复合超润滑涂层材料及其制备方法和复合超润滑涂层和应用技术

本发明专利技术涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种复合超润滑涂层材料及其制备方法和复合超润滑涂层和应用。该复合涂层材料含有环氧树脂单体、固化剂和聚硅氧烷；所述聚硅氧烷选自氨基封端聚硅氧烷、乙烯基封端聚硅氧烷、甲基封端聚硅氧烷和羟基封端聚硅氧烷中的至少一种。本发明专利技术提供的复合超润滑涂层材料能够制备得到在多种环境，例如真空，干燥氮气，干燥空气，高湿空气中都具有超低摩擦系数和极高的耐磨性的复合超润滑涂层，且该涂层致密均匀，附着性好。着性好。着性好。

【技术实现步骤摘要】
复合超润滑涂层材料及其制备方法和复合超润滑涂层和应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及一种复合超润滑涂层材料及其制备方法和复合超润滑涂层和应用。

技术介绍

[0002]近年来，由于机械设备高精度、高可靠性和高传输效率方面的要求，对具有超低摩擦/磨损性能的自润滑轴承及传动部件提出了越来越迫切的需求。因此，发展新型高性能自润滑涂层材料和技术对我国未来重大装备和高
的发展意义重大。
[0003]超滑可分为固体超滑(含结构超滑)和液体超滑。目前，能实现固体超滑的材料体系主要包括非晶碳，石墨烯，二硫化钼等。但是，这些材料的摩擦学性能受环境气氛和湿度的影响非常显著。例如，非晶碳和石墨烯这两类碳基超滑材料一般只在干燥气氛和真空下具有超润滑性能，而在高湿度环境下摩擦系数难以达到超润滑水平。
[0004]环氧树脂是一类非常重要的涂层材料，由于其良好的附着性和抗腐蚀性能，在材料表面防护领域具有广泛的应用。但是其摩擦系数总体偏高(>0.6)，而且抗磨损性能差。目前，通过纳米复合技术对环氧树脂的减摩抗磨性能进行了大量的改性。但是，截止目前，具有稳定的超润滑性能的环氧树脂涂层材料还鲜有报道和公开。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的环氧丙烷涂层材料摩擦系数高、抗磨损性能差等问题，提供复合超润滑涂层材料及其制备方法和复合超润滑涂层和应用，该复合超润滑涂层材料在多种环境中都具有超低摩擦系数和极高的耐磨性。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种复合超润滑涂层材料，该复合超润滑涂层材料含有环氧树脂单体、固化剂和聚硅氧烷；
[0007]所述聚硅氧烷选自氨基封端聚硅氧烷、乙烯基封端聚硅氧烷、甲基封端聚硅氧烷和羟基封端聚硅氧烷中的至少一种。
[0008]本专利技术第二方面提供一种本专利技术所述的复合超润滑涂层材料的制备方法，该方法包括：
[0009]方法一：按照比例投入所述环氧树脂单体和固化剂，并进行第一球磨，混合均匀；再按照比例加入所述聚硅氧烷进行第二球磨得到所述复合超润滑涂层材料；或
[0010]方法二：将所述聚硅氧烷溶于有机溶剂中，再按照比例加入环氧树脂单体和固化剂，搅拌混合均匀后，加热除去有机溶剂得到所述复合超润滑涂层材料。
[0011]本专利技术第三方面提供一种本专利技术所述的复合超润滑涂层材料制备的复合超润滑涂层。
[0012]本专利技术第四方面提供一种本专利技术所述的复合超润滑涂层材料和本专利技术所述的复合超润滑涂层在传动轴承中的应用。
[0013]本专利技术提供的复合超润滑涂层材料能够制备得到在多种环境(如真空，干燥氮气，
干燥空气，高湿空气)中都具有超低摩擦系数和极高的耐磨性的复合超润滑涂层，且该涂层致密均匀，附着性好。
附图说明
[0014]图1是本专利技术实施例1提供的复合超润滑涂层断面的SEM图；
[0015]图2是本专利技术实施例1提供的复合超润滑涂层在大气环境中的摩擦曲线图；
[0016]图3是本专利技术实施例1提供的复合超润滑涂层在干燥氮气中摩擦曲线图；
[0017]图4是对比例1提供的是不含聚硅氧烷的涂层在空气中的摩擦曲线图。
具体实施方式
[0018]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0019]根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供一种复合超润滑涂层材料，该复合超润滑涂层材料含有环氧树脂单体、固化剂和聚硅氧烷；
[0020]所述聚硅氧烷选自氨基封端聚硅氧烷、乙烯基封端聚硅氧烷、甲基封端聚硅氧烷和羟基封端聚硅氧烷中的至少一种。本专利技术提供的复合超润滑涂层材料能够制备得到在多种环境(如真空，干燥氮气，干燥空气，高湿空气)中都具有超低摩擦系数和极高的耐磨性的复合超润滑涂层，且该涂层致密均匀，附着性好，透光率高。
[0021]在本专利技术中，聚硅氧烷是本领域中的聚二甲基硅氧烷。
[0022]根据本专利技术的一种优选实施方式，以质量比计，环氧树脂单体与固化剂的质量比为1
‑
3:3
‑
1。
[0023]根据本专利技术的一种优选实施方式，所述聚硅氧烷占涂层材料总质量的1wt％
‑
30wt％，优选为2
‑
8wt％。
[0024]根据本专利技术的一种优选实施方式，所述甲基封端聚硅氧烷为二甲基封端聚硅氧烷和/或三甲基封端聚硅氧烷。
[0025]根据本专利技术的一种优选实施方式，所述聚硅氧烷为氨基封端聚硅氧烷和/或羟基封端聚硅氧烷，优选为氨基封端聚二甲基硅氧烷和羟基封端聚二甲基硅氧烷。
[0026]根据本专利技术的一种优选实施方式，氨基封端聚二甲基硅氧烷和羟基封端聚二甲基硅氧烷的质量比为1:0.6
‑
1.5。
[0027]在本专利技术中，对所述环氧树脂单体没有特别的限定，本领域环氧树脂单体均能作为本专利技术的所述的环氧树脂单体，优选地，所述环氧树脂单体选自双酚A型、双酚F型、脂肪族缩水甘油醚和缩水甘油酯型环氧树脂单体中的至少一种。优选地，环氧树脂单体为双酚A二缩水甘油醚、3,4
‑
环氧环己基甲基
‑
3,4
‑
环氧环己基甲酸酯和4,5
‑
环氧四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯中的至少一种。
[0028]根据本专利技术的一种优选实施方式，所述环氧树脂单体为3,4
‑
环氧环己基甲基
‑
3,4
‑
环氧环己基甲酸酯与双酚A二缩水甘油醚的混合物，优选地，3,4
‑
环氧环己基甲基
‑
3,4
‑
环氧环己基甲酸酯与双酚A二缩水甘油醚的质量比为1:2
‑
4。
[0029]根据本专利技术的一种优选实施方式，所述固化剂选自胺类或吡啶类固化剂中的至少一种，优选选自乙二胺、二苯胺、氨基二苯砜、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚氨、氨基吡啶、乙烯吡啶和聚乙烯吡啶中的至少一种。
[0030]本专利技术第二方面提供一种本专利技术所述的复合超润滑涂层材料的制备方法，该方法包括：
[0031]方法一：按照比例投入所述环氧树脂单体和固化剂，并进行第一球磨，混合均匀；再按照比例加入所述聚硅氧烷进行第二球磨得到所述复合超润滑涂层材料；或
[0032]方法二：将所述聚硅氧烷溶于有机溶剂中，再按照比例加入环氧树脂单体和固化剂，搅拌混合均匀后，加热除去有机溶剂得到所述复合超润滑涂层材料。
[0033]根据本专利技术的一种优选实施方式，方法一中，第一球磨、第二球磨的条件各自独立地包括：球磨温度为20
‑
60℃，根据球磨温度合理调整球磨时间，优选地，球本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合超润滑涂层材料，其特征在于，该复合涂层材料含有环氧树脂单体、固化剂和聚硅氧烷；所述聚硅氧烷选自氨基封端聚硅氧烷、乙烯基封端聚硅氧烷、甲基封端聚硅氧烷和羟基封端聚硅氧烷中的至少一种。2.根据权利要求1所述的复合超润滑涂层材料，其中，所述聚硅氧烷占涂层材料总质量的1wt％
‑
30wt％，优选为2
‑
8wt％；和/或所述环氧树脂单体与固化剂的质量比为1
‑
3:3
‑
1。3.根据权利要求1或2所述的复合超润滑涂层材料，其中，所述甲基封端聚硅氧烷为二甲基封端聚硅氧烷和/或三甲基封端聚硅氧烷；和/或所述环氧树脂单体选自双酚A型、双酚F型、多酚型缩水甘油醚、脂肪族缩水甘油醚和缩水甘油酯型环氧树脂单体中的至少一种；和/或所述固化剂选自胺类和/或吡啶类固化剂中的至少一种，优选选自乙二胺、二苯胺、氨基二苯砜、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚氨、氨基吡啶、乙烯吡啶和聚乙烯吡啶中的至少一种。4.根据权利要求1
‑
3中任意一项所述的复合超润滑涂层材料，其中，所述环氧树脂单体为脂肪族缩水甘油醚与双酚A型缩水甘油醚的混合物，优选地，脂肪族缩水甘油醚与双酚A缩水甘油醚的质量比为1:2
‑
4；和/或所述聚硅氧烷为氨基封端聚硅氧烷和/或羟基封端聚硅氧烷，优选为氨基封端聚二甲基硅氧烷和羟基封端聚二甲基硅氧烷。5.权利要求1
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小强，
申请(专利权)人：江西理工大学，
类型：发明
国别省市：