石墨及二硫化钼改善聚亚苯基砜摩擦磨损性能的研究

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1、：分类号：Ｏ６３１单位代码１０１８３研究生学号：２０１５３３２２０７密级：公开吉林大学硕士学位论文学术学位（）石墨及二硫化钼改善聚亚苯基砜摩擦磨损性能的研究ＳｔｕｄｏｎＦｒｉｃｔｉｏｎａｎｄＷｅａｒＰｒｏｅｒｔｉｅｓｏｆＰｏｌｈｅｎｌｅｎｅＳｕｌｆｏｎｅｙｐｙｐｙｗｉｔｈＧｒａｈｉｔｅａｎｄＭｏｌｂｄｅｎｕｍＤｉｓｕｌｆｉｄｅｐｙ作者姓名：滕雪专业：高分子化学与物理研究方向：耐热高分子材料指导教师：赵晓刚教授培养单位：化学学院２０１８年５月石墨及二硫化钼改善聚亚苯基砜摩擦磨损性能的研究StudyonFriction

2、andWearPropertiesofPolyphenyleneSulfonewithGraphiteandMolybdenumDisulfide作者姓名：滕雪专业名称：高分子化学与物理指导教师：赵晓刚教授学位类别：理学硕士答辩日期：2018年5月28日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人均不得对本论文，的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导

3、下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均已在文中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。学位论文作者签名：（秦嗓曰期：年月＞＞丨８上８曰中文摘要中文摘要石墨及二硫化钼改善聚亚苯基砜摩擦磨损性能的研究摩擦学是研究摩擦行为对于相对运动的相互作用表面的影响的一门十分复杂的学科，其快速发展得益于实际工业生产中的高需求。在机械设备向着大功率、高速度方向迈进的同时，多种多样的实际使用条件也随之出现，其中不乏某些十分苛刻的情况，在诸多不利因素的

4、影响下，摩擦作用造成的机械零件损耗问题日益突出，不仅严重影响着仪器的精准度，降低了设备的工作效能，也大大缩短了其使用寿命，导致巨大的经济损失。因此，在机械的设计、制造及使用过程中亟待解决的问题是如何提高设备耐用性、降低摩擦损耗、保证其正常工作。工业生产的高需求同时也催生出更多种类的减摩耐磨材料。高分子聚合物具有摩擦系数低、磨损小的巨大优势，加之其生产工艺简单、成本低，在减摩耐磨方面的贡献极为突出。聚亚苯基砜(PPSU)是无定形热塑性树脂，具有极佳的化学稳定性和耐热性，无毒无害，熔融状态下流动性良好，易于成型加工，被广泛应用于多个领域。然而，摩擦磨损性能方面，纯PPSU的摩擦系数和磨损率都很高，

5、无法达到实际应用标准，不能单独作为耐磨材料使用，因此，改善其摩擦磨损性能、扩大其应用范围是一项具有重要实际意义和经济意义的研究工作，而向PPSU中添加润滑材料不失为一种可行性高、成本低的改性方法。本文以PPSU作为共混物树脂基体，选择无机化合物石墨(GC)、金属化合物二硫化钼(MoS2)两种不同类型的润滑材料作为固体润滑剂，基于PPSU在熔融状态下的良好流动性，采用熔融共混的方式通过挤出、注塑的成型加工方法制备出一系列树脂基复合材料。通过改变固体润滑剂的质量分数、粒径以及样品在摩擦过程中受到的载荷、转速，利用摩擦试验机、扫描电子显微镜(SEM)分析以上诸多因素对PPSU摩擦磨损性能的影响，同时

6、借助热失重(TGA)、热变形温度(HDT)、动态力学分析(DMA)、电子万能试验机、毛细管流变等一系列测试方法，表征了PPSU共混物的热性能、力学性能、流动性，全面分析讨论了共混物材料的摩擦磨损改性效果和其他方面的性能变化。I中文摘要结果表明，石墨、二硫化钼可以显著降低聚亚苯基砜的摩擦系数，下降幅度分别达到62%和56%，同时聚亚苯基砜的热性能和力学性能得到了不同程度的提高；添加固体润滑剂后聚亚苯基砜表面的磨屑减少，磨粒磨损占据主导位置；不论添加何种粒径的固体润滑剂都能大大降低聚亚苯基砜的摩擦系数，其中8000目GC/PPSU和15000目MoS2/PPSU共混物的摩擦系数最小；相同条件下，单

7、独添加石墨的减摩效果优于单独添加二硫化钼；石墨和二硫化钼二元复配改性聚亚苯基砜具有明显的摩擦协同作用，可以显著降低聚亚苯基砜的磨损率。关键词：聚亚苯基砜，共混物，摩擦系数，磨损率，力学性能IIAbstractAbstractStudyonFrictionandWearPropertiesofPolyphenyleneSulfonewithGraphiteandMolybdenumDisulfide