System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种固液协同润滑的自润滑复合材料及其制备方法技术_技高网
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一种固液协同润滑的自润滑复合材料及其制备方法技术

技术编号:40836849 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-01 15:01
本发明专利技术公开了一种固液协同润滑的自润滑复合材料及其制备方法,属于高分子材料技术领域,所述制备方法包括以下步骤:S001.将酚醛树脂、改性碳纤维、无机‑有机交联骨架微胶囊以及PTFE纤维束置于球磨机中高速球磨;S002.将高速球磨得到的混合料置于模具中热压烧结。所述PTFE纤维束可以形成PTFE网状结构,并用于提供形成PTFE转移膜所需的PTFE材料。所述无机‑有机交联骨架微胶囊以改性纳米二氧化硅、改性玻璃纤维以及聚砜组成的壳材骨架,使得微胶囊能够满足自润滑复合材料的高温高压成型需求,并最终以完整状态存储在酚醛树脂基体中,在持续摩擦过程中微胶囊能够破裂释放润滑油与PTFE材料形成固液协同润滑,能够降低自润滑复合材料的摩擦系数和磨损量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自润滑复合材料,特别涉及一种固液协同润滑的自润滑复合材料及其制备方法


技术介绍

1、滑动自润滑轴承具有免维护、耐腐蚀、自润滑、寿命长、承载高等优点广泛应用于航空航天等苛刻的环境中。常见的滑动自润滑轴承用自润滑复合材料通常以ptfe(聚四氟乙烯)粉末、石墨粉、二硫化钼等材料作为减摩相,以玻璃纤维、碳纤维、二氧化硅等作为增强材料,但是,自润滑复合材料会因长时间服役而发生疲劳、剥落、摩擦热聚集、润滑不足和磨损过大等情况,从而导致滑动自润滑轴承失效。

2、此外,也有自润滑复合材料中会加入含油的微胶囊,可以在滑动自润滑轴承工作时破裂释放润滑油提供油润滑,提高滑动自润滑轴承的使用寿命。但是,现有的含油微胶囊多以聚合物包裹润滑油为主,含油微胶囊的耐温性、抗压强度和耐磨性差,在自润滑复合材料成型过程中含油微胶囊已经大量流失,并且会造成材料力学性能明显的降低,对自润滑复合材料的性能的提升有限。

3、可见,现有技术还有待改进和提高。


技术实现思路

1、鉴于上述现有技术的不足之处,本专利技术的目的在于提供一种固液协同润滑的自润滑复合材料及其制备方法,旨在解决现有的自润滑复合材料润滑不足和磨损过高的问题。

2、为了达到上述目的,本专利技术采取了以下技术方案:

3、一种固液协同润滑的自润滑复合材料的制备方法,包括以下步骤:

4、s001.将60~80重量份的酚醛树脂、10~20重量份的改性碳纤维、5~10重量份的无机-有机交联骨架微胶囊、以及5~10重量份的ptfe纤维束置于球磨机中高速球磨,所述无机-有机交联骨架微胶囊是以改性纳米二氧化硅、改性玻璃纤维以及聚砜组成壳材骨架,并以润滑油为被包裹材料的无机-有机交联骨架微胶囊;

5、s002.将高速球磨得到的混合料置于模具中热压烧结,热压烧结温度160~180℃,热压烧结时间为25~30min,热压烧结成型压力为80~100bar。

6、进一步地,所述改性碳纤维的改性包括以下步骤:

7、将6~8重量份的碳纤维溶解于150~200重量份的氨丁三醇缓冲液中,并使氨丁三醇缓冲液的ph维持在8.5~9,然后加入3~5重量份的多巴胺,搅拌18~24h后,得到改性碳纤维。

8、进一步地,步骤s001中,高速球磨的混合时间为110~130s。

9、进一步地,步骤s001中,所述润滑油为pao、合成机中的至少一种。

10、进一步地,步骤s001中,所述无机-有机交联骨架微胶囊的制备方法包括以下步骤:

11、a001.将0.6~0.8重量份的改性纳米二氧化硅和改性玻璃纤维的混合物加入68~70重量份的去离子水中进行超声分散,得到无机相;

12、a002.将1.8~2.2重量份的聚砜、1.8~2.2重量份的润滑油溶解在58~62重量份的二氯甲烷中,室温搅拌至完全溶解得到有机相;

13、a003.将无机相和有机相共混,高速乳化5~10min,形成皮克林乳液;

14、a004.将4~5重量份的分散剂和200~250重量份的去离子水共混,在50~55℃下搅拌至完全溶解,得到分散相;

15、a005.将分散相的温度控制在30~35℃,然后滴加皮克林乳液,滴加结束后,搅拌反应2~3h;

16、a006.反应结束后用去离子水洗涤反应产物,然后干燥获得无机-有机交联骨架微胶囊。

17、进一步地,步骤a003中,高速乳化的转速为10000~15000rpm。

18、进一步地,步骤a005中,搅拌速度为600~800rpm。

19、进一步地,所述分散剂为明胶、聚乙烯醇、十二烷基苯磺酸钠中的至少一种。

20、进一步地,步骤a001中,所述改性纳米二氧化硅和改性玻璃纤维的混合物的制备方法包括以下步骤:

21、b001.向搅拌容器中加入6.3~6.5重量份的叔辛基苯氧基聚乙氧基乙醇、2.3~2.5重量份的3-异氰基-丙基三乙氧基硅烷以及0.025~0.03重量份的有机锡催化剂,控制搅拌容器内的温度至50~52℃,然后搅拌20~24h获得改性偶联剂;

22、b002.向改性罐中加入0.05~0.08重量份的步骤b001制得的改性偶联剂和200ml的乙醇/去离子水混合溶液,然后用ph调节剂将改性罐中的混合溶液的ph调节至8~9;

23、b003.待改性罐中的混合溶液的ph调节至8~9后,将0.5~0.8重量份的纳米二氧化硅和0.5~0.8重量份的玻璃纤维入至改性罐中,控制改性罐内的温度至65~68℃,然后搅拌20~24h;

24、b004.搅拌结束后,将改性产物离心过滤和干燥处理,得到改性纳米二氧化硅和改性玻璃纤维的混合物。

25、进一步地,本专利技术还提供了一种固液协同润滑的自润滑复合材料,所述的固液协同润滑的自润滑复合材料是由前述的固液协同润滑的自润滑复合材料的制备方法制成。

26、本专利技术的有益效果是:本专利技术提供了一种固液协同润滑的自润滑复合材料及其制备方法,通过对酚醛树脂、改性碳纤维、无机-有机交联骨架微胶囊以及ptfe纤维束进行高速球磨,能够使ptfe纤维束被打散,并形成能够对酚醛树脂基体材料进行锚定的ptfe网状结构,能够防止滑动自润滑轴承持续工作下自润滑复合材料剥落的现象发生,而网状结构的ptfe纤维束在实现锚定作用的同时,还能够提供形成ptfe转移膜所需的ptfe材料,使得自润滑复合材料的对摩面上能够形成ptfe转移膜,从而降低自润滑复合材的摩擦磨损。

27、本专利技术还通过使用以改性纳米二氧化硅、改性玻璃纤维以及聚砜组成壳材骨架,并以润滑油为被包裹材料的无机-有机交联骨架微胶囊作为自润滑复合材料固液协同润滑的润滑油提供材料,可以弥补传统含油微胶囊在抗压强度、耐磨性上以及耐温性上的不足,使得自润滑复合材料在高温高压成型后,仍存在足够多的完整微胶囊,并且持续摩擦过程中破裂释放润滑油与ptfe纤维束共同形成固液协同润滑的作用,提高自润滑复合材料的润滑效率和降低摩擦系数和磨损量,保证自润滑复合材料的低摩擦磨损和稳定的长使用寿命,从而能够广泛用于各类减摩耐磨工况。

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【技术保护点】

1.一种固液协同润滑的自润滑复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的固液协同润滑的自润滑复合材料的制备方法,其特征在于,所述改性碳纤维的改性包括以下步骤:

3.根据权利要求1所述的固液协同润滑的自润滑复合材料的制备方法,其特征在于,步骤S001中,高速球磨的混合时间为110~130s。

4.根据权利要求1所述的固液协同润滑的自润滑复合材料的制备方法,其特征在于,步骤S001中,所述润滑油为PAO、合成机油中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的固液协同润滑的自润滑复合材料的制备方法,其特征在于,步骤S001中,所述无机-有机交联骨架微胶囊的制备方法包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述的固液协同润滑的自润滑复合材料的制备方法,其特征在于,步骤A003中,高速乳化的转速为10000~15000rpm。

7.根据权利要求5所述的固液协同润滑的自润滑复合材料的制备方法,其特征在于,步骤A005中,搅拌速度为600~800rpm。

8.根据权利要求5所述的固液协同润滑的自润滑复合材料的制备方法,其特征在于,所述分散剂为明胶、聚乙烯醇、十二烷基苯磺酸钠中的至少一种。

9.根据权利要求5所述的固液协同润滑的自润滑复合材料的制备方法,其特征在于,步骤A001中,所述改性纳米二氧化硅和改性玻璃纤维的混合物的制备方法包括以下步骤:

10.一种固液协同润滑的自润滑复合材料,其特征在于,所述的固液协同润滑的自润滑复合材料是由权利要求1-9任一项所述的固液协同润滑的自润滑复合材料的制备方法制成。

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【技术特征摘要】

1.一种固液协同润滑的自润滑复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的固液协同润滑的自润滑复合材料的制备方法,其特征在于,所述改性碳纤维的改性包括以下步骤:

3.根据权利要求1所述的固液协同润滑的自润滑复合材料的制备方法,其特征在于,步骤s001中,高速球磨的混合时间为110~130s。

4.根据权利要求1所述的固液协同润滑的自润滑复合材料的制备方法,其特征在于,步骤s001中,所述润滑油为pao、合成机油中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的固液协同润滑的自润滑复合材料的制备方法,其特征在于,步骤s001中,所述无机-有机交联骨架微胶囊的制备方法包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述的固液协同润滑的自润滑复合材料的...

【专利技术属性】
技术研发人员:张文力程慧杰李小磊伍德民
申请(专利权)人:季华实验室
类型:发明
国别省市:

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