229 / 2021-06-05 17:01:07

不同嵌段比SBS改性环氧树脂的力学性能 及摩擦磨损性能研究

不同嵌段比SBS改性环氧树脂的力学性能

及摩擦磨损性能研究

杨璐璐^1,2  牛永平^1,2*  栗洋^1,2  杜三明¹  袁智慧^1,2  张永振¹

河南科技大学高端轴承摩擦学技术与应用国家地方联合工程实验室，河南科技大学化工与制药学院，河南 洛阳 471023

Email: ypniu@haust.edu.cn

摘  要：采用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯792（SBS792，S:B=40:60）和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯796（SBS796，S:B=20:80）分别填充改性环氧树脂（EP），探究了不同弹性嵌段含量对EP的力学性能及摩擦磨损性能的影响，采用核磁共振氢谱、扫描电子显微镜、微机控制电子万能试验机、摩擦磨损试验机、三维形貌测试仪和接触角测试仪对EP复合材料进行了分析测试。结果表明，3wt.%SBS792/EP复合材料拉伸强度和冲击强度分别达到25.29Mpa和20.33KJ/m²，与纯EP相比，分别提高137.97%和57.17%；3wt.%SBS796/EP复合材料拉伸强度和冲击强度分别达到23.94Mpa和22.06KJ/m²，与纯EP相比，分别提高125.26%和70.60%；两种EP复合材料均由脆性断裂转为韧性断裂，SBS792/EP复合材料拉伸强度高于SBS796/EP复合材料，冲击强度低于SBS796/EP复合材料，故SBS796/EP复合材料韧性优于SBS792/EP复合材料，弹性体的加入使EP增韧效果明显。SBS792/EP复合材料摩擦系数和磨损率较纯EP变化不大，而SBS796/EP复合材料摩擦学性能变化较为显著，0.5wt.%SBS796/EP复合材料摩擦系数最小为0.47，磨损率最小为0.03×10^-3mm³/(N·m)，与纯EP相比，分别降低25.12%和21.93%，摩擦磨损性能较好。通过对SBS792/EP复合材料和SBS796/EP复合材料接触角测试，SBS796可以将亲水性EP转化为疏水性EP。结果表明，弹性嵌段比例较大的SBS796/EP复合材料的力学性能、摩擦学性能和疏水性能均优于弹性嵌段比例较小的SBS792/EP复合材料。

关键词：环氧树脂；不同嵌段比SBS；增韧；摩擦磨损；接触角

参考文献：

[1]   Karthikeyan L, Robert T M, Mathew D, et al. Novel epoxy resin adhesives toughened by functionalized poly (ether ether ketone) s [J]. International Journal of Adhesion and Adhesives, 2021, 106, 102816.

[2]   Arcos-casarrubias J A, Vázquez-torres H, Granados-olvera J A, et al. Viscoelastic behavior and toughness of the DGEBA epoxy resin with 1,2-diaminocyclohexane: effect of functionalized poly(dimethylsiloxane), diglycidyl ether, PDMS-DGE, pre-reacted with 1,2-diaminocyclohexane [J]. 2021, DOI: 10.1007/s00289-021-03607-y.

[3]   Rpa B, Rlc D, Wgc D, et al. Chemical modification of SBS star block copolymer for templating nanostructures in epoxy resin blends [J]. Materials Today: Proceedings, 2020, 29(04): 1156-1160.

[4]   Shuai, Zhou, Zhengguo, et al. Highly improving the mechanical and thermal properties of epoxy resin via blending with polyetherketone cardo-ScienceDirect [J]. Composites Communications, 2019, 13: 80-84.