超高分子量聚乙烯%2f聚丙烯的摩擦磨损性能的研究.pdfVIP

2003年奎罔；奄分子学术论文报告套 杭州2003年10月9_～14日 超高分子量聚乙烯，聚丙烯的摩擦磨损性能研究 刘功德李惠林’ (高分子材料工程国家重点实验室，I匹lJq大学高分子研究所，成都610065 E-mail：．1．i．．h．．．u．．．i．．1i．．n．。，5．．．4．．．0．．．5．．．．1．．3—．6．．．．@．．．．．s．．i．．n．．．a．。．、．c．。．o．—m—) 虽然超高分子量聚乙烯(UHMWPE)具有优良的摩擦磨损性能，但由于其自身固有的缺点 如热变形温度低、表面硬度差等而不能满足实际的使用需要。为了提高UHMWPE的耐磨性能， 常采用加入耐磨填料或交联方法““。但填料的加入使原本难于加工的UHMWPE的加工性能 更差；交联处理也因残存的大分子自由基而对其使用带来不良的影响，且加入填料或交联处 理均使UHMWPE的力学性能如抗冲击强度和断裂伸长率明显降低。研究表明，一定量聚丙烯 共混物的摩擦磨损性能。 如图1、图2所示，UHMWPE／PP共混物的摩擦系数和磨痕宽度都随共 混物中PP含量的增加而降低。随着PP含量增加到30％时，共混物的磨痕宽 度和摩擦系数有所增加。表明一定量PP的加入可提高UHMWPE的摩擦磨损 性能，但过量的PP会使UHMWPE的磨擦磨损性能变差。 ●‘ j j 一●J j ￡t。 ；ao 1 5’ J●j §¨ J i¨ cSi；；Iu!oi●oo i O 5j O 1 Variationofcoefficientoffriction 2VariationofwealscarwidthwithPP Figure Figure withPPcontentinUHMWPE／PPblends contentinUHMWPE伊Pblends (10ad：30kg，lime：30／nin) (10ad：30kg，time：30min) 图中可见除沿滑动方向的磨痕和块状磨屑外，还可见大量的垂直于滑动方向的裂纹，呈现典 型的疲劳破坏特征，说明在该条件下，UHMWPE以疲劳磨损为主。图3b是UHMWPE／PP (80：20)共混物在相同条件下磨损表面的SEM照片，在磨损表面除可见磨屑外，磨损特征并 不明显，也不见裂纹的存在，表明UHMWPF．／PP共混物具有较好的抗疲劳磨损性能。图4a 是与UHMWPE对磨的钢环表面的SEM照片，在该钢环表面上有转移膜产生。而与 UHMWPE／PP对磨的钢环表面并无转移膜形成，代之以一些细小的磨屑分布在钢环的表面(图 4b)。存在于摩擦界面的磨屑起到了有效的减摩耐磨剂的作用，因而UHMWPF．／PP(80：20)共 混物的摩擦磨损性能显著提高。 钟g啦lO a b a b 3 SEMofthewornsurfaceof