聚氨酯在磨粒侵蚀条件下的表面化学效应

在工程实际中，由于高分子材料的抗磨粒侵蚀性能都比较好而得到了广泛的应用。然而载至目前，所见这类材料在磨粒侵蚀磨损机理方面的研究报道还相当之少，而且仅局限于物理过程的考察。因此，对聚氨酯在磨粒侵蚀条件下的表面化学效应进行了试验研究。利用扫描电子显微镜、Ｘ射线光电子能谱仪和傅立叶表面红外分析仪，对这种高分子材料在磨粒侵蚀磨损前后表面的微观形貌、元素组成、结合能和官能团进行了分析。结果发现，聚氨酯在磨粒侵蚀条件下发生的表面化学效应主要有：聚氨酯分子中硬链段与软链段交界处的链断裂、脲基甲酸酯基团和缩二脲基团的热分解导致的热降解，以及氨基甲酸酯基团的水解。从化学角度考察聚氨酯的磨粒侵蚀磨损过程是在研究思路和方法上的一种新的尝试，其研究结果有助于深入而全面地认识高分子材料的磨损机理，因而对提高这类材料的使用寿命具有实用价值。

天然橡胶磨粒侵蚀过程中的表面化学效应

研究了天然橡胶分别在含石英砂的清水、聚丙烯酰胺溶液和氢氧化钠溶液冲击作用下磨粒侵蚀过程中所发生的表面化学效应，并且利用扫描电子显微镜、Ｘ射线光电子能谱仪和傅立叶表面红外仪，对天然橡胶在磨损前后的表面形貌、元素的化学状态和官能团进行了观察与分析．发现天然橡胶在磨粒侵蚀下发生的表面化学效应主要是其分子链的力裂解和氧化降解，在聚丙烯酰胺溶液中还发生了Ｓ－Ｓ交联键断裂，在清水中的主要氧化产物是含碳氧单键和碳氧双键的聚合物，在聚丙烯酰胺溶液和氢氧化钠溶液中的氧化产物都含有碳氧单键、羰基和羧基等．

边界润滑条件下天然橡胶-钢磨损机理的研究

研究了边界润滑条件下天然橡胶磨损 2 0 #钢的机理 .采用扫描电子显微镜和 X射线光电子能谱仪分析了钢和橡胶的磨损表面形貌、元素含量和化学状态 ,用镜面全反射傅立叶红外光谱仪分析了橡胶磨损表面官能团的变化 .结果表明 :2 0 #钢被天然橡胶磨损的物理过程为磨粒磨损 (微切削 ) ;2 0 #钢被天然橡胶磨损的化学机制包括钢本身的氧化 (主要氧化产物为 Fe2 O3 、Fe O和 Fe3 O4) ,钢氧化物与天然橡胶大分子链间的反应 ,钢氧化物与氧化的矿物油烷烃链间的反应以及与矿物油中 S元素间的反应 ,其主要反应产物为含有 Fe- C的钢 -聚合物以及含有 Fe-