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二硫化钼‑镍磷‑聚偏氟乙烯耐磨减摩复合材料的制备方法技术

技术编号:16362044 阅读:55 留言:0更新日期:2017-10-10 17:59
一种二硫化钼‑镍磷‑聚偏氟乙烯耐磨减摩复合材料的制备方法,其首先制备聚偏氟乙烯微滤分离膜并对其依次进行碱化、敏化与活化、表面镀覆化学镀镍磷镀层和粉碎处理,之后应用水热合成技术在处理后的聚偏氟乙烯分离膜碎屑上沉积二硫化钼微粒,最后再经冷压成型和热处理工序,制备了二硫化钼‑镍磷‑聚偏氟乙烯耐磨减摩复合材料。本发明专利技术实现了二硫化钼和镍磷微粒在聚偏氟乙烯中均匀分布,避免了二硫化钼和镍磷微粒在聚偏氟乙烯中的聚团和偏析,有效提升了聚偏氟乙烯的耐磨和减摩特性;制备的复合材料具有机械强度大、热稳定性高、磨损率低、摩擦系数小和使用寿命长的优点,可广泛应用于机械、电子和航空航天等领域。

Preparation method of nickel phosphorus molybdenum disulfide PVDF wear-resistant composite material

A preparation method of nickel phosphorus molybdenum disulfide PVDF wear-resistant composite material, the first preparation of the microfiltering film and followed by alkalization, sensitization and activation, surface plating of Electroless Ni-P coating and its application on crushing treatment, after hydrothermal synthesis of molybdenum disulfide particles in deposition technology after the treatment of PVDF separation membrane debris, finally by cold pressing and heat treatment process, the preparation of molybdenum disulfide nickel phosphorus PVDF wear-resistant composite material. The invention realizes the molybdenum and nickel phosphorus particles are evenly distributed in the PVDF, avoid MoS2 and nickel phosphorus particles in polyvinylidene fluoride in agglomerate and effective segregation, PVDF wear resistance and antifriction properties; has high mechanical strength, high thermal stability and low wear rate advantages the friction coefficient is small, and long service life of the composite material, can be widely used in machinery, electronics and aerospace fields.

【技术实现步骤摘要】
二硫化钼-镍磷-聚偏氟乙烯耐磨减摩复合材料的制备方法
本专利技术涉及一种新材料的制备方法,特别是一种耐磨减摩复合材料的制备方法。
技术介绍
随着现代工业的飞速发展,润滑和减摩在机械加工成型、化学化工和航空航天等领域的应用要求越来越高。近年来,大型机械和航空航天设备在生产和运行过程中,其零部件、轴承以及滑动和滚动接触面发生破坏性摩损的情形时有发生,其零部件和轴承因磨损而失效,滑动和滚动界面因摩擦磨损而抱死,致使设备无法正常运行乃至报废,继而导致了严重的生产事故和飞行事故发生,不仅经济损失惨重,而且极大影响了大规模工业生产等事项的正常进行。因此,提高机械零部件、轴承等部件材料的摩擦磨损性能,改善滑动和滚动接触界面的润滑特性,已成为亟待解决的问题。聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚醚砜、聚醚醚酮、聚酰亚胺等自润滑聚合物机械强度高、物理化学性能稳定,并且具有质量轻、润滑和减摩性能优良的优点。上述聚合物及其复合物可单独作为部件使用,也可用作金属滑动和滚动接触界面的增强材料,其在摩擦学领域的应用备受关注。在自润滑聚合物中,聚醚醚酮、聚酰亚胺的磨损率低,但摩擦系数高,故而其减摩和润滑性能欠佳;聚四氟乙烯摩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二硫化钼‑镍磷‑聚偏氟乙烯耐磨减摩复合材料的制备方法,其特征在于:所述方法包括如下步骤:(1)聚偏氟乙烯的预处理:①聚偏氟乙烯微滤分离膜的制备和碱化处理:a、按N,N‑二甲基乙酰胺溶剂:聚乙烯吡咯烷酮:聚偏氟乙烯的质量比为100:3~5:18~20的比例,首先将聚乙烯吡咯烷酮加入到盛有N,N‑二甲基乙酰胺溶剂的容器中,并将容器置于磁力搅拌器上,之后开启搅拌器加热开关使容器中N,N‑二甲基乙酰胺溶剂的温度由室温升高至80℃,同时开启磁力搅拌开关,搅拌溶液使聚乙烯吡咯烷酮完全溶解,再将平均粒径为0.1mm的聚偏氟乙烯粉末加入到烧杯中,在80℃下继续磁力搅拌4h,待聚偏氟乙烯粉末全部溶解后,将溶...

【技术特征摘要】
1.一种二硫化钼-镍磷-聚偏氟乙烯耐磨减摩复合材料的制备方法,其特征在于:所述方法包括如下步骤:(1)聚偏氟乙烯的预处理:①聚偏氟乙烯微滤分离膜的制备和碱化处理:a、按N,N-二甲基乙酰胺溶剂:聚乙烯吡咯烷酮:聚偏氟乙烯的质量比为100:3~5:18~20的比例,首先将聚乙烯吡咯烷酮加入到盛有N,N-二甲基乙酰胺溶剂的容器中,并将容器置于磁力搅拌器上,之后开启搅拌器加热开关使容器中N,N-二甲基乙酰胺溶剂的温度由室温升高至80℃,同时开启磁力搅拌开关,搅拌溶液使聚乙烯吡咯烷酮完全溶解,再将平均粒径为0.1mm的聚偏氟乙烯粉末加入到烧杯中,在80℃下继续磁力搅拌4h,待聚偏氟乙烯粉末全部溶解后,将溶液温度降至50℃,并缓慢磁力搅拌2h,即制备了聚偏氟乙烯微滤分离膜制备所用的铸液;b、将制得的铸液倒在光滑洁净的玻璃板上,用玻璃棒轻轻推动铸液使其在玻璃板上形成一均一液态薄层,之后将载有液态薄层的玻璃板完全浸没在冷凝浴溶液中,冷凝浴溶液是体积分数为5‰的N,N-二甲基乙酰胺去离子水溶液,冷凝浴溶液温度为40~50℃,待玻璃板上液态薄层凝胶化成膜并自动从玻璃板上脱离后,将薄膜用去离子水浸泡24h,之后将其从去离子水中取出并用去离子水洗净;c、将洗净的聚偏氟乙烯微滤分离膜置于质量浓度为24%的氢氧化钠溶液中,室温浸泡15min,之后将分离膜从氢氧化钠溶液中取出,并用去离子水反复冲洗,直至冲洗水的pH值为中性;②聚偏氟乙烯分离膜的敏化与活化处理:a、按每100mL盐酸水溶液加入5g氯化亚锡的比例,将5g氯化亚锡加入到质量浓度为20%的盐酸水溶液中,搅拌使氯化亚锡充分溶解,得到氯化亚锡-盐酸水溶液;之后将步骤①碱化处理并冲洗干净的聚偏氟乙烯分离膜加入到氯化亚锡-盐酸水溶液中进行浸泡敏化处理,室温下将浸泡有分离膜的氯化亚锡-盐酸水溶液置于200W的超声波清洗器中进行超声处理,超声振荡时间为15min;超声处理处理后将分离膜从溶液中取出,之后将其浸于去离子水中洗涤2次;b、按每100mL盐酸水溶液加入1g氯化钯的比例,将氯化钯固体加入到质量浓度为16%的盐酸水溶液中,搅拌使氯化钯充分溶解,得到氯化钯-盐酸溶液;之后将步骤②a敏化处理后的聚偏氟乙烯分离膜浸泡于氯化钯-盐酸溶液中,并在室温下将浸泡有分离膜的氯化钯-盐酸溶液置于200W的超声波清洗器中进行超声处理,超声振荡时间为15min;超声处理处理后将分离膜从溶液中取出,并用去离子水将其表面冲洗干净;③聚偏氟乙烯表面化学镀镍磷镀层的镀覆:a、按1L蒸馏水加入25~30g硫酸镍、15~20g乳酸、5g柠檬酸、5g乙酸钠、5g氟化氢铵、12~15g次亚磷酸钠的比例,首先将硫酸镍、乳酸、柠檬酸、乙酸钠、氟化氢铵依次加入到盛有蒸馏水的容器中,并将容器置于磁力搅拌器上,加热使溶液的温度为50℃,搅拌使加入各试剂皆完全溶解,使溶液温度自然冷却至室温,再将次亚磷酸钠加入到溶液中,搅拌使次亚磷酸钠完全溶解后,在磁力搅拌容器中溶液的情形下,用滴管移取质量百分浓度为25%的氨水溶液,并将其逐滴滴加到溶液中,同时将pH计探头置于溶液中,调整烧杯中溶液的pH值为4.8~5.0,之后再将溶液缓慢磁力搅拌20min,即配制了制备化学镀镍磷镀层所用的化学镀液;b、将上述化学镀液置于容器中,并将镀液温度升高至85~88℃,然后将经敏化和活化处理后的聚偏氟乙烯分离膜完全浸没于镀液中,盛有镀液的容器温度采用水浴加热控制,施镀1h后,将分离膜从镀液中取出,首先用流动的自来水冲洗其表面,然后用蒸馏水将其清洗干净,将其置于烘...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋来洲沈琳康宁杨育林梁丽芬齐效文张英莉王伟
申请(专利权)人:燕山大学
类型:发明
国别省市:河北,13

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