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《武汉理工大学》 2003年
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PA6/PTFE聚合物合金性能及相容性的研究

杜玲  
【摘要】: 由于柔性连续抽油杆使用工况恶劣,工作环境极其复杂,要求其表面防护材料既耐摩擦磨损、耐油井中的恶劣腐蚀环境、又耐高低温及温差性能、抗静电、阻燃、与内部钢丝绳紧密结合防止腐蚀介质纵向渗透。目前柔性连续抽油杆表面防护材料主要选用的是工程塑料PA6,由于PA6本身具有良好的机械性能、耐摩擦磨损性、自润滑性、阻燃性、耐油性溶剂性以及耐化学腐蚀性能,能基本满足柔性连续抽油杆的表面防护要求。但同时PA6材料又存在不耐强酸及强氧化剂,热变形温度低,低温脆性,吸水率较大、吸水后尺寸稳定性差等缺点,需对其进行改性,使之达到柔性连续抽油杆表面防护材料的苛刻要求。 本论文选择了PTFE作为改性材料,PTFE具有很强的耐化学腐蚀性、憎水性、较广的使用温度范围、阻燃性、以及极好的耐摩擦磨损性,可与PA6的性能取长补短。由于PTFE的加入,PA6表面防护材料的综合性能得到大大提高。 本文研究的重点在于确定改性的合成工艺及配方;难点在于解决PA6/PTFE聚合物合金的两相的相容性问题。PA6与PTFE分子结构完全不同,热力学溶解度指数差值Δδ>7,相容性极差,针对此问题,我们探索了三种改性路线: 本论文深入研究了三种合成改性工艺及配方:①机械共混法合成PA6/PTFE(80/20)聚合物合金;②同时聚合法合成PA6/PTFE(80/20)聚合物合金SIN体系;③共混共聚交联法合成PA6/有机硅树脂/PTFE(84/3/13)IPN体系。 三种合金相比较而言,①机械共混法合成PA6/PTFE(80/20)聚合物合金GⅠ,能基本满足要求,此种生产工艺最简单,设备投资少,成本低;但缺点是:两相相容性较差,相对机械性能较差,与柔性连续抽油杆钢丝绳的粘接性较差。②PA6/PTFE(80/20)SIN体系聚合物合金GⅡ,两相相容性好,相域细小且分布均匀。由于IPN结构的形成,增加了PTFE的有效体积,在相同的测试条件下,除了物理性能、与钢丝绳的粘接性低于合金GⅢ外,其它性能都是最佳的;但另一方面,由于该合成方法工艺过程复杂且难以控制,设备投资高,需对PA6合成工艺及设备进行改进,相对成本较高。③共混共聚交联法合成PA6/有机硅/PTFE(84/3/13)IPN体系合金GⅢ,由于有机硅树脂的加入及就地交联,两相相容性好,界面不明显;合金的综合性能基本与第二种合成工艺材料相似,能完全满足要求;但两者相比,该PA6/有机硅树脂/PTFE(84/3/13)IPN体系合成工艺更方便稳定,成本低,综合性能也略有优势。 最后确定了PA6/有机硅树脂/PTFE(84/3/13)生成IPN体系GⅢ为最终柔性连续抽油杆表面防护材料。本论文也指出了今后对PA6作为表面防护材料,进一步改性研究的方向。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:O631

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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2 肖华明;罗文波;;PA6/PTFE和PA66/PTFE的力学性能和熔融行为的实验研究[J];湖南工程学院学报(自然科学版);2006年03期
【参考文献】
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【共引文献】
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7 王岩,刘学惠,胡孝杰,宁卫群,夏国章,李胜;改性聚丙烯板框专用料研究[J];工程塑料应用;1999年08期
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9 宗大全,朱弟雄;双向土工格栅的开发[J];工程塑料应用;2001年10期
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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【二级参考文献】
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5 徐胜清,唐涛,黄葆同,殷翠梅;EAA增容LLDPE/PEO共混物及其增容机理[J];化学学报;1998年05期
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【相似文献】
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1 肖华明;罗文波;;PA6/PTFE和PA66/PTFE的力学性能和熔融行为的实验研究[J];湖南工程学院学报(自然科学版);2006年03期
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