联苯聚醚醚酮酮及其碳纤维增强复合材料的制备和摩擦性能研究

• 作 者: 姜波
• 发表日期: 2015年期
• 关键词: 聚芳醚酮 摩擦 磨损 联苯结构单元 复合材料

聚芳醚酮高性能聚合物材料具有轻质高强度、耐高温及良好的自润滑性等特点，广泛应用于高分子摩擦材料及制品领域，如密封件，轴承，齿轮，传送带和人造关节等。利用复合改性技术进一步改善其摩擦磨损性能的研究也日益广泛，主要集中在通过在树脂中添加增强填料及固体润滑剂等组分，利用这些组分的协同作用来改善聚合物材料的摩擦性能，这方面的研究已经取得了重要进展并成功获得应用。但是，单用复合改性的方式来提高材料的摩擦性能，已无法满足越来越高的应用需求，而且如果一味地寻求填料增强，随着填料的增多，材料力、热等性能也将受到严重影响。因此，近些年来，通过分子设计等方式改善树脂基体本身的摩擦性能，再结合复合改性技术对材料进行增强，成为提升聚合物材料摩擦性能的一种重要手段。本文选择了以联苯聚醚醚酮酮共聚物为研究主体，通过改变主链中联苯结构单元的比例，来研究分子结构的改变对树脂的摩擦性能的影响以及使摩擦性能变化的原因。从实验结果来看，联苯单元的引入整体上有利于树脂摩擦系数的降低，并且在联苯单元含量对摩擦系数影响方面存在最优值。通过对该系列共聚物性能的测试以及对摩擦机理的深入探究，在共聚物分子结构，结晶度和树脂摩擦性能之间建立起了一定联系。以此系列共聚物中摩擦系数较低的纯树脂作为基体，通过与碳纤维复合的方式，得到了一种既具有低摩擦系数，又具备良好的耐磨损性能的自润滑复合材料，并开展了复合材料的热性能和机械性能等的评价和研究工作。