兰州化物所揭示聚氨酯/环氧树脂互穿聚合物网络复合材料的摩擦学性能

中国科学院兰州化学物理研究所先进润滑与防护材料研发中心在聚氨酯/环氧树脂互穿聚合物网络(PU/EP IPN)复合材料的摩擦学性能研究方面取得新进展。
　　PDMS具有较高的热、氧化稳定性和良好的抗湿性能。在前期工作中，研究人员发现HTPDMS改性后的PU/EP IPNs 复合材料呈现出良好的阻尼、热和机械性能，可被用作结构阻尼材料。该材料的摩擦学性能和阻尼性能同样重要。然而，关于PU/EP IPN复合材料的摩擦学性能研究较少。
　　研究人员考察了干滑动条件下，两类端羟基聚二甲基硅氧烷(HTPDMS)改性后的PU/EP IPN复合材料的摩擦磨损行为。结果表明：添加HTPDMS后，PU/EP IPN 复合材料的摩擦磨损性能可大大改善。HTPDMS 改性后的PU/EP IPNs复合材料的摩擦磨损性能取决于HTPDMS的量。随着HTPDMS量的增加，复合材料的摩擦系数和磨损量均减小。当HTPDMS量为15%和20% 时，复合材料摩擦学性能最好。当HTPDMS的分子量和黏性较低时，可更明显地改善PU/EP IPN复合材料的摩擦磨损性能。
　　对改性前后材料的磨损机制研究表明，未经改性的PU/EP IPNs 复合材料的磨损机制首先为疲劳磨损，其次为粘着磨损。当HTPDMS添加量超过5%之后，主要磨损机制为粘着磨损。
　　该研究得到了国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金创新研究群体科学基金和国家重点基础研究发展计划项目的资金支持。研究结果发表在近期出版的Tribol Lett (Tribol Lett (2011) 43:319–327)。
　　Tribol Lett 发表论文摘要

　　10% HTPDMS-1000改性的PU/EP IPN磨痕的3D非接触表面映射：a 5N, b 10N

　　10% HTPDMS-2800改性的PU/EP IPN磨痕的3D非接触表面映射：a 5N, b 10N