共聚共混法改性聚酰亚胺摩擦磨损性能开题报告
2020-05-24 12:34:33
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
聚酰亚胺(pi)是分子主链中含有酰亚胺基团的芳杂环高分子化合物, 是一种性能优良的特种工程塑料,也是迄今为止耐热等级最高的高分子材料, 可广泛应用于航空航天、机械、电子等高科技领域[1] 。随着科技的发展,pi在各领域的需求量越来越大,对其性能的要求也越来越高,这使得pi的应用领域不断扩展。通过改性的方法提高pi 的性能并拓展其应用领域,已经受到越来越多的关注 [2] 。
为获得综合性能优异的聚合物材料,除了继续研制合成新型聚合物外,对已有的聚合物采用共聚,增强和共混等方法进行改性也是聚合物材料开发中卓有成效的手段。其中,聚合物共混改性由于具有工艺简单,而且可以得到性质连续变化的材料等优点,使得其在聚合物研究和应用领域得到了迅猛的发展。对pi适当改性不仅可以保留聚合物的优异性能, 改善缺点, 还能赋予其一些崭新的功能, 适应现代工业发展对聚酞亚胺性能的更高要求, 而改性后的pi既提高了性能又扩展了用途, 这比另找其他的高性能材料简单经济不少 [3]。
chen等人研究了聚酰胺(pa)与聚苯硫醚(pps)两者的共混物的摩擦学性能随体系组成的变化[5-6]。结果发现,体系的摩擦学性质随组成连续变化;对大多数的共混物来说,材料的动摩擦系数和磨损率在体系组成的某一点上存在最小值[4]。cai等人研究聚酰亚胺的摩擦磨损性能随纳米al2o3含量变化情况。结果表明,适量纳米al2o3的加入能显著提高聚酰亚胺的摩擦学性能[5]。黄丽坚等采用热压成型工艺制备石墨填充热塑性聚酰亚胺复合材料,考察了复合材料的力学性能及摩擦磨损性能,结果表明:石墨的加入降低了复合材料的弯曲强度和拉伸强度,干摩擦条件下复合材料摩擦系数随着石墨含量的增大稳步降低最终保持在0.1 左右;石墨含量为30 %时复合材料磨损率仅为纯树脂的2.9%;油润滑条件下复合材料的摩擦系数相比干摩擦降低了一个数量级[6]。lai等[7]人研究聚酰亚胺与凹凸棒石混合材料共混的摩擦磨损性能表明:体系的摩擦系数和磨损率随凹凸棒石混合材料量的增加先降低后升高。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
探究的问题
本课题通过共聚共混法改性纯pi的摩擦性能,由于聚酰亚胺分子链本身的刚性以及分子间的强相互作用,使其具有优良的耐溶剂性能,但不易加工,材料的摩擦系数较大。通过共聚共混法引入柔性基团使分子链刚性减弱,提高分子链柔顺性,使pi具有更好的摩擦磨损性能。