论文部分内容阅读
干式不饱和聚酯塑料具有优良的电气性能,CTI值高,耐热,阻燃,制件尺寸稳定性好等优点,广泛应用于航空电连接器、继电器等新型低压电器元件。而国内现有干式不饱和聚酯塑料,在一些应用场合仍显现其耐热和耐磨性能不足,且软化点较低,受热受压易结块,不利于精密注塑成型。随着电子电器技术的发展,对材料的性能要求越来越高,因此对不饱和聚酯复合材料的高性能化研究仍具有重要意义。 本文采用具有优异的热力学性能、耐摩擦性能的氧化石墨烯(GOs)对不饱和聚酯树脂(UPR)进行改性,研究氧化石墨烯的含量、改性对不饱和聚酯复合材料力学性能、动态力学性能、摩擦磨损性能和电性能的影响;并且通过配方调整,制备具有结晶性能的不饱和聚酯树脂,研究树脂的结晶性能对软化点及复合材料性能的影响。结果表明: (1)改良Hummers法制备的氧化石墨烯具有单片层结构,单层厚度约0.8nm,横向尺寸在100～1000nm之间;C/O比值为2.1,氧化程度较高。 (2)GOs含量对UPR原位复合材料性能的影响。随着GOs含量的增加,复合材料的力学性能和动态力学性能呈现先增加后降低的趋势,总体积磨损率逐渐下降,摩擦磨损机理从黏着磨损和疲劳磨损转为黏着磨损和磨粒磨损。相比纯UPR复合材料,当GOs含量为0.25wt％时,GOs/UPR复合材料的弯曲强度提高13.9%,玻璃化转变温度提高5℃;当GOs含量为0.5wt%时,冲击强度提高14.7%;当GOs含量为0.75wt%时,总体积磨损率降低39.1%。 (3)共混法制备改性GOs/UPR复合材料的性能研究。改性GOs的疏水性增强,热性能提高。改性GOs/UPR共混复合材料各项性能均比未改性GOs/UPR复合材料和纯UPR复合材料好。其中,力学性能和动态力学性能以KH550-GOs/UPR共混复合材料性能最优,冲击强度和弯曲强度提高25.4%和8.5%,储能模量提高33.7%;蠕变性能和应力松弛、摩擦磨损性能以KH570-GOs/UPR共混复合材料性能最优,蠕变性能降级了30.3%,应力松弛提高了67.9%,总体积磨损率降低30.4%。 (4)结晶不饱和聚酯树脂的性能研究。配方中引入1,4-丁二醇能显著改善聚酯结晶性能。当乙二醇和1,4-丁二醇的配比为0.69:1.61时,聚酯具有较好的结晶性能,且软化点较高,为101～106℃,复合材料的冲击强度和弯曲强度最大,为6.61KJ·m-2和97.62MPa,热变形温度为226℃。该树脂成型工艺性能较优,常温下不易结块,利于精密注塑成型。