为了探究更加环保和低成本的耐磨环氧(EP)材料,将竹纤维(BF)和碳纤维(CF)两种纤维与碳纳米管(CNTs)和纳米二氧化硅粒子(nano-SiO2)两种无机纳米填料组合后分组,分别制备了EP树脂基耐磨复合材料.研究纤维和纳米填料的协同改性对各组样品磨损性能的影响,采用M-2000A型磨损实验机和动态热机械分析仪分析了不同组在低速轻载和高速重载下的体积磨损及玻璃化转变温度(Tg).结果表明,纳米填料对Tg的影响较大,且随着Tg的升高,EP的体积磨损逐渐变小.EP/5％nano-SiO2/2％BF的Tg为124℃,改性效果好,相较于纯EP提升了11℃.同等条件下,高速重载下的摩擦系数要低于低速轻载.在改善EP的体积磨损方面,低速轻载条件下,相较于纯EP的体积磨损,EP/5％nano-SiO2/2％BF下降了19.24％,EP/0.5％CNTs/1％CF下降了47.75％,EP/1％CF体积磨损下降了65.68％,CF的改性效果最好;高速重载条件下,相较于纯EP的体积磨损,EP/1％CF下降了74.09％,EP/5％nano-SiO2/2％BF下降了75.3％,EP/0.5％CNTs/1％CF下降了82.05％,纳米填料和纤维的协同改性效果较好,尤其nano-SiO2和BF的改性效果超过了CF.

环氧树脂;磨损;协同改性;纤维;纳米填料

张东辉;吴华伟;王春红;鹿超;王定

天津工业大学纺织科学与工程学院,天津 300387;浙江农林大学暨阳学院工程技术学院,浙江绍兴 311800

工程塑料应用

[1]张东辉;吴华伟;王春红;鹿超;王定-.协同改性对环氧树脂耐磨损及热学性能的影响)[J].工程塑料应用,2022(10):107-113

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