運(yùn)用電子束對(duì)橡膠的摩擦特性進(jìn)行改造

材料成型及控制工程論文，論文編號(hào):JX1405  論文字?jǐn)?shù):9463.頁(yè)數(shù):31

摘要

橡膠材料做的成型部件應(yīng)用于很多不同的產(chǎn)品。當(dāng)橡膠表面與金屬表面動(dòng)態(tài)接觸時(shí)，低摩擦系數(shù)和高抗磨損能力，而且靜摩擦系數(shù)和動(dòng)摩擦系數(shù)之間的低差別都有要求。使用活性溴的方法結(jié)合了溴和電子束交聯(lián)兩者表面改造的優(yōu)點(diǎn)。但是這個(gè)方法受限于材料必須有足夠程度的雙鍵（NBR），而三元乙丙橡膠(EPDM)只有少量的雙鍵。摩擦?xí)�阻礙橡膠在金屬表面的滑行并且會(huì)減少橡膠的使用壽命,所以改變橡膠的摩擦特性是相當(dāng)有必要的。
原子和分子能直接被高能量的電子激活或者離子化。這些帶有反應(yīng)性種類(lèi)的產(chǎn)生會(huì)優(yōu)先帶領(lǐng)游離基的產(chǎn)生。這些游離基會(huì)引發(fā)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)。化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果取決于被吸收的劑量率，材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)，和處理?xiàng)l件（比如溫度）。最終復(fù)雜的聚合物反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生新的分子結(jié)構(gòu)。
這篇論文的主要目的是調(diào)查通過(guò)增加聚四氟乙烯（PTFE）粉末和電子束處理，聚乙烯和三元乙丙膠（PP-EPDM）混合物的摩擦特性是怎樣改變的。
在100KGy電子束輻射處理下，PP-EPDM-PTFE混合物發(fā)生了交聯(lián)。混合物有三種不同的質(zhì)量比例，分別為PP-EPDM_50%:50% , PP-EPDM-PTFE_47.5%:47.5%:5%,PP-EPDM-PTFE_45%:45%:10%。將被改造過(guò)后的混合物進(jìn)行摩擦系數(shù)測(cè)試和抗磨損能力測(cè)試。

關(guān)鍵詞: 三元乙丙膠（EPDM） 聚乙烯（PP） 聚四氟乙烯粉末（PTFE-micro-powder） 金屬表面  電子束處理  摩擦系數(shù)  抗磨損能力

Abstract

Form parts made of elastomer material are used in most different products. Low friction coefficients and high wear resistance as well as low difference between static and dynamic contact with metallic surfaces. Friction blocks elastomer sliding on the metallic surface and reduces its using time.  So it’s necessary to modify the friction properties of elastomer. The method of the activated Bromination unites the advantages of the surface modification by means of bromine and the cross-linking via electrons. The method is restricted to materials with double bonds (NBR)，but EPDM do not have enough double bonds .Atoms and molecules can directly be excited or ionized via high-energy electrons .The reactive species produced lead preferentially to the generation of radicals which can initiate complex chemical reaction in turn. The result of those chemical reactions depends on absorbed dose, chemical structure of the materials to be modified and treatment conditions（temperature ）. It is know, that in the result of those complex reactions polymer of changed molecule structure can arise.
This dissertation mainly investigates how friction properties of a polypropylene-EPDM-blend can be modified, by adding of PTFE micro-powder and electron treatment. Under 100KGy dose electron beam treatment, PP-EPDM-PTFE blends were crosslinked. There are three different ratio of blends，as PP-EPDM-50%:50% ，PP-EPDM-PTFE_47.5%:47.5%:5%, PP-EPDM-PTFE_45%:45%:10%.After modification, it has to be checked the friction coefficient on the metallic surface and wear resistance.

Keywords: EPDM   PP   PTFE-micro-powder   Metallic Surface     
Electron Treatment   Friction Coefficient    Wear Resistance

目  錄
中文摘要 i
英文摘要 ii
目錄 iii
第一章  緒論 1
 1.1  研究動(dòng)機(jī)與目的 1
 1.2  研究背景 1
 1.3  研究方法與系統(tǒng)描述 1
第二章  簡(jiǎn)介 3
 2.1  聚合物簡(jiǎn)介 3
     2.2  電子束簡(jiǎn)介 4
 2.3  交聯(lián) 8
第三章  實(shí)驗(yàn) 9
 3.1   材料 9
     3.2  準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)樣本 9
           3.2.1 混合 9
           3.2.2 混合物顆粒和粉末 12
           3.2.3 實(shí)驗(yàn)薄片 13
     3.3  電子束處理 13
     3.4  準(zhǔn)備測(cè)試樣本 14
     3.5  摩擦系數(shù)測(cè)試 14
     3.6  抗磨損能力測(cè)試   17
第四章  結(jié)果和討論 19
     4.1  摩擦系數(shù)測(cè)試結(jié)果 19
     4.2  抗磨損能力測(cè)試結(jié)果 21
 第五章  結(jié)論 25
 參考文獻(xiàn) 27