托輥用耐磨尼龍6復(fù)合材料的研制.pdf

1、托輥是帶式輸送機(jī)中的關(guān)鍵部件，針對(duì)目前市場(chǎng)上使用的鋼制、陶瓷和塑料托輥在使用過(guò)程中存在諸如易生銹、耐磨性差、質(zhì)量重、易粘料、韌性差、強(qiáng)度低等問(wèn)題，本研究以具有良好力學(xué)、耐磨及自潤(rùn)滑性能的尼龍6(PA6)為基料，玻纖(GF)為增強(qiáng)材料，以滑石粉、炭黑及石墨為改性劑，對(duì)PA6耐磨復(fù)合材料的配方、性能、磨損機(jī)理進(jìn)行了探討。主要研究工作如下:
　　 首先，采用GF對(duì)PA6進(jìn)行增強(qiáng)改性，經(jīng)過(guò)雙螺桿擠出機(jī)共混擠出，制備了PA6/GF復(fù)合材料

2、，研究了低粘度PA6(LVPA6)和中粘度PA6(MVPA6)的復(fù)配比例及GF含量對(duì)復(fù)合材料機(jī)械強(qiáng)度、加工性能、熱穩(wěn)定性能及摩擦磨損性能的影響。結(jié)果表明，當(dāng)MVPA6與LVPA6的配比為70/30時(shí)，混合PA6/GF復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度及缺口沖擊強(qiáng)度均達(dá)到最大值;在此條件下，研究了GF含量對(duì)復(fù)合材料摩擦學(xué)性能的影響，發(fā)現(xiàn)在轉(zhuǎn)速為200r/min，載荷為200N的實(shí)驗(yàn)條件下，當(dāng)GF含量為40wt.％時(shí)，PA6/GF復(fù)合材料的摩擦系

3、數(shù)達(dá)到最小值，當(dāng)GF含量為30wt.％時(shí)，復(fù)合材料的耐磨性能最好，磨損機(jī)制以粘著磨損為主。
　　 其次，以混合PA6/GF復(fù)合材料為基材，滑石粉為改性劑，制備了PA6/GF/滑石粉復(fù)合材料，研究了不同粒徑滑石粉（H1:200目;H2:1250目）復(fù)配比例對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性及摩擦磨損性能的影響，并對(duì)其磨損機(jī)理進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著H1/H2(w/w)的增加，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度及缺口沖擊強(qiáng)度均緩慢下降，熱

4、穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng);在轉(zhuǎn)速為400r/min，載荷為200N的實(shí)驗(yàn)條件下，當(dāng)H1/H2為12/8時(shí)，復(fù)合材料的摩擦系數(shù)最小，當(dāng)H1/H2為15/5時(shí)，耐磨性能最好，而未添加滑石粉的PA6/GF復(fù)合材料出現(xiàn)了磨損失效的現(xiàn)象;隨著H1含量的增加，磨損機(jī)制由粘著磨損轉(zhuǎn)變?yōu)槟チＤp。
　　 最后，采用炭黑填充改性PA6/GF/滑石粉復(fù)合材料，考察了炭黑含量對(duì)復(fù)合材料性能的影響。研究結(jié)果表明，當(dāng)炭黑添加量為5wt.％時(shí)，拉伸強(qiáng)度及彎曲強(qiáng)度達(dá)到