坡缕石纳米-酚醛树脂的制备及其摩擦材料的性能

２００８年４月

第３３卷第４期

润滑与密封

ＬＵＢＲＩＣＡＴＩＯＮＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ

Ａｐｒ．２００８

Ｖ０１．３３Ｎｏ．４坡缕石纳米／酚醛树脂的制备及其摩擦材料的性能?

周元康１张大斌１曾立宏２王满力１

（１．贵州大学贵州贵阳５５０００３；２．贵阳天龙摩擦材料有限公司贵州贵阳５５０００３）

摘要：以自制备的纳米尺度的坡缕石原位合成了坡缕石纳粑桐油一酚醛复合树脂（Ｐ／ＴＰＦ），分别用ＳＥＴＡＲＡＭＴＧ－ＤＳＣ９２－１６分析仪和ＴＥＭ表征了Ｐ／ＴＰＦ的耐热性和纳米粒子的分散状态，并对比分析了以Ｐ／ＴＰＦ为基体的编织摩擦材料的摩擦学性能。结果表明Ｐ／ＴＰＦ中的纳米粒子分散良好、树脂的耐热性获得提高，Ｐ／ＴＰＦ摩擦材料的抗热衰和抗磨损能力明显改善，而摩擦因数略有下降。

关键词：坡缕石纳米；摩擦材料；热衰退；磨损

中图分类号：ＴＢ３８３文献标识码：Ａ文章编号：０２５４—０１５０（２００８）４—０４７－４

ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆＰａｌｙｇｏｒｓｋｉｔｅＮａｎｏｍｅｔｅｒ／ＰｈｅｎｏｌｉｃＲｅｓｉｎ

ａｎｄＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＩｔｓＦｒｉｃｔｉｏｎＭａｔｅｒｉａｌｓ

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（１．ＧｕｉｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＧｕｉｙａｎｇＧｕｉｚｈｏｕ５５０００３，Ｃｈｉｎａ；２．ＧｕｉｙａｎｇＴａｌｅｎｔＦｒｉｃｔｉｏｎＭａｔｅｒｉａｌＣｏ．，Ｌｔｄ，ＧｕｉｙａｎｇＧｕｉｚｈｏｕ５５０００３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｎａｎｏｍｅｔｅｒｓｃａｌｅｐａｌｙｇｏｒｓｋｉｔｅＷａＳｕｓｅｄｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｐａｌｙｇｏｒｓｋｉｔｅ／ｔｕｎｇｏｉｌｐｈｅｎｏｌｉｃｓｃｏｍｐｌｅｘｍａｔｅｒｉａｌ（Ｐ／ＴＰＦ）ｂｙｍｅａｎｓｏｆｉｎ—ｓｉｔｕｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ．ＴｈｅｈｅａｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＰ／ＴＰＦａｎｄｔｈｅｓｃａｔｔｅｒｅｄｓｔａｔｅｏｆｎａｎｏｍｅ—ｔｅｒ－ｐａｒｔｉｃｌｅｓｗｅｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙＳＥＴＡＲＡＭＴＧ—ＤＳＣ９２—１６ａｎａｌｙｚｅｒａｎｄＴＥＭ，ｔｈｅｔｒｉｂｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｗｅａｖｉｎｇｆｒｉｃｔｉｏｎｍａｔｅｒｉａｌｓｗｈｉｃｈｕｓｅＰ／７ｎ’Ｆ鹊ｍａｔｒｉｘｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｔｈｅｎａｎｏｍｅｔｅｒ－ｐａｒｔｉｃｌｅｓｈａｖｅｂｅｔｔｅｒｓｃａｔｔｅｒｅｄｓｔａｔｅｉｎｐｈｅｎｏｌｉｃｓａｎｄｔｈｅｈｅａｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｐｈｅｎｏｌｉｃｓｗａｓｉｍｐｒｏｙｅｄ．Ｔｈｅｈｅａｔｒｅｓｉｓｔａｎｔａｎｄａｎｔｉｗｅａｒ

ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＰ／ＴＰＦｆｒｉｃｔｉｏｎｍａｔｅｒｉａｌｓａｒｅ

ｏｂｖｉｏｕｓｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄ．ａｎｄｔｈｅｆｒｉｃｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｉｓｓｌｉｇｈｄｙｒｅｄｕｃｅｄ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐａｌｙｇｏｒｓｋｉｔｅｎａｎｏｍｅｔｅｒ；ｆｒｉｃｔｉｏｎｍａｔｅｒｉａｌｓ；ｈｅａｔｄｅｃｌｉｎｅ；ｗｅａｒ

坡缕石是一种天然的可以和聚合物复合的硅酸盐纳米矿¨１。由于该矿物是以纳米尺度的棒晶积聚而成，通过机械的球磨和解束可以获得纳米尺度的粒子。近年来利用坡缕石纳米粒子对聚合物进行增强、增韧以及提高耐热性的改性研究已经悄然兴起…，它的研究将提升纳米矿物的利用档次，具有重要的意义，但该类聚合物目前用于摩擦材料方面的研究还较少。半金属、非金属摩擦材料的树脂组分对整体材料的抗热衰退、抗磨损能力、摩擦因数的稳定性等具有至关重要的影响心］。通过对基体树脂的无机纳米复合改性是进一步提高摩擦材料性能的重要途径。本文作者研制了坡缕石纳米复合的桐油改性酚醛树脂Ｐ／唧，并对比分析了Ｐ／ＴＰＦ对摩擦材料主要性能的

影响规律。

ｌ试验部分

１．１原料与仪器

?基金项目：国家自然科学基金资助项目（５０５６３００１）．

收稿日期：２００７—１２一０４

作者简介：周元康（１９４８一），男，教授。研究方向为摩擦磨损

及表面处理．Ｅ?ｍａｉｌ：ｚｙｋ４８＠１６３．ｃｏｍ．

产于贵州大方的坡缕石，由国家建材中心专业队３０３队提供，按照文献［３］的干．湿球磨方法获得解束后的坡缕石纳米粒子；酚醛树脂（ＰＦ）合成原料：苯酚、多聚甲醛（化学纯，重庆川江化学试剂厂生产）；桐油（工业品，市购）；硅烷偶联剂ＫＨ－５５０。

回流聚合反应系统，ＺＸＺ－２抽真空系统，ＺＤＨＷ恒温电热套，ＴＧ?ＤＳＣ９２－１６热分析仪，ＥＰＭ一１６００电子探针。

１．２Ｐ／ＴＰＦ的原位合成

１．２．１坡缕石纳米的前处理

坡缕石矿物提纯后，

用粉碎机初步粉碎，再

采用半程湿式球磨法处

理，获得的球状或半针

状的纳米尺度的粒子如

图ｌ所示。将制备的坡

缕石纳米粉末，与一定

晏譬璧！苎譬型薹鼍篇ｏ．聋图ｌ坡缕石纳米粒子形貌分搅拌混合成半液体状，Ｆｉｉｌｓｉ：：；：１０ｊ‘严然后再在８０℃温度下烘ｌｙｇｏｒｓｋｉｔｅ。ａ∞瑚ｒｔｉｃｌｅｓ干，以备在聚合反应中

万方数据