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PTFE/PI复合材料的热性能及机械性能分析

作者:高考题库网
来源:https://www.bjmy2z.cn/gaokao
2020-10-25 05:59
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2020年10月25日发(作者:韩应选)



PTFEPI复合材料的热性能及机械性能分析
【摘要】制备并研究了不同配比的PTFE PI复合材料的热性能及机械性能
变化,并用扫描 电镜对其微观形态进行了观察。结果表明:此复合材料的耐热性
及机械性能相对于聚四氟乙烯纯树脂有明 显的提高。维卡软化温度达到182℃,
比基体树脂纯PTFE高90℃;初始分解温度达到467℃, 比基体树脂纯PTFE高
11℃;熔融温度基本稳定在330℃左右;洛氏硬度提高27HRL;弯曲强 度提高
28 MPa。SEM表明:复合材料断面出现韧窝状形貌,PI起到辅助增韧作用。

【关键词】聚四氟乙烯,聚酰亚胺,复合材料,热性能,机械性能

尽管目前已开发 出许多具有优良性能的工程塑料,但单一树脂材料并不具备
耐摩擦、和自润滑等综合性能。将不同种类的 聚合物共混,可获得具有良好综合
性能的新型高分子材料。耐热复合材料是一种在高温下有望发挥其性能 的材料,
材料为了达到耐热性的提高,长寿命化,可靠性以及轻量化等,耐热复合材料是
不可缺 少的关键材料,它也成为今后支撑地球环境问题及能量问题的解决、航空
宇宙领域的重要材料。

本研究采用冷压烧结的工艺制备了PTFEPI复合材料,测试分析了PTFEPI
复合材料的热性能及机械性能,为其在高性能先进复合材料领域中的应用提供理
论依据。

1 实验部分

1.1 主要原材料。聚四氟乙烯(PTFE):平均粒径 ≤5μ m,表观密度约
0.56gm2,沈阳市天宇祥微粉厂;聚酰亚胺(PI):粒径约75μm,表观密度 约
0.92m2,常州建邦塑料制品有限公司。

1.2 实验仪器及设备。

马弗炉:TM0610型,天津马福尔科技有限公司;平板硫化机:XLB
400 ×400×2E型,青岛亚华机械有限公司;差动热分析仪:CDR-34P型,上海万
衡精密仪器有限 公司;维卡软化点温度测定仪:GBT1634型,北京冠测精电仪
器设备有限公司;热重分析仪:TG A2000型,上海精密科学仪器有限公司;塑
料洛氏硬度计:XHR-150型,上海万衡精密仪器有 限公司;悬臂梁冲击实验机:
XJU-22型,承德试验机有限公司;微机万能控制电子实验机:RG2 000-1型,上
海研润光机科技有限公司。

1.3复合材料的制备。将原料烘干,按不同配比称量(其中含100 phr PTFE)
后 ,放入高速万能粉碎机中,经高速搅拌均匀后放入自制模具中,采用平板硫化
机冷压成型,加压至10M Pa,保压时间为2min,再脱模得到预成型样品;将预
成型样品放入马弗炉中,在380士5℃下烧 结3h后,随炉冷却,经磨饰加工,
制得PTFEPI复合材料试样。

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