废旧橡胶粉与弹性体复合增韧托辊用PA6聚合物基耐磨复合材料的应用研究-材料加工工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 湖南工业大学学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下， 独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本 论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文 的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本 人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 口μ。月jpo 口μ 。 月 jp o r好 ν 期 口μ 湖南工业大学论文版权使用授权书 本人了解湖南工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即:学 校有权保留学习立论文，允许学位论文被查阅和借阅:学校可以公布学 位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其他手段保存学位 论文:学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。 作者签J郎叩名胧么附加J刊月/0 日 摘 要 托辊在带式运输机中有着“心脏”之称。目前市面上已有的托辊 材料在使用的过程中都存在诸多问题，如陶瓷托辊过重、脆性大；金 属托辊则耐磨性不佳，长时间运转易产生毛刺，而产生的毛刺非常容 易降低传送带的使用寿命等；塑料材质托辊的力学性能较差。这些因 素限制了托辊的推广应用。本文在实验组前期实验的基础上，选取了 聚酰胺 6（PA6）作为基体材料，采用 POE-g-MAH 作为主增韧剂， 废旧橡胶粉作为副增韧剂对 PA6 复合材料进行改性，对实验设计、 机理分析、性能检测等进行了相关研究。主要工作如下： 首先，采用不同目数（40 目、60 目、80 目）废旧橡胶粉对 PA6 复合材料进行改性，实验发现：当添加的废旧橡胶粉含量增加到 5% 的时候，PA6 复合材料的冲击强度达到最大值，其中添加 40 目、60 目、80 目废旧橡胶粉的复合材料其冲强度分别增加了约 20.5%、40.9%、 53.8%；断裂伸长率分别增加了约 56%、64%、84%；废旧橡胶粉的 加入，使得复合体系的粘度、熔点、结晶温度、热稳定性出现了下降 的现象。 由于废旧橡胶粉对体系的增韧程度有限。采用马来酸酐接枝改性 后的 POE 复合废旧橡胶粉对体系进行增韧改性，研究了 POE-g-MAH 和废旧橡胶粉不同质量比例的性能，通过力学性能分析，确定了二者 的最佳比例为 POE-g-MAH：废旧橡胶粉=6：4。 PA6 复合材料体系成分相对比较复杂，为了较好的考察复合增韧 剂含量对 PA6 复合材料性能的影响，利用复合增韧剂的最佳比例对 PA6 进行改性研究，实验发现：当复合增韧剂含量为 10%时，冲击强 度由原来的 6.3kJ/m2 增至 8.0 kJ/m2，增加了约 27%；断裂伸长率由原 来的 22.1%增至 33.2%，增加了约 50%；拉伸强度则由原来的 77.2MPa 下降到 59.4MPa，下降了约 23%；弯曲强度由原来的 90.4MPa 下降到 60.9MPa，下降了约 32.6%；DSC，XRD 和 TGA 结果表明，添加复 合增韧剂改善 PA6 的结晶速率，但结晶度，晶体结构的完整性和耐 热性降低。 最后，利用复合增韧剂对 PA6 复合材料进行改性研究。当复合 增韧剂含量为 15%的时候，其拉伸强度从 85.6MPa 下降至 70.2MPa， 下降了约 17.9%；弯曲强度从 130.2MPa 下降至 90.9MPa，下降了约 I 30.2%；缺口冲击强度从 5.1MPa 增加至 18.1MPa，增加了约 2.5 倍； 断裂伸长率从 6.3%增加至 19.4%，增加了约 2.07 倍；DSC 和 TGA 结果表明，复合材料的熔点、热稳定性出现了下降的现象，其结晶温 度出现了上升的现象。 关键字 尼龙 6，废旧橡胶粉，POE-g-MAH，聚合物基耐磨复合材料 II Abstract In the belt conveyor, roller has been called heart. However there are all kinds of problems has been found, For example: Ceramic rollers were easily damaged, molding process is relatively complex and produce a lot of dust pollution in the air. Metal roller poor wear resistance, prone to glitches damage conveyors. Mechanical properties of the plastic roller were poor. These factors limit the application of roller. The paper selection pol