【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及复合润滑剂及其制备方法和应用、超高分子量聚乙烯复合材料，属于聚合物添加剂。
技术介绍
1、聚合物材料具有低密度、耐腐蚀性、易加工性和自润滑性等诸多优点，已经逐渐取代金属材料，广泛应用于各个领域。超高分子量聚乙烯(uhmwpe)是指分子量大于100万的线性聚乙烯，其具有化学惰性、生物相容性、卓越的抗磨性、低摩擦系数、卓越的抗压痕和耐疲劳性能，在摩擦学材料领域具有广泛的应用前景。uhmwpe已被广泛应用于多个领域，例如，uhmwpe可以用于屏蔽材料、人工关节、骨科手术器械、轴承、防弹衣、石油、矿石和食品运输工业管道等众多领域。
2、然而，随着使用环境更加苛刻，uhmwpe的耐磨性能已经不能满足使用要求。磨损会对uhmwpe材料的性能和寿命产生不利影响，还会引发安全问题、增加维护成本，并对环境造成负面影响。因此，亟需提高uhmwpe的耐磨性能。目前，提高uhmwpe耐磨性能的方法主要是添加润滑剂。润滑剂主要包括烃类润滑剂、脂肪酸类润滑剂、脂肪醇类润滑剂、脂肪酸酯类润滑剂、脂肪酰胺类润滑剂等。脂肪醇类润滑剂(例如，乙二醇、丙三醇)具有良好的润滑性和保护作用，可以减少生产过程中各种材料之间的摩擦力，起到润滑和降低磨损的作用，而且不含有害物质，对环境无污染，安全可靠，是非常好的绿色润滑剂。但是脂肪醇类润滑剂作为超高分子量聚乙烯的润滑剂使用时，存在相容性差和易泄露的问题，造成润滑作用不良或者润滑作用过早失效。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种复合润滑剂，可
2、本专利技术的第二个目的在于提供一种复合润滑剂的制备方法，可以解决目前制备的脂肪醇类润滑剂用于润滑超高分子量聚乙烯时存在润滑作用持久性较差的问题。
3、本专利技术的第三个目的在于提供一种复合润滑剂的应用，可以解决目前脂肪醇类润滑剂用于润滑超高分子量聚乙烯时存在润滑作用持久性较差的问题。
4、本专利技术的第四个目的在于提供一种超高分子量聚乙烯复合材料，可以解决目前超高分子量聚乙烯复合材料存在润滑耐磨性较差的问题。
5、为了实现上述目的，本专利技术的复合润滑剂所采用的技术方案为：
6、一种复合润滑剂，包括超高分子量聚乙烯粉末、聚丙烯酰胺凝胶颗粒和负载于聚丙烯酰胺凝胶颗粒上的脂肪醇类润滑剂；所述聚丙烯酰胺凝胶颗粒的粒度不小于20目，所述聚丙烯酰胺凝胶颗粒由包括以下步骤的方法制得：将丙烯酰胺类单体和n,n'-亚甲基双丙烯酰胺在水中于引发剂作用下进行聚合反应；所述n,n'-亚甲基双丙烯酰胺和丙烯酰胺类单体的质量比为(0.1～1):100；所述聚丙烯酰胺凝胶颗粒和脂肪醇类润滑剂的质量比为(1～2):(1～4)；所述聚丙烯酰胺凝胶颗粒和超高分子量聚乙烯粉末的质量比为1:(2～4)。
7、本专利技术的复合润滑剂，将脂肪醇类润滑剂负载于聚丙烯酰胺凝胶颗粒上，可以提高脂肪醇类润滑剂的稳定性，避免使用时泄露。本专利技术的复合润滑剂用于超高分子量聚乙烯时，可以在使用过程中将脂肪醇类润滑剂释放至材料表面，降低摩擦系数，减少磨损。复合润滑剂中的超高分子量聚乙烯粉末可以起到物理隔离作用，防止聚丙烯酰胺凝胶颗粒之间团聚，提高复合润滑剂的润滑耐磨性能。
8、优选地，所述脂肪醇类润滑剂为乙二醇、丙三醇、正丁醇、山梨醇。
9、优选地，所述脂肪醇类润滑剂、聚丙烯酰胺凝胶颗粒和超高分子量聚乙烯粉末的质量比为1:1:(2～4)。
10、优选地，所述超高分子量聚乙烯粉末的平均粒度不大于200μm。
11、优选地，所述n,n'-亚甲基双丙烯酰胺、水、引发剂和丙烯酰胺类单体的质量比为(0.1～1):(100～500):(0.1～1):100。
12、优选地，所述引发剂为水性引发剂。进一步优选地，所述引发剂为过硫酸盐。例如，所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠。
13、优选地，所述丙烯酰胺类单体为甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺。
14、优选地，所述聚合反应的温度为50～60℃，聚合反应的时间不少于5h。
15、优选地，聚合反应结束后，将聚合反应后的体系进行干燥、粉碎，得到聚丙烯酰胺凝胶颗粒。
16、本专利技术的复合润滑剂的制备方法所采用的技术方案为：
17、一种如上所述的复合润滑剂的制备方法，包括以下步骤：将聚丙烯酰胺凝胶颗粒和混合溶剂混合均匀，得到湿混料，然后将湿混料和超高分子量聚乙烯粉末混匀，得到混合料，再将混合料进行干燥处理，得到复合润滑剂；所述混合溶剂由水和脂肪醇类润滑剂组成，水和脂肪醇类润滑剂的质量比为(1～2):(1～2)。
18、本专利技术的复合润滑剂的制备方法，通过将脂肪醇类润滑剂和水组成混合溶剂，可以将脂肪醇类润滑剂均匀负载于聚丙烯酰胺凝胶颗粒，提高脂肪醇类润滑剂的分散均匀性，进而提高复合润滑剂的稳定性和长效使用性。
19、可以理解的是，复合润滑剂的制备方法中，聚丙烯酰胺凝胶颗粒和混合溶剂中的脂肪醇类润滑剂的质量比为(1～2):(1～4)，湿混料中的聚丙烯酰胺凝胶颗粒和超高分子量聚乙烯粉末的质量比为1:(2～4)。
20、本专利技术的复合润滑剂的应用所采用的技术方案为：
21、一种如上所述的复合润滑剂作为超高分子量聚乙烯用润滑剂的应用。
22、本专利技术的复合润滑剂用于超高分子量聚乙烯时，可以在材料表面释放脂肪醇类润滑剂，降低摩擦系数，减少磨损。
23、本专利技术的超高分子量聚乙烯复合材料所采用的技术方案为：
24、一种超高分子量聚乙烯复合材料，包括超高分子量聚乙烯和如上所述的复合润滑剂。
25、本专利技术的超高分子量聚乙烯复合材料在使用过程中，材料内部的复合润滑剂可以释放脂肪醇类润滑剂，降低材料的摩擦系数，减少磨损。
26、优选地，所述超高分子量聚乙烯复合材料中复合润滑剂的质量分数不大于10％。
27、优选地，所述超高分子量聚乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：将配方量的超高分子量聚乙烯和如上所述的复合润滑剂混匀，然后进行造粒或者进行塑料成型。
28、本专利技术的超高分子量聚乙烯复合材料的制备方法制备的超高分子量聚乙烯复合材料在使用时具有较低的摩擦系数和较小的磨损量。
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1.一种复合润滑剂，其特征在于，包括超高分子量聚乙烯粉末、聚丙烯酰胺凝胶颗粒和负载于聚丙烯酰胺凝胶颗粒上的脂肪醇类润滑剂；所述聚丙烯酰胺凝胶颗粒的粒度不小于20目，所述聚丙烯酰胺凝胶颗粒由包括以下步骤的方法制得：将丙烯酰胺类单体和N,N'-亚甲基双丙烯酰胺在水中于引发剂作用下进行聚合反应；所述N,N'-亚甲基双丙烯酰胺和丙烯酰胺类单体的质量比为(0.1～1):100；所述聚丙烯酰胺凝胶颗粒和脂肪醇类润滑剂的质量比为(1～2):(1～4)；所述聚丙烯酰胺凝胶颗粒和超高分子量聚乙烯粉末的质量比为1:(2～4)。
2.如权利要求1所述的复合润滑剂，其特征在于，所述脂肪醇类润滑剂为乙二醇、丙三醇、正丁醇、山梨醇。
3.如权利要求1所述的复合润滑剂，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯粉末的平均粒度不大于200μm。
4.如权利要求1-3中任一项所述的复合润滑剂，其特征在于，所述脂肪醇类润滑剂、聚丙烯酰胺凝胶颗粒和超高分子量聚乙烯粉末的质量比为1:1:(2～4)。
5.如权利要求1-3中任一项所述的复合润滑剂，其特征在于，所述N,N'-亚甲基双丙
6.如权利要求1-3中任一项所述的复合润滑剂，其特征在于，所述引发剂为过硫酸盐；所述丙烯酰胺类单体为甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺；所述聚合反应的温度为50～60℃，聚合反应的时间不少于5h。
7.如权利要求1-3中任一项所述的复合润滑剂，其特征在于，聚合反应结束后，将聚合反应后的体系进行干燥、粉碎，得到聚丙烯酰胺凝胶颗粒。
8.一种如权利要求1-6中任一项所述的复合润滑剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将聚丙烯酰胺凝胶颗粒和混合溶剂混合均匀，得到湿混料，然后将湿混料和超高分子量聚乙烯粉末混匀，得到混合料，再将混合料进行干燥处理，得到复合润滑剂；所述混合溶剂由水和脂肪醇类润滑剂组成，水和脂肪醇类润滑剂的质量比为(1～2):(1～2)。
9.一种如权利要求1-6中任一项所述的复合润滑剂作为超高分子量聚乙烯用润滑剂的应用。
10.一种超高分子量聚乙烯复合材料，其特征在于，包括超高分子量聚乙烯和如权利要求1-6中任一项所述的复合润滑剂。
...【技术特征摘要】
1.一种复合润滑剂，其特征在于，包括超高分子量聚乙烯粉末、聚丙烯酰胺凝胶颗粒和负载于聚丙烯酰胺凝胶颗粒上的脂肪醇类润滑剂；所述聚丙烯酰胺凝胶颗粒的粒度不小于20目，所述聚丙烯酰胺凝胶颗粒由包括以下步骤的方法制得：将丙烯酰胺类单体和n,n'-亚甲基双丙烯酰胺在水中于引发剂作用下进行聚合反应；所述n,n'-亚甲基双丙烯酰胺和丙烯酰胺类单体的质量比为(0.1～1):100；所述聚丙烯酰胺凝胶颗粒和脂肪醇类润滑剂的质量比为(1～2):(1～4)；所述聚丙烯酰胺凝胶颗粒和超高分子量聚乙烯粉末的质量比为1:(2～4)。
2.如权利要求1所述的复合润滑剂，其特征在于，所述脂肪醇类润滑剂为乙二醇、丙三醇、正丁醇、山梨醇。
3.如权利要求1所述的复合润滑剂，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯粉末的平均粒度不大于200μm。
4.如权利要求1-3中任一项所述的复合润滑剂，其特征在于，所述脂肪醇类润滑剂、聚丙烯酰胺凝胶颗粒和超高分子量聚乙烯粉末的质量比为1:1:(2～4)。
5.如权利要求1-3中任一项所述的复合润滑剂，其特征在于，所述n,n'-亚甲基双丙烯酰胺...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈静，冯文凯，陆昶，庞新厂，姚大虎，高喜平，李想，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：
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