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PVC填充MoS2制备MoS2/SBR 复合材料结构与性能研究

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软件简介

 摘要:本论文以聚氯乙烯与二硫化钼作为丁苯橡胶的填充剂,采用CTAB与KH-570分别对二硫化钼进行有机改性,通过熔体法制备MoS2/SBR复合材料。研究了MoS2及PVC含量、改性剂种类对复合材料的力学性能、耐磨性能的影响。结果表明(1)复合材料的力学性能随着二硫化钼的份数增加而提高,都比纯SBR橡胶的力学性能好;(2)KH-570改性MoS2/SBR复合材料的力学性能和耐磨性能优于未改性的MoS2/SBR复合材料;(3)KH-570改性MoS2/SBR复合材料的力学性能和耐磨性能优于CTAB改性MoS2/SBR复合材料的力学性能;(4)PVC填充MoS2/SBR复合材料的拉伸强度随着PVC的填充份数的增加而下降,撕裂强度随着PVC的填充份数的增加先增加后下降。

关键词:聚氯乙烯,二硫化钼,丁苯橡胶,表面改性,结构与性能
目 录
1 前言 1
1.1 课题背景 1
1.1.1 耐磨简介 2
1.1.2 耐磨高分子材料 3
1.2 橡胶的摩擦 6
1.2.1 橡胶的摩擦机理 6
1.2.2 提高减磨抗磨的方法 6
1.3 二硫化钼 7
1.3.1 二硫化钼的结构与性能 7
1.3.2 二硫化钼的润滑作用机理 8
1.3.3 二硫化钼在聚合物的应用 9
1.4 聚氯乙烯的简介 10
1.5 二硫化钼的改性 13
1.5.1 CTAB改性二硫化钼 13
1.5.2 KH-570改性二硫化钼 14
1.6 橡胶材料的纳米增强 16
1.6.1 纳米复合材料 16
1.6.2 橡胶纳米复合材料的制备 17
1.7 课题的目的和意义 18
2 实验部分 19
2.1 实验原材料及配方 19
2.1.1 实验原料 19
2.1.2 实验配方 19
2.1.3 实验仪器 20
2.2 实验工艺过程 20
2.2.1 二硫化钼预处理 20
2.2.2 熔体法MoS2/SBR复合材料的制备 20
2.3 实验测试方法 21
2.3.1 常规力学性能测试 21
2.3.2 阿克隆磨耗测试 21
3 结果与讨论 23
3.1 MoS2/SBR复合材料的力学性能分析 23
3.1.1 未改性MoS2/SBR复合材料的力学性能 23
3.1.2 KH-570改性MoS2/SBR复合材料的力学性能 25
3.1.3 KH-570改性与未改性MoS2/SBR复合材料的力学性能的比较 26
3.2 PVC填充MoS2/SBR复合材料的力学性能分析 28
3.2.1 KH-570改性MoS2/SBR复合材料的力学性能分析 29
3.2.2 CTAB改性MoS2/SBR复合材料的力学性能分析 30
3.2.3 KH-570改性与CTAB改性MoS2/SBR复合材料的力学性能的比较 32
3.3 PVC的添加对MoS2/SBR复合材料性能的影响 34
3.4 PVC填充MoS2/SBR复合材料耐磨性的研究 36
4 结论 38
参考文献 39
致谢 41
橡胶摩擦

1.2.1 橡胶的摩擦机理

橡胶和其它材料在相互摩擦的过程中会产生热和磨损,在动态工作环境下运行的橡胶密封件的生热和磨损,最后导致密封失效。而且是在不同的摩擦条件下产生了不同类型的磨损。橡胶在粗糙表面上摩擦时,由于摩擦材料表面尖锐点的刮擦使橡胶表面被切割和扯断成微小颗粒,形成所谓磨蚀磨损,而在光滑表面上微凸体的周期应力作用下使橡胶表面产生疲劳而造成的磨损叫疲劳磨损。这里摩擦系数的大小不仅决定了不同苛刻度的磨损类型,而且每种磨损的强度却与摩擦系数直接相关[9]。
事实上,在较低苛刻度下,摩擦功只有一部分使橡胶表面产生机械破坏,还有一部分使橡胶产生的应变能会引起橡胶内部生热,从而导致表面老化。一般情况下摩擦表面由于生热引起的温度升高不仅与摩擦功有关,也与摩擦偶的导热性能有关,但在橡胶与金属摩擦时发现,不同的橡胶试样,不管是否润滑,在同一试验条件下摩擦表面的升温与摩擦系数成正比。橡胶与金属的摩擦具有不同的机理和特征,这是橡胶所具有的粘弹性本质所决定的。所以橡胶和固体之问的摩擦力由两部分组成:
F= Fa +Fh (式 1.1)
即摩擦力等于摩擦表面分子相互接触产生的粘附力[10]。

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