中空玻璃微珠对超高分子量聚乙烯性能的影响.pdf

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1、第43卷，第9期工程塑料应用’2015年9月ENGINEERINGPLASTICSAPPLICATION．；doi：lO．3969~．issn．1001-3539．2015．09．024中空玻璃微珠对超高分子量聚乙烯性能的影响孙永兴，宋博，王引真，张璐[中国石油大学(华东)机电工程学院，山东青岛266580]摘要：为改善超高分子量聚乙烯(PE—UHMW)的硬度及耐磨性能，研究模压温度、中空玻璃微珠含量及粒径对PE．UHMW硬度和耐磨性能的影响。以中空玻璃微珠为填料，采用模压成型方法制备中空玻璃微珠改性PE．UHMW复合材料，通过邵氏硬度计和摩擦磨

2、损试验机测试复合材料的硬度及摩擦磨损性能。结果表明，当模压压力为80N、模压温度为160~(2时，纯PE．UHMW的邵氏硬度最高(66．067)；当中空玻璃微珠粒径为180m、质量分数为5％时，复合材料的耐磨性能较好，与15CrMoV钢的摩擦系数为0．234，磨损率为0．079％，邵氏硬度为70．44。复合材料的摩擦磨损性能主要取决于中空玻璃微珠在PE．UHMW基体中的分散程度。中空玻璃微珠在PE—UHMW基体中起到异相成核的作用，增大了PE．UHMW的节点密度，使其硬度增大，耐磨性能改善，但中空玻璃微珠粒径过大或含量过高时，会产生团聚现象，造成

3、复合材料的耐磨性能下降。关键词：中空玻璃微珠；超高分子量聚乙烯；耐磨机理；硬度；耐磨性能中图分类号：TQ325．1+2文献标识码：A文章编号：1001．3539(2015)09-0119-06InfluenceofHollowGlassBeadonProperties0fPE-UHMWSunYongxing，SongBo，WangYinzhen，ZhangLu(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，ChinaUniversityofPetroleum，Qingdao266580，China)Abs

4、tract：Inordertoimprovethehardnessandwearresistanceofultrahighmolecularweightpolyethylene(PE—UHMW)，moldingtemperature，hollowglassbeadcontentandparticlesizeonthehardnessandwearresistanceofPE·UHMWwerestudied．ThePE—UHMWcompositeswerepreparedbymoldingprocesswiththeglassbeadasfille

5、r．Theresearchresultsshowthatwhenthemoldingtempera~n'eis160℃andmoldingpressureat80N．thepurePE-UHMWreachthehighestShorehardness(66．067)．Addedparticlesizeof18Om，content5％hollowglassbeadinPE-UHMW，thewearresistanceiSbe~er，thefrictioncoeficientisO．234andthewearrateis0．079％with15CrM

6、oVstee1．theShorehardnessis70．44．ThedispersiondegreeofhollowglassbeadinPE-UHMWisthekeyfactortodeterminethefrictionandwearpropertiesofthecomposites．Hollowglassbeadsinthematrixmakeheterogeneousnucleationefect．thenodedensityandShorehardnessareincreasedandwearresistanceiSimproved，

7、butifthehollowbeadsizeistoolargeorcontentistOOhigh，itcanbegenerateagglomerationphenomenon，resultingindecreasingthewearresistanceofthecomposites．Keywords：hollowglassbead；PE—UHMW；wearresistancemechanism；hardness；wearresistance超高分子量聚乙烯(PE．UHMW)因其综合l生能纤维、碳纤维和聚四氟乙烯对PE—UHMw耐磨性能优异、耐

8、磨性为低碳钢的89倍、摩擦系数低以及的影响，考虑综合性能及价格，以添加超细玻璃微珠极好的耐腐蚀性，已作为生物医学、微电子等高新最合适。科