UHMWPE的接枝改性及其与Nano-PTFE复合材料的摩擦学性能

摘要

通过紫外光引发聚合将全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯共聚物(PFAMAE)单体接枝到超高摩尔质量聚乙烯(UHMWPE)上,制备出超高摩尔质量聚乙烯接枝全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯共聚物(UHMWPE-g-PFAMAE).再采用热压成型法制备出UHMWPE-g-PFAMAE/纳米聚四氟乙烯(nano-PTFE)复合材料.采用红外光谱(FTIR)对接枝前后的UHMWPE进行表征,并借助磨损试验机和扫描电子显微镜(SEM)考察了UHMWPE、UHMWPE-g-PFAMAE和UHMWPE-g-PFAMAEano-PTFE复合材料的摩擦学性能和机理.结果表明,PFAMAE单体已成功接枝到UHMWPE上;与纯UHMWPE相比,UHMWPE-g-PFAMAE的摩擦因数和磨损率均明显减小;在UHMWPE-g-PFAMAE中加入nano-PTFE后,复合材料的摩擦因数和磨损率进一步降低,当nano-PTFE质量分数为1％时,复合材料的性能最佳.接枝改性有效抑制了纯UHMWPE的磨粒磨损和塑性变形,加入适量的nano-PTFE,UHMWPE-g-PFAMAEano-PTFE复合材料仅表现为轻微的疲劳磨损.