想要提高POM的耐磨性,就得看这2种机理+6种改性方法!
POM具有优良的自润滑性能,被广泛用于制作机械、电子电气等领域各种要求有自润滑性能的机械零部件,而且有不断增长的趋势。但随着办公用具、自动化及音像设备等的高性能化,其机械装置也越来越复杂,只能适用于低速低负荷的普通POM已难以满足精密机械、电子电气等动力传导零部件高速、高压、高温、轻量化的要求。
为了适应新的需求,同时使POM具有较高的临界PV值和较高的刺耳噪音发生负荷,需通过
共混、填充、嵌段共聚、与金属复合
等手段开发出摩擦磨损特性好、力学性能优异的POM自润滑复合材料。
目前,改良POM摩擦磨损性能的方法有很多,
归纳起来主要有以下六种方法。但机理上有两种,一种润滑,一种增硬。
机理一
润滑
一、添加聚四氟乙烯(PTFE)、高密度聚乙烯(HDPE)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、高分子量硅酮等自身摩擦系数较低的高分子材料:
添加有机高分子类润滑剂,主要是因其可偏折在POM的表面上层附近,使POM表面和摩擦副表面之间的摩擦形式部分转化为添加高分子的表面和摩擦副表面之间的摩擦形式,从而减小对POM 表面所产生的摩擦阻力,有效减小疲劳断裂点的生成,或者是因其分散在POM相中,以其局部的减磨效果和整体上的网络效果,限制摩擦副表面上较尖锐部分的磨损或磨粒对POM表面的嵌入深度,既降低了POM 表面的摩擦阻力,又有效地抑制犁切裂纹及疲劳断裂点的生成,以上两种情况均使POM表面在摩擦过程中不易产生材料片状磨屑的剥离和脱落而诱发的大面积粘着磨损。原则上,材料本身的摩擦系数比POM小,耐磨性比POM好,且其熔融温度低于POM的高分子化合物,如PTFE、LDPE、HDPE、UHMWPE、PB、NBR及硅树脂等都可以使用。
目前国内外对POM摩擦磨损性能改进采用最多的方法是添加
PTFE高分子润滑材料
。1966年国外最先报导了在POM树脂中添加PTFE粉,摩擦系数降低50%,极限PV值提高2~3倍。研究表明,POM中加入PTFE粉末后,摩擦系数和磨损量均显著降低,其摩擦系数从纯POM的0.21下降至0.10,这主要是由于PTFE具有极低的摩擦系数,它能在较短的时间内在对偶表面形成转移膜,使摩擦变成PTFE内部的摩擦。
但 PTFE的加入使改性聚甲醛的力学性能和加工性能劣化,PTFE添加量增加10%,一般会使拉伸强度下降8%-10%,且PTFE的大量加入无疑会大大提高产品的成本。为了克服加入大量PTFE造成的力学性能的下降,可以向共....
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