The invention provides a self-repairing self-lubricating material and a preparation method thereof. The self-repairing self-lubricating material comprises a modified PTFE and a microcapsule containing a repairing agent. Among them, the modified PTFE is core/shell structure particle, PTFE particle is core, wear-resistant polymer or two-dimensional material is shell; the microcapsule is composed of core and wall, and the wall is two-dimensional material such as urea-formaldehyde resin, polyvinylpyrrolidone polymer or graphene, and the core is dibutyl phthalate and methylpropylene. Reagents such as enoic acid glycidyl ester and linseed oil. On the one hand, the material improves the poor compatibility, low mechanical strength and easy wear of PTFE with heterogeneous materials. On the other hand, the introduction of microcapsules makes PTFE lubricating materials have self-repairing control function, enhances the friction reduction and wear resistance of the materials, and improves the service life of the lubricating materials.
【技术实现步骤摘要】
一种自修复型自润滑材料及其制备方法
本专利技术属于自润滑复合材料
,尤其涉及一种自修复型自润滑材料、制备方法及应用。
技术介绍
聚四氟乙烯是一种重要的工程塑料,自1938年被美国科学家首次合成以来,PTFE的应用得到了很大发展。机械设备中普遍存在摩擦、磨损现象,摩擦磨损造成了巨大的能源浪费和经济损失。PTFE具有极低的摩擦因数和优良的耐化学腐蚀性和高温稳定性,常用作固体自润滑材料。PTFE由四氟乙烯聚合而成,C-C主键完全被F原子包裹,构成流线型圆柱结构,这种棒状的分子之间引力极小,分子间容易滑动,从而在摩擦部件表面形成转移膜,摩擦部件之间的接触表现为转移膜与PTFE复合材料之间的接触,减少了接触面的剪切应力,降低了摩擦因数,从而起到自润滑的作用。PTFE的摩擦学特性和优良的理化性质使其在无油自润滑领域中占有重要的地位,然而特殊的组成及结构同时也使其具有诸多缺点,如机械性能较差、与其他材料的相容性低、易磨损等,极大地限制了它在行业的广泛应用。此外,随着近年来工业的不断发展,各类苛刻工况条件对PTFE润滑材料性能提出了更高的要求。为了提高PTFE材料的综合性能,大量研究采用填充、共混及表面改性等方法对PTFE进行改性。许多类型的微填充剂可以降低PTFE的磨损率,目前广泛使用的微填充剂有石墨、碳、玻璃纤维、铜等。釆用各种填料或增强物对PTFE进行填充改性己经取得了很多成果。目前这些工作仍然存在一些问题,主要表现在以下两个方面:一是界面粘结问题。由于PTFE自身的不粘性,复合材料中填料或增强体与基体的界面粘结较差。尽管很多研究尝试采用多种方法来改进复合材料 ...
【技术保护点】
1.一种具有自修复功能的固体自润滑材料,其特征在于,包括改性后的PTFE和含修复剂的微胶囊,所述改性后的PTFE为核壳结构粒子,以PTFE粒子为核,以耐磨聚合物或二维材料为壳;所述微胶囊以液态修复剂为囊芯,以聚合物或二维材料为囊壁。
【技术特征摘要】
1.一种具有自修复功能的固体自润滑材料,其特征在于,包括改性后的PTFE和含修复剂的微胶囊,所述改性后的PTFE为核壳结构粒子,以PTFE粒子为核,以耐磨聚合物或二维材料为壳;所述微胶囊以液态修复剂为囊芯,以聚合物或二维材料为囊壁。2.根据权利要求1所述的固体自润滑材料,其特征在于,所述耐磨聚合物为如下材料中的一种或多种:聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、丙烯酸树脂、聚丙烯酰胺、聚甲醛。3.根据权利要求1所述的固体自润滑材料,其特征在于,所述二维材料为如下材料中的一种或多种:石墨烯、二硫化钼、六方氮化硼、二硫化钨、二硫化钛、二硒化钼、碲化锑及碲化铋。4.根据权利要求1所述的固体自润滑材料,其特征在于,所述液态修复剂为如下材料中的一种或多种:邻苯二甲酸二丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、亚麻籽油、桐油。5.根据权利要求1所述的固体自润滑材料,其特征在于,所述微胶囊囊壁为如下材料中的一种或多种:聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯吡咯烷酮、脲醛树脂、环氧树脂、聚苯乙烯、聚甲醛。6.根据权利要求1所述的固体自润滑材料,其特征在于,所述微胶囊囊壁厚度为20nm-50μm。7.根据权利要求1所述的固体自润滑材料,其特征在于,所述PTFE核壳结构中,壳的厚度为10-300nm,PTFE粒子的质量分数为10-90wt%。8.根据权利要求1所述的固体自润滑材料,其特...
【专利技术属性】
技术研发人员:张琳,解国新,温诗铸,雒建斌,
申请(专利权)人:清华大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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