. The process of toughening epoxy resin by TPU is mainly accomplished by introducing polyether or polyester flexible segment into the hydroxyl group reaction between isocyanate group and epoxy resin. The composite coating filled with silicon carbide has excellent wear resistance. The coating substrate absorbs energy mainly through plastic deformation and takes fatigue wear as the main wear mechanism.
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TB306

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