稀土基C_(18)H_(36)O_(2)-LRHs/MoS_(2)复合材料的制备及其对TPU阻燃性能的影响

以Mg,Al,La为阳离子,通过共沉淀法构筑Mg-Al-La稀土基水滑石(LRHs),并与剥离后的MoS_(2)纳米片经过静电自组装得到LRHs/MoS_(2)杂化材料,再通过阴离子交换法将硬脂酸(C_(18)H_(36)O_(2))插层至杂化材料得到稀土基C_(18)H_(36)O_(2)-LRHs/MoS_(2)复合材料,并用于改性热塑料聚氨酯(TPU)。结果表明:成功制备了LRHs/MoS_(2)杂化材料及稀土基C_(18)H_(36)O_(2)-LRHs/MoS_(2)复合材料;复合材料有效提升了TPU的极限氧指数,且没有熔融滴落,大部分改性TPU阻燃等级达到UL 94 V-0级。TPU与稀土基C_(18)H_(36)O_(2)-LRHs/MoS_(2)复合材料质量分数分别为97%,3%时,改性TPU的阻燃效果最好,热释放速率峰值降至569 k W/m^(2),总热释放量最低,仅有91.8 MJ/m^(2),烟释放速率峰值、烟释放总量也大幅降低,说明复合材料对TPU起到很好的阻燃抑烟效果。

二硫化钼改性热塑性聚酰亚胺复合材料的摩擦磨损性能研究

采用热压成型工艺制备M oS2填充热塑性聚酰亚胺复合材料,测定了其弯曲强度和压缩强度,采用M PX-2000型摩擦磨损试验机评价M oS2填充热塑性聚酰亚胺复合材料在干摩擦和水润滑2种工况下的摩擦磨损性能,利用扫描电子显微镜观察和分析材料磨损表面形貌和元素分布.结果表明:与聚酰亚胺树脂相比,加入M oS2后复合材料的弯曲强度和压缩强度有所降低,随着M oS2含量增加,材料的弯曲强度和压缩强度趋于稳定;在干摩擦条件下,M oS2逐步在磨损表面富集,相应的摩擦系数有所降低;M oS2含量为10%时磨损表面仅出现局部熔融,磨损率最低,当M oS2含量为20%时磨损表面出现深度熔融,磨损率较大;在水润滑条件下,M oS2仍起到良好的润滑作用,摩损率较干摩擦条件下降低1个数量级,表现出疲劳磨损特征.

聚酰亚胺/二硫化钼插层复合材料的制备及其摩擦磨损性能研究

用插层法制备了聚酰亚胺/二硫化钼插层复合材料(PI/MoS2),采用X射线衍射仪、红外光谱仪以及扫描电子显微镜等对材料的结构进行表征,采用四球长磨摩擦磨损试验机考察了聚酰亚胺/二硫化钼插层复合材料作为润滑脂添加剂的摩擦磨损行为.结果表明,所合成的PI/MoS2插层复合材料作为锂基脂添加剂对钢-钢摩擦副表现出良好的减摩抗磨作用.这主要是由于在摩擦过程中钢球表面形成了由FeSO4、MoO3及Fe的氧化物等组成的边界润滑及防护薄膜所致.

一种用于湿度监测的LC无线无源传感器的制备与测试

提出了一种采用丝网印刷和亚胺化工艺制备的LC无线无源技术的二硫化钼(MoS2)/聚酰亚胺(PI)湿度传感器。对比了不同超声时间下的二硫化钼/聚酰亚胺复合材料的湿度敏感性能,得出对湿度最灵敏的材料为超声4 h的二硫化钼/聚酰亚胺材料。测试结果表明,制备的器件在量程10%RH～95%RH内具有较好的频率响应,频率变化值为6.205 MHz;在高湿度范围内(60%RH～95%RH),传感器的灵敏度可达153.59 kHz/%RH。此外,该传感器的响应和恢复时间分别为7.2 s和10.4 s,迟滞性误差约为5%RH且具有较好的稳定性。该传感器可广泛应用于化学合成和矿井环境等领域的湿度监测。

二硫化钼/硫化锌纳米粉体的制备及其改性聚酰亚胺复合材料的摩擦学性能研究

采用一步水热法设计制备了二硫化钼/硫化锌(MoS_(2)/ZnS)纳米杂化体,并利用热压成型技术得到聚酰亚胺/二硫化钼/硫化锌(PI/MoS_(2)/ZnS)复合材料.采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪以及光电子能谱仪对所制备材料的形貌和化学组成进行表征,结果表明MoS_(2)纳米薄片均匀致密地包覆在ZnS纳米颗粒表面.热重分析和差示扫描量热曲线结果表明,MoS_(2)/ZnS纳米杂化体的引入显著地提升了PI基体的热稳定性能.摩擦磨损测试结果表明,三种填料(MoS_(2),ZnS和MoS_(2)/ZnS)均能有效改善PI基体的摩擦学性能,其中MoS_(2)/ZnS纳米杂化体的增强效应最为显著,这主要归因于MoS_(2)纳米片和ZnS纳米粒子之间的协同增强效应.当MoS_(2)/ZnS纳米杂化体的质量分数为1.5%时,PI/MoS_(2)/ZnS复合材料的摩擦学性能达到最优,相较于纯的PI,复合材料的摩擦系数和磨损率分别下降了15.9%和34.3%.

二硫化钼改性石墨基复合减摩涂层的摩擦磨损特性

以二硫化钼和石墨作为固体填料,聚酰亚胺作为黏结剂制备了耐磨减摩涂层,并研究了二硫化钼与石墨在聚酰亚胺黏结剂中的协同作用。测试涂料的黏度、复合涂层的显微硬度、摩擦因数以及磨损率,通过扫描电子显微镜(SEM)研究磨痕的微观形貌,研究基本物理性能及耐磨性,用SEM和三维形貌仪观察磨损轨迹的形貌。结果表明,随着二硫化钼比例的增大,黏度逐渐升高;二硫化钼与石墨的质量比为6∶4时,硬度最高为41.6 HV,二硫化钼的含量继续增加时,显微硬度开始下降;当二硫化钼与石墨质量比为2∶8时,摩擦因数最低为0.18~0.19之间,且涂层磨损率为1.275 6×10-4mm3/(N·m),涂层的摩擦磨损特性最佳。

二硫化钼/热塑性聚氨酯弹性体复合材料性能研究

以聚四氢呋喃二醇(PTMEG)、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和1,4-丁二醇(BDO)为原料,二硫化钼(MoS 2)为改性添加剂,制备了MoS 2/TPU复合材料。研究了MoS 2添加工艺和用量对复合材料性能的影响。结果表明,MoS 2先添加至PTMEG中再制备的复合材料具有更佳的力学性能;随着MoS 2用量的增加,材料的硬度、100%定伸模量增加,拉伸强度和断裂伸长率下降,耐热老化、耐水解和耐液压油性能提高,阿克隆磨耗增加,摩擦系数降低。

稀土基Mo_(7)O_(24)^(6-)-LRHs/MoS_(2)复合材料的制备及TPU阻燃性能研究

以镁、铝、镧为阳离子通过共沉淀法构筑Mg-Al-La水滑石,并与剥离后的MoS_(2)纳米片经过静电自组装得到LRHs/MoS_(2)杂化材料,再经由阴离子交换法将Mo_(7)O_(24)^(6-)插层至杂化材料得到稀土基Mo_(7)O_(24)^(6-)-LRHs/MoS_(2)复合材料。通过XRD、SEM以及FITR等表征发现LRHs/MoS_(2)杂化材料以及稀土基Mo_(7)O_(24)^(6-)-LRHs/MoS_(2)复合材料被成功制备。极限氧指数以及UL-94测试结果显示复合材料有效提升了TPU极限氧指数,且没有熔融滴落,大部分阻燃等级达到V-0级。锥形量热结果显示TPU4阻燃效果最好,热释放速率峰值降至(380±17)kW m^(-2),总热释放最低为(70.1±0.8)MJ m^(-2);另外烟释放总量也大幅度降低。以上研究结果说明复合材料对TPU起到了很好的阻燃抑烟效果。