微胶囊/LLDPE自润滑复合材料的制备及其摩擦性能
发布时间：2020-12-13 19:40
以聚砜为壁材,润滑油为芯材,采用溶剂挥发法制备了润滑油微胶囊,考察了芯壁质量比对微胶囊芯材含量和壁厚的影响。在芯壁质量比为1.25∶1.00,搅拌速度为400 r/min,实验温度为36℃时,所制备的微胶囊具有高的热稳定性,初始降解温度为240℃,平均粒径为130μm,壁厚约5μm,芯材含量为微胶囊质量的53.25%。将制得的微胶囊添加到线性低密度聚乙烯(LLDPE)基体中,制得LLDPE基自润滑复合材料,对其摩擦磨损性能进行了测定,揭示了自润滑机理。结果表明,当润滑油微胶囊添加质量为LLDPE质量的20%时,LLDPE基自润滑复合材料的摩擦系数及磨损率,相较于纯LLDPE分别降低了25.4%和65.3%。
【文章来源】：精细化工. 2017年04期 北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
不同芯壁质量比时制得的微胶囊及剖面的扫描电镜照片
⒔耗也?式档停?静?含量为53.60%未有明显的增加。因此，根据芯壁质量比对微胶囊分散均匀性、产率的影响，并考虑芯材含量越高对摩擦材料的应用效果越有利，本文选择芯壁比为1.25∶1.00，此时微胶囊平均粒径为130μm，壁厚约5μm。表1不同芯壁质量比时微胶囊的芯材含量Table1Corecontentofdifferentratioofcoreandwallmaterials芯壁质量比0.80∶1.001.00∶1.001.25∶1.001.50∶1.00芯材含量/%29.1339.5953.2553.602.2微胶囊的表面形貌通过表面形貌可以很好地了解微胶囊的整体结构、囊壁的包覆效果及其密闭性等。图2为芯壁质量比为1.25∶1.00时制备的微胶囊的扫描电镜照片。abc100滋m50滋m10滋m图2润滑油微胶囊的扫描电镜照片Fig．2SEMimagesoflubricatingoil-loadedmicrocapsules由图2a、b可以看到，所制备的微胶囊粒径均匀，具有规则的球形结构，表面没有裂纹或缺陷;选取其中一个微胶囊进行放大观察，如图2c所示，可以观察到微胶囊表面有很多纳米级细小的孔洞，分析这些孔洞形成的原因可能是二氯甲烷挥发时分别在微胶囊的内部和外部同时进行，外部的二氯甲烷挥发相对较快，从而外侧囊壁很快固化形成，随着囊壁的慢慢收拢，逐渐阻碍了微胶囊内部二氯甲烷的第4期李海燕，等:微胶囊/LLDPE自润滑复合材料的制备及其摩擦性能·397·
挥发，直到内部二氯甲烷越聚越多，最终在一定压力下穿过囊壁到达外部，导致了细小孔洞的形成，但这些细小孔洞并不影响芯材润滑油的包覆效果，下文中的TG分析验证了此结论。2.3微胶囊的热稳定性分析图3是芯材润滑油、壁材聚砜、聚砜/润滑油微胶囊(芯壁质量比为1.25∶1.00)的TG曲线。芯材润滑油在低于200℃时比较稳定，在高于200℃后有一个裂解区间:200～370℃，主要由润滑油蒸发和(或)分解引起。壁材聚砜的热降解温度起始于490℃，在490～800℃时质量损失约70%，800℃后有约30%的质量没有损失，主要由前一阶段热降解产生的苯撑类化合物在该温度下难以分解造成的［16］。微胶囊的热降解曲线结合了芯材润滑油和聚砜的热失重行为，约240℃时，囊芯蒸发和(或)分解，该曲线的斜率比润滑油分解曲线的斜率小，说明芯材很好地被包覆在壁材聚砜中;435℃时出现一平台，此时芯材润滑油分解完全，当温度达到490℃时，壁材聚砜开始分解;结果表明，芯材成功地包覆在壁材中，且所制备的微胶囊具有良好的热稳定性，在温度240℃以下可使用。同时，从微胶囊的TG阶梯曲线上可得出微胶囊的芯材含量为51.1%，这与丙酮浸泡法测定芯材含量结果基本一致。图3润滑油、聚砜壁材和微胶囊的TG曲线Fig．3TGcurvesoflubricatingoil，polysulfoneandmicrocapsules2.4微胶囊用量对复合材料拉伸强度的影响图4为不同微胶囊用量(即微胶囊质量占LLDPE质量的百分数，下同)的功能化自润滑复合材料的拉伸强度曲线。可以看出，随着微胶囊用量的增大，复合材料的拉伸强度逐渐降低。当微胶囊用量达到20%时，复合材料拉伸强度已由13.18MPa下降至7.48MPa。这是因为在受力条件下，埋植有微胶囊的材料内部容易出现应力集中，如同材料中的缺陷，容易引发裂纹，降低了
【参考文献】：
期刊论文
[1]二烃基五硫化物-三聚氰胺-甲醛树脂微胶囊的制备及其摩擦性能[J]. 马国伟,许雪峰,金清波,何荣军,关集俱. 复合材料学报. 2013(02)
本文编号：2915073
【文章来源】：精细化工. 2017年04期 北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
不同芯壁质量比时制得的微胶囊及剖面的扫描电镜照片
⒔耗也?式档停?静?含量为53.60%未有明显的增加。因此，根据芯壁质量比对微胶囊分散均匀性、产率的影响，并考虑芯材含量越高对摩擦材料的应用效果越有利，本文选择芯壁比为1.25∶1.00，此时微胶囊平均粒径为130μm，壁厚约5μm。表1不同芯壁质量比时微胶囊的芯材含量Table1Corecontentofdifferentratioofcoreandwallmaterials芯壁质量比0.80∶1.001.00∶1.001.25∶1.001.50∶1.00芯材含量/%29.1339.5953.2553.602.2微胶囊的表面形貌通过表面形貌可以很好地了解微胶囊的整体结构、囊壁的包覆效果及其密闭性等。图2为芯壁质量比为1.25∶1.00时制备的微胶囊的扫描电镜照片。abc100滋m50滋m10滋m图2润滑油微胶囊的扫描电镜照片Fig．2SEMimagesoflubricatingoil-loadedmicrocapsules由图2a、b可以看到，所制备的微胶囊粒径均匀，具有规则的球形结构，表面没有裂纹或缺陷;选取其中一个微胶囊进行放大观察，如图2c所示，可以观察到微胶囊表面有很多纳米级细小的孔洞，分析这些孔洞形成的原因可能是二氯甲烷挥发时分别在微胶囊的内部和外部同时进行，外部的二氯甲烷挥发相对较快，从而外侧囊壁很快固化形成，随着囊壁的慢慢收拢，逐渐阻碍了微胶囊内部二氯甲烷的第4期李海燕，等:微胶囊/LLDPE自润滑复合材料的制备及其摩擦性能·397·
挥发，直到内部二氯甲烷越聚越多，最终在一定压力下穿过囊壁到达外部，导致了细小孔洞的形成，但这些细小孔洞并不影响芯材润滑油的包覆效果，下文中的TG分析验证了此结论。2.3微胶囊的热稳定性分析图3是芯材润滑油、壁材聚砜、聚砜/润滑油微胶囊(芯壁质量比为1.25∶1.00)的TG曲线。芯材润滑油在低于200℃时比较稳定，在高于200℃后有一个裂解区间:200～370℃，主要由润滑油蒸发和(或)分解引起。壁材聚砜的热降解温度起始于490℃，在490～800℃时质量损失约70%，800℃后有约30%的质量没有损失，主要由前一阶段热降解产生的苯撑类化合物在该温度下难以分解造成的［16］。微胶囊的热降解曲线结合了芯材润滑油和聚砜的热失重行为，约240℃时，囊芯蒸发和(或)分解，该曲线的斜率比润滑油分解曲线的斜率小，说明芯材很好地被包覆在壁材聚砜中;435℃时出现一平台，此时芯材润滑油分解完全，当温度达到490℃时，壁材聚砜开始分解;结果表明，芯材成功地包覆在壁材中，且所制备的微胶囊具有良好的热稳定性，在温度240℃以下可使用。同时，从微胶囊的TG阶梯曲线上可得出微胶囊的芯材含量为51.1%，这与丙酮浸泡法测定芯材含量结果基本一致。图3润滑油、聚砜壁材和微胶囊的TG曲线Fig．3TGcurvesoflubricatingoil，polysulfoneandmicrocapsules2.4微胶囊用量对复合材料拉伸强度的影响图4为不同微胶囊用量(即微胶囊质量占LLDPE质量的百分数，下同)的功能化自润滑复合材料的拉伸强度曲线。可以看出，随着微胶囊用量的增大，复合材料的拉伸强度逐渐降低。当微胶囊用量达到20%时，复合材料拉伸强度已由13.18MPa下降至7.48MPa。这是因为在受力条件下，埋植有微胶囊的材料内部容易出现应力集中，如同材料中的缺陷，容易引发裂纹，降低了
【参考文献】：
期刊论文
[1]二烃基五硫化物-三聚氰胺-甲醛树脂微胶囊的制备及其摩擦性能[J]. 马国伟,许雪峰,金清波,何荣军,关集俱. 复合材料学报. 2013(02)
本文编号：2915073
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