三元高分子复合材料的结构与性能

蒋 雯

（陕西科技大学，陕西西安 710021)

三元高分子复合材料的结构与性能

蒋 雯

（陕西科技大学，陕西西安 710021)

以聚四氟乙烯，即“PTFE”-聚对羟基苯甲酸酯（Ekonol）-石墨（C）复合材料作为研究对象，系统论证这类材料磨损率、抗拉强度及抗冲击强度的变化规律，并使用偏光显微镜、差热分析研究它的聚态构成。结论证明，推广之后的关系式同样适用于互相之间不相溶的三元高分子复合材料，它的基体表现为结晶性高聚物。

三元高分子；复合材料；结构性能

关于复合材料的相关论证和说明有很多，在《三元高分子复合材料结构与性能关系》一文中，对二元复合材料的结构和性能关系，进行了详细的论证，并提出了相应的计算公式，但它是否可以适应多元复合材料互不相溶的高分子结晶性复合结晶性体系当中，以及它的具体的式子等情况，还无从考证。所以，本文对三元复合材料结构与性能的关系，进行详细的分析和研究，并得出相应的论证结构，已验证这一关系式。所谓的三元即PTFE-Ekonol-（C）。

1 相关原理

在对复合材料的性能和结构关系的研究当中，我们应该对二元复合材料内部的结构和性能之间的关系，进行深入的研究，并指出复合材料的内部关联，复合材料是由不同结晶物质所组成。根据这一情况，我们又提出了两组不相溶结晶性高分子复合材料的关系式，用来表明复合材料结构与性能所发生的一系列变化。

综合来看，可以将上述公式当做统一的公式推广到这一体系当中。但如果将上述公式，应用到多元复合材料的体系当中，应该将这一关系式，进行改写。

1）关于固定填料之间的重量比。将k当作是Ekonol和C之间的比对，所以：

通过使用上述公式的结论，可以得出三组分子体系力学性能发生变化时，x的变化，测定PTFE和填料的密度情况，它的表现结果为：

PTFE：d1=1.10g/cm3，d1c=1.15g/cm3，根据相应的计算公式得出，f1c的结果为70.6%。

Ekono：d2=1.26g/cm3；C：d3=2.20g/cm3。

2）C的重量分数x3固定为0.06。根据这一公式得出新的公式，即使用新的公式，当x3=0.06时，x1=66.2%。

2 实验情况

2.1 式样的具体制备

（1）原料。PTFE：上海电化厂生产的超细度粉末；Ekono：过180目的合成粉末；C：过180目的化学纯粉末。

（2）制备的流程：混料—干燥—成型—烧结—试样。

2.2 测定结构和性能

（1）差热分析，使用烧结之后的锯末进行分析，并采用CDR-1分析仪，进行测定。

（2）抗冲击强度，使用小型摆锤式冲击机在常温下进行测定。

（3）磨损率，使用自制的简易仪器进行测定，滑动速度在45.3cm/s，负荷为16.358kg，常温下干磨80min左右。

3 结论

3.1 关于聚态结构的结论

由差热分析得出PTFE与各式样分析的结果。我们可以将DTA熔融谱线底部所对应的温度，当做是材料的熔点。通过对比分析发现，纯粹的PTFE的熔点与各试样相同，这也表明多元复合材料大多是多项体系，而且各组之间互相不溶合。

3.2 耐磨性与其他性能

（1）磨损情况。根据各类数据的比对发现。填料的总含量已经高达36%左右，磨损的情况已经出现了最低值。

（2）抗冲击强度。通过对各类材料的抗冲击强度，进行研究发现，它是四组试样的强度和组成的关系，也具体表现为随填料总数的增加，而急速下降，并且在34%的地方，出现了一定的转折，然后缓慢的降低。

综上所述，三元复合材料力学性能变化的转折点，与构成的实验数值有着一致性，而且与基体树脂微晶体骨架发生

变化时的构成一致。该类现象在二元当中得到证实，同样它也适用于三元体系。

[1] 何东旭，邱瑶，李林玲，等.大片层石墨烯/四氧化三铁/有机高分子三元复合吸波材料的溶剂热法制备（英文）[J].中国科学：材料科学（英文），2015，（7）：566-573.

[2] 朱斌，何鹏飞，朱路，等.多元高分子复合材料在旋转接头中的应用研究[J].流体机械，2013，41（11）：52-55+51.

Structure and Properties of Ternary Polymer Composites

Jiang Wen

This article with PTFE，namely ”PTFE”-poly hydroxy benzoic acid ester（Ekonol）-graphite composite material（C）as the research object，the system demonstrates this kind of material wear rate，tensile strength and impact strength of the change rule，and use the polarizing microscope，differential thermal analysis and study of poly（state it.Conclusion has been proved that the relation between the promotion after，this formula applies to each other not miscibility between the ternary polymer composite material，its matrix expression for the crystalline polymer.

the ternary polymer；composite materials；structure and performance

TB383

A

1003–6490（2017）11–0079–02

2017–09–01

蒋雯（1995—），女，陕西西安人，本科在读，主要研究方向为非织造材料与工程。