【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于润滑涂层，具体涉及一种核壳结构复合材料及其制备方法和应用、一种树脂基复合润滑涂料及涂层。
技术介绍
1、在复杂的服役环境下材料的润滑失效极易导致润滑涂层受到严重破坏，缩短关键部件的服役寿命。因此，对适用于各种装备的润滑涂层的持久稳定润滑提出了极高的要求。
2、研究表明，大多数固体润滑剂对工况和环境具有选择性，即只在某个运行区间内发挥润滑作用。其中，二硫化钼(mos2)以其低摩擦系数、高硬度、高耐磨等特性，一直被作为润滑防护材料广泛应用于各个领域。近期，研究人员通过水热法获得了各种形态的mos2纳米材料，如纳米片、微/纳米球、微/纳米球花和纳米线等。摩擦测试证实mos2纳米球花的摩擦学性能远优于传统的层状mos2材料，其原因在于纳米球花mos2的层状封闭球形结构赋予的优异化学稳定性。这种表观闭合结构的mos2(比如球状或管状)不但具有传统mos2的化学结构和物理性能，且在大载荷下球状mos2在摩擦界面处易发生滚动、弹性形变及球壳剥落，显著提高了其耐磨润滑性能。
3、mos2虽然在真空/惰性气体条件下能够维持较低的摩擦系数和磨损率，但是因其结构缺陷、水分和氧气入侵产生的硬质氧化物充当磨粒相会造成摩擦阻力增大，严重阻碍了其在大气湿度环境中的实际应用效果。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种核壳结构复合材料及其制备方法和应用、一种树脂基复合润滑涂料及涂层，本专利技术提供的核壳结构复合材料作为润滑填料在树脂基体里表现出较好的分散性和高硬度，能
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、本专利技术提供了一种核壳结构复合材料，包括球花状mos2核心；包覆在其表面的聚合物中间修饰层，形成所述聚合物中间修饰层的材料含有羟基基团；以及化学修饰在所述聚合物中间修饰层表面的笼型倍半硅氧烷壳层。
4、优选的，形成所述聚合物中间修饰层的材料包括聚多巴胺、聚乙二醇和聚乙烯醇中的一种或多种。
5、优选的，所述聚乙二醇的重均分子量为20000；所述聚乙烯醇的重均分子量为10000～26000。
6、优选的，所述球花状mos2核心的粒径为180～190nm。
7、优选的，所述聚合物中间修饰层的厚度为45～55nm。
8、本专利技术提供了上述技术方案所述的核壳结构复合材料的制备方法，包括以下步骤：
9、将球花状mos2表面包覆聚合物层，得到中间产物；所述中间产物包括球花状mos2核心以及包覆在其表面的聚合物中间修饰层；
10、将所述中间产物的碱性分散液和氨基化笼型倍半硅氧烷混合进行迈克尔加成和席夫碱反应，得到所述核壳结构复合材料。
11、本专利技术提供了上述技术方案所述的核壳结构复合材料或上述技术方案所述的制备方法制备得到的核壳结构复合材料作为润滑填料的应用。
12、本专利技术提供了一种树脂基复合润滑涂料，包括独立包装的树脂组分和固化剂，所述树脂组分包括树脂基体和润滑填料；所述润滑填料包括上述技术方案所述的核壳结构复合材料或上述技术方案所述的制备方法制备得到的核壳结构复合材料。
13、优选的，所述树脂基体为水性环氧树脂，所述润滑填料的质量占所述树脂基体质量的百分比为1～4％。
14、本专利技术提供了一种树脂基复合润滑涂层，由树脂基复合润滑涂料在金属基底表面成膜后固化得到；所述树脂基复合润滑涂料为上述技术方案所述的树脂基复合润滑涂料。
15、本专利技术提供了一种核壳结构复合材料(记为m-mos2@poss)，包括球花状mos2核心；包覆在其表面的聚合物中间修饰层，形成所述聚合物中间修饰层的材料含有羟基基团；以及化学修饰在所述聚合物中间修饰层表面的笼型倍半硅氧烷壳层。本专利技术在球花状mos2核心表面首先包覆聚合物中间修饰层，通过聚合物中间修饰层含有的羟基基团提供化学反应活性位点，从而通过化学修饰在所述聚合物中间修饰层表面形成笼型倍半硅氧烷壳层，笼型半硅氧烷(poss)是一种具有硅核的有机-无机杂化核壳结构材料，本专利技术在通过形成笼型倍半硅氧烷壳层，得到的核壳结构复合材料具有良好的环境稳定性，在湿度和氧气条件下均具有良好的稳定性。综上，本专利技术提供的核壳结构复合材料在树脂基体里表现出较好的分散性和高硬度，能够有效缓解mos2/树脂涂层中mos2在高湿度条件(80±2％)下的氧化现象；相比于通过直接混合得到的mos2/环氧涂层，本专利技术提供的核壳结构复合材料得到的树脂复合润滑涂层在湿度环境下能够有效的降低摩擦系数和磨损率。由实施例的结果表明：本专利技术提供的m-mos2@poss在环氧树脂基体中具有良好的分散性和均匀性；且提高了树脂基复合润滑涂层界面粘结强度，树脂基复合润滑涂层的抗变形性得到了显著提高。由m-mos2@poss形成的树脂基复合润滑涂层的邵氏硬度值也明显提高。同时，本专利技术使用球盘式往复摩擦磨损试验机对树脂基复合润滑涂层进行宏观摩擦学性能测试：采用直径为6mm的不锈钢小球作为摩擦副，外加载荷为10n，往复速度为2hz，每组数据均独立测试三次，以保证数据的真实可行性，测试在室温为25±2℃，相对湿度为25±2％和80±2％的环境下分别开展，在rh～25％的环境湿度下，由m-mos2@poss形成的树脂基复合润滑涂层的摩擦系数低，在潮湿环境(rh～80％)下，由m-mos2@poss形成的树脂基复合润滑涂层的摩擦系数始终稳定在0.25以下。说明由m-mos2@poss形成的树脂基复合润滑涂层能够很好的改善单一mos2在湿度环境下的润滑失效的问题，同时在湿度环境下具有良好的稳定性。由此，本专利技术提供的m-mos2@poss在提高摩擦界面的转移膜的摩擦学性能中起着重要作用。
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1.一种核壳结构复合材料，其特征在于，包括球花状MoS2核心；包覆在其表面的聚合物中间修饰层，形成所述聚合物中间修饰层的材料含有羟基基团；以及化学修饰在所述聚合物中间修饰层表面的笼型倍半硅氧烷壳层。
2.根据权利要求1所述的核壳结构复合材料，其特征在于，形成所述聚合物中间修饰层的材料包括聚多巴胺、聚乙二醇和聚乙烯醇中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的核壳结构复合材料，其特征在于，所述聚乙二醇的重均分子量为20000；所述聚乙烯醇的重均分子量为10000～26000。
4.根据权利要求1所述的核壳结构复合材料，其特征在于，所述球花状MoS2核心的粒径为180～190nm。
5.根据权利要求1或2所述的核壳结构复合材料，其特征在于，所述聚合物中间修饰层的厚度为45～55nm。
6.权利要求1～5任一项所述的核壳结构复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.权利要求1～5任一项所述的核壳结构复合材料或权利要求6所述的制备方法制备得到的核壳结构复合材料作为润滑填料的应用。
8.一种树脂基复
9.根据权利要求8所述的树脂基复合润滑涂料，其特征在于，所述树脂基体为水性环氧树脂，所述润滑填料的质量占所述树脂基体质量的百分比为1～4％。
10.一种树脂基复合润滑涂层，其特征在于，由树脂基复合润滑涂料在金属基底表面成膜后固化得到；所述树脂基复合润滑涂料为权利要求8或9所述的树脂基复合润滑涂料。
...【技术特征摘要】
1.一种核壳结构复合材料，其特征在于，包括球花状mos2核心；包覆在其表面的聚合物中间修饰层，形成所述聚合物中间修饰层的材料含有羟基基团；以及化学修饰在所述聚合物中间修饰层表面的笼型倍半硅氧烷壳层。
2.根据权利要求1所述的核壳结构复合材料，其特征在于，形成所述聚合物中间修饰层的材料包括聚多巴胺、聚乙二醇和聚乙烯醇中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的核壳结构复合材料，其特征在于，所述聚乙二醇的重均分子量为20000；所述聚乙烯醇的重均分子量为10000～26000。
4.根据权利要求1所述的核壳结构复合材料，其特征在于，所述球花状mos2核心的粒径为180～190nm。
5.根据权利要求1或2所述的核壳结构复合材料，其特征在于，所述聚合物中间修饰层的厚度为45～55nm。
6.权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨亚文，高煌，王金清，马立民，贾卫红，杨生荣，
申请(专利权)人：中国科学院兰州化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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