宽温域环境环氧/聚氨酯复合材料摩擦学性能研究

作者：雷雪梅; 齐慧敏; 谷建臻; 余家欣

来源：表面技术, 2023, 1-12.

• 环氧/聚氨酯互穿网络
• 氧化石墨烯
• 高低温
• 摩擦学性能
• 转移膜

目的考察环氧/聚氨酯(EP/PU)互穿网络复合材料在宽温域环境中的摩擦学性能以及氧化石墨烯(GO)的添加对其摩擦学性能的影响。方法制备了EP、EP/GO、EP/PU、EP/PU/GO四种材料，其中EP和PU的质量配比为3：1，GO含量为1.0 wt%。分别研究了四种材料的热力学性能，并采用高低温摩擦试验机对比研究了常温、-100℃、-50℃、50℃、100℃下GO对EP/PU互穿网络材料摩擦磨损的影响。结果热力学性能结果表明，PU的加入降低了起始分解温度，而加入GO热分解起始温度有所提升，EP的拉伸强度最高约为90MPa。室温条件下，200r/min时，样品的摩擦系数和磨损率要优于400r/min和500r/min，其中，EP/PU/GO在200r/min时的摩擦系数最低为0.03。同样地，在-50℃，50℃和100℃时，相对于EP、EP/GO和EP/PU，EP/PU/GO也表现出优异的润滑性和耐磨性。SEM及XPS结果表明，摩擦氧化和螯合反应促进了转移膜的生长，形成了均匀结构的转移膜，可避免摩擦副的直接接触，有利于润滑作用。结论添加GO可以有效改善材料的力学性能，提高EP/PU的摩擦学性能。

• 单位
  中国科学院兰州化学物理研究所; 固体润滑国家重点实验室; 西南科技大学