因为聚甲醛的以上优点,所以聚甲醛在汽车、机床、化工、和电气等行业中应用的非常多,因此它能很好的代替金属,提供很好的工业应用性能[3-5]。

此外聚甲醛的摩擦因数和磨损量均很小,且其临界PV值也很大,非常适用于长期受滑动的部位。而且聚甲醛和铝合金的表面硬度相近,在用作动态摩擦部位使用时,不需要使用润滑剂即可达到自润滑效果,而且无噪音,效果优于其他塑料。而当聚甲醛作为滑动部件,与不同材料摩擦时会产生不同类型的磨损。当啮合材料为金属时,聚甲醛与表面硬度较高的金属(钢)摩擦时的磨损较小;而金属材料中,那些表面硬度较低的金属(如黄铜、铝合金)在于聚甲醛摩擦时磨损会很大,并且摩损形式还可以根据金属表面的程度进行分类,金属表面比较粗糙的时候为剥蚀磨损,比较光滑的为黏着磨损;而与树脂进行摩擦时还可以进行分类,当与异种树脂摩擦时,主要是黏着磨损,当与聚甲醛摩擦时,黏着磨损很大,相比之下要比与金属和异种树脂的摩擦性能差很多,而且在与树脂进行摩擦时还容易发出怪异的声音,这是因为与树脂进行的摩擦主要以黏着磨损为主,表面散热又差带来的影响。这些因素使得聚甲醛需要进行改性,只有具备更好地性能才能是聚甲醛更普遍的应用,所以,聚甲醛复合材料的研究进行的比较多。

为了降低聚甲醛的摩擦系数,提高聚甲醛的摩擦磨损性能,为工程应用提供更好的材料的配合性能,国内外很多学者进行过很多不同的实验,并且取得了比较好的效果,例如,在Study on the friction and wear behavior of POM/Al2O3 nanocomposites中提到的利用纳米粒子改性聚甲醛。我们都知道,纳米技术在这些年的发展研究中得到了很好的发展,而且一些特别的纳米效应也伴随着被研究出来。所以聚合物基纳米复合材料[6-7]也已经吸引了国内外的关注,因为聚合物基复合材料具有独特的机械、摩擦磨损和电性能。由于纳米粒子的小尺度,所以具有比较高的比表面积和比较高的表面能。它们可以与大分子链发生化学物理反应,从而提高它们添加到聚合物之后与大分子链之间的相互作用。相比较之下,普通的微米级粒子改性的聚合物复合材料的摩擦磨损性能就显得很差,目前已经成功制备出的有聚苯硫醚(PPS)/三氧化二铝(AL2O3)纳米复合材料、聚醚醚酮(PEEK)/氮化硅(Si3N4)纳米复合材料和尼龙(PA)/三氧化二铝(AL2O3)纳米复合材料,这些复合材料的成功制备,引起了很多学者对聚甲醛基纳米复合材料的研究的兴趣,他们研究了纳米粒子与摩擦系数负载质量分数的影响以及在干摩擦和油润滑条件下的磨损体积损失。

另外还有很多学者提出了一些其他的聚甲醛共混材料[8-18],例如,在PTFE、石墨与玻璃纤维填充聚甲醛的摩擦磨损特性研究中以石墨、玻璃纤维(GF)、聚四氟乙烯(PTFE)、等填充材料对聚甲醛进行改性;另外在聚四氟乙烯与超细高岭土填充聚甲醛复合材料的摩擦学性能中采用聚四氟乙烯与超细高岭土填充改性聚甲醛[19],高岭土是一种层状硅酸盐粘土, 因为具有改善聚合物摩擦磨损性能与力学性能并且具有能够降低材料成本的优点,所以很多学者对高岭土改性聚甲醛做过测试,结果表明,当添加了高岭土与聚四氟乙烯的聚甲醛复合材料以粘着磨损为主,两者在对聚甲醛的摩擦磨损性能的改性中起到了协同作用,使得改性之后的摩擦系数和耐磨性都要优于未改性的纯的聚甲醛。通过不同填充材料对聚甲醛改性之后的性能对比,可以发现,聚四氟乙烯是这些材料中对聚甲醛改性之后性能最佳的一个选择。

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