【技术实现步骤摘要】
：本专利技术涉及高分子材料，具体涉及一种耐磨自润滑树脂材料的制备方法及其在叶片泵中的应用。
技术介绍
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技术介绍
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1、咖啡机是现代人生活中必不可少的家居电器之一，通常包含了许多不同的零部件，其中一个关键的部件是叶片泵。这个小巧的零部件经常被人们忽视，但它对咖啡机的正常工作非常重要。尤其是在商用全自动咖啡机领域，对机器的稳定性及精度有更高的要求，叶片泵主要由定子及安装在定子上的叶片组合形成，叶片沿着定子的内部曲线滑动，叶片与定子长期接触摩擦，通常的定子及叶片使用材料是合金、铜或一些耐磨性能强的工程塑料、橡胶材料等。但是上述材料价格昂贵，生产工艺复杂，且在高承载的使用状态下，承载能力和抗磨损性能往往不能满足要求，寿命较低，从而影响商用全自动咖啡机的使用性能。
技术实现思路
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技术实现思路
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1、本专利技术要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种耐磨自润滑树脂材料及其制备方法，本专利技术采用石墨烯纳米片以及自制的氮化钛/氧化钛复合材料对聚醚醚酮基体进行改性，制得的材料力学性能好，耐磨性能优异。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种耐磨自润滑树脂材料的制备方法，包括以下步骤：
4、s1：将氮化钛粉末和氨水加入到乙醇溶液中，边搅拌边加入钛酸四丁酯，加入结束后继续搅拌反应，反应结束后将反应液过滤，沉淀洗涤后干燥，制得氮化钛/氧化钛复合材料；
5、s2：将聚醚醚酮树脂、步骤s1制得的
6、作为一种改进的技术方案，步骤s1中，所述氮化钛粉末的平均粒径大小为200-300nm；所述氨水溶液的浓度为20-30wt％。
7、作为一种改进的技术方案，步骤s1中，所述氮化钛粉末、氨水、钛酸四丁酯的用量比为(0.5-1)g：(3-5)ml：(2-3)ml。
8、作为一种改进的技术方案，步骤s1中，所述继续搅拌反应的温度为室温，时间为30-60min。
9、石墨烯纳米片是由单层碳原子组成的蜂窝状平面薄膜，具有极高的比表面积和良好的导电性能。粒径小的石墨烯纳米片能够更均匀地分散在聚醚醚酮材料中，提高材料的润滑性和耐磨性。当石墨烯纳米片的粒径较小时，它们之间的相互作用力更强，可以形成更紧密的排列结构，从而增强聚醚醚酮材料的耐磨性。同时，石墨烯纳米片还可以提高聚醚醚酮材料的润滑性，降低摩擦系数，减少磨损。但是若石墨烯纳米片的粒径过小，则在聚醚醚酮材料中的分散较困难。为了保证石墨烯纳米片在聚醚醚酮基体中的良好分散，本申请选择石墨烯纳米片的平均直径为5-10μm，平均厚度为5-10nm。
10、作为一种改进的技术方案，步骤s2中，所述抗氧剂为季戊四醇硬脂酸酯、丙酸十八碳醇酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯中的一种或多种混合。
11、作为一种改进的技术方案，步骤s2中，所述偶联剂为γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种混合。
12、作为一种改进的技术方案，步骤s2中，各组分用量以重量份计，分别为聚醚醚酮树脂50-60份，氮化钛/氧化钛复合材料5-10份，石墨烯纳米片3-8份、抗氧剂0.1-0.5份、偶联剂0.1-0.5份。
13、作为一种改进的技术方案，步骤s2中，挤出造粒时双螺杆挤出机的后段温度320-350℃，中段温度为360-370℃，前段温度为370-410℃，螺杆长径比15-25，螺杆转速200-800r/min。
14、本专利技术制得的材料可用于直接制成叶片泵的定子和叶片，或涂覆于定子和叶片的表面，用以改善定子以及叶片的抗磨损性能以及承载能力。
15、由于采用了上述技术方案，本专利技术具有以下有益效果：
16、本专利技术制得的耐磨自润滑树脂材料是以聚醚醚酮材料为基体，并添加石墨烯纳米片以及自制的氮化碳/氧化钛复合材料进行改性。聚醚醚酮是一种具有高度结晶性的聚合物，表面光滑，磨擦系数低，耐磨性能好；而且聚醚醚酮具有很高的耐疲劳性和耐蠕变性，这使得它非常适合用于制造在恶劣环境中使用，需要高强度和耐久性的零件。氮化钛的硬度较高，而氧化钛的硬度相对较低，因此当氧化钛包覆氮化钛材料作为聚醚醚酮的涂层时，可以在摩擦过程中起到“软垫”的作用，降低摩擦系数，从而减少磨损。而且氧化钛包覆氮化钛材料中氧化钛作为易粘结壳层材料，大大提高了氮化钛/氧化钛复合材料与聚醚醚酮的相容性，可以增强聚醚醚酮的自润滑性，使其在滑动接触条件下具有良好的滑动性能。此外石墨烯纳米片可以提供更好的自润滑性，而氮化钛/氧化钛复合材料则可以提高耐磨性能。
17、本专利技术在含钛体系中加入一定量的氮化钛，然后在一定条件下进行水解反应，使得氧化钛包覆在氮化钛表面，从而改善了氮化钛材料与聚合物基体的结合性能，进而改善了材料的耐磨性能和力学性能。
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1.一种耐磨自润滑树脂材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种耐磨自润滑树脂材料的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述氮化钛粉末的平均粒径大小为200-300nm；所述氨水溶液的浓度为20-30wt％。
3.根据权利要求1所述的一种耐磨自润滑树脂材料的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述氮化钛粉末、氨水、钛酸四丁酯的用量比为(0.5-1)g：(3-5)ml：(2-3)ml。
4.根据权利要求1所述的一种耐磨自润滑树脂材料的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述继续搅拌反应的温度为室温，时间为30-60min。
5.根据权利要求1所述的一种耐磨自润滑树脂材料的制备方法，其特征在于：步骤S2中，石墨烯纳米片的平均直径为5-10μm，平均厚度为5-10nm。
6.根据权利要求1所述的一种耐磨自润滑树脂材料的制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述抗氧剂为季戊四醇硬脂酸酯、丙酸十八碳醇酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯中的一种或多种混合。
7.根据权利要求1所述的一种耐磨自润滑树
8.根据权利要求1所述的一种耐磨自润滑树脂材料的制备方法，其特征在于：步骤S2中，各组分用量以重量份计，分别为聚醚醚酮树脂50-60份，氮化钛/氧化钛复合材料5-10份，石墨烯纳米片3-8份、抗氧剂0.1-0.5份、偶联剂0.1-0.5份。
9.根据权利要求1所述的一种耐磨自润滑树脂材料的制备方法，其特征在于：步骤S2中，挤出造粒时双螺杆挤出机的后段温度320-350℃，中段温度为360-370℃，前段温度为370-410℃，螺杆长径比15-25，螺杆转速200-800r/min。
10.一种耐磨自润滑树脂材料在叶片泵中的应用，其特征在于：将根据权利要求1至9任一所述的方法制得的材料直接制成或涂覆于叶片泵的定子或叶片表面。
...【技术特征摘要】
1.一种耐磨自润滑树脂材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种耐磨自润滑树脂材料的制备方法，其特征在于：步骤s1中，所述氮化钛粉末的平均粒径大小为200-300nm；所述氨水溶液的浓度为20-30wt％。
3.根据权利要求1所述的一种耐磨自润滑树脂材料的制备方法，其特征在于：步骤s1中，所述氮化钛粉末、氨水、钛酸四丁酯的用量比为(0.5-1)g：(3-5)ml：(2-3)ml。
4.根据权利要求1所述的一种耐磨自润滑树脂材料的制备方法，其特征在于：步骤s1中，所述继续搅拌反应的温度为室温，时间为30-60min。
5.根据权利要求1所述的一种耐磨自润滑树脂材料的制备方法，其特征在于：步骤s2中，石墨烯纳米片的平均直径为5-10μm，平均厚度为5-10nm。
6.根据权利要求1所述的一种耐磨自润滑树脂材料的制备方法，其特征在于：步骤s2中，所述抗氧剂为季戊四醇硬脂酸酯、丙酸十八碳醇酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯中的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴鹏，
申请(专利权)人：咖爷科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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