【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于耐磨材料，具体涉及一种改性聚酰亚胺材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、随着科技发展，高端装备运动部件服役条件越来越复杂苛刻，对高端装备运动部件的可靠性和服役寿命的要求越来越高，其中运动机构的耐摩擦磨损性能成为制约高端装备在复杂工况环境下高可靠、长寿命运行的关键因素。
2、聚酰亚胺具有优异的耐低温、耐高温、高抗蠕变、高电绝缘、耐辐射、耐腐蚀等优点，但是纯聚酰亚胺磨损率相对较大，为提高应用范围，对其进行摩擦学改性已是刻不容缓。传统填料如碳纤维、碳纳米管、二氧化硅和氮化硼等已被用于改性聚酰亚胺。例如中国专利cn117050521a公开了一种氮化硼改性聚酰亚胺薄膜及制备方法，该专利中制备得到的氮化硼改性聚酰亚胺薄膜同时兼具优异的导热性和柔韧性，可以制成各种异型结构，以满足不同需求。但是传统填料因其表面活性基团较少，与聚酰亚胺基体结合力弱，容易出现团聚，在摩擦时与树脂分离等问题，从而影响改性聚酰亚胺薄膜的耐摩擦性能。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种改性聚酰亚胺材料及其制备方法和应用，本专利技术提供的改性聚酰亚胺材料具有优异的耐磨性能。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种改性聚酰亚胺材料，包括聚酰亚胺和金属-有机框架材料，所述聚酰亚胺和金属-有机框架材料通过酰胺键和氢键结合；所述金属-有机框架材料为nehzik。
3、优选的，所述改性聚酰亚胺材料中金属-有机框架材料的质量百分含量为1～7％。
4、优
5、式1所示结构：
6、
7、本专利技术还提供了上述技术方案所述改性聚酰亚胺材料的制备方法，包括以下步骤：
8、将nehzik分散于n-甲基吡咯烷酮中，得到nehzik分散液；
9、将所述nehzik分散液、4,4’-二氨基二苯醚的n-甲基吡咯烷酮溶液和六氟二酐混合进行一锅反应，得到改性聚酰胺酸溶液；
10、将所述改性聚酰胺酸溶液和催化剂混合均匀后进行酰亚胺化，得到所述改性聚酰亚胺材料。
11、优选的，所述nehzik的制备方法包括以下步骤：
12、将尿刊酸分散于乙醇水溶液中，得到尿刊酸分散液；
13、向所述尿刊酸分散液中滴加锌盐溶液，在超声条件下进行配位反应，得到nehzik。
14、优选的，所述乙醇水溶液中乙醇和水的体积比为4.8～5.2:1；所述尿刊酸和乙醇水溶液的质量比为1.376～2.753:100；
15、所述锌盐溶液包括硝酸锌溶液或醋酸锌溶液；所述锌盐溶液的质量浓度为29.44～58.89g/l。
16、优选的，所述滴加的速率为1～10ml/min；所述超声的功率为1.8～2.2kw；
17、所述配位反应的温度为0～25℃，时间为0.5～5h。
18、优选的，所述nehzik和4,4’-二氨基二苯醚的质量比为1～7:10～31；所述4,4’-二氨基二苯醚和六氟二酐的质量比为10～31:20～70；
19、所述一锅反应的时间为12～48h。
20、优选的，所述酰亚胺化包括依次进行的第一酰亚胺化、第二酰亚胺化、第三酰亚胺化和第四酰亚胺化；
21、所述第一酰亚胺化的温度为45～55℃，保温时间为2.5～3.5h；所述第二酰亚胺化的温度为85～95℃，保温时间为1.5～2.5h；所述第三酰亚胺化的温度为155～165℃，保温时间为0.8～1.2h；所述第四酰亚胺化的温度为175～185℃，保温时间为0.8～1.2h。
22、本专利技术还提供了上述技术方案所述改性聚酰亚胺材料或上述技术方案所述的制备方法制备得到的改性聚酰亚胺材料作为耐磨材料制备运动部件的应用。
23、本专利技术提供了一种改性聚酰亚胺材料，包括聚酰亚胺和金属-有机框架材料，所述聚酰亚胺和金属-有机框架材料通过酰胺键和氢键结合；所述金属-有机框架材料为nehzik。在本专利技术中，金属-有机框架材料作为填料具有铆钉效应提高了改性聚酰亚胺的机械性能；同时金属-有机框架材料中的过渡金属元素zn在摩擦过程中对金属对偶表面均匀、坚固转移膜的形成具有促进作用，从而提高了改性聚酰亚胺的耐磨性能。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种改性聚酰亚胺材料，其特征在于，包括聚酰亚胺和金属-有机框架材料，所述聚酰亚胺和金属-有机框架材料通过酰胺键和氢键结合；所述金属-有机框架材料为NEHZIK。
2.根据权利要求1所述改性聚酰亚胺材料，其特征在于，所述改性聚酰亚胺材料中金属-有机框架材料的质量百分含量为1～7％。
3.根据权利要求1所述改性聚酰亚胺材料，其特征在于，所述聚酰亚胺为热塑性聚酰亚胺，所述热塑性聚酰亚胺具有如式1所示结构：
4.权利要求1～3任一项所述改性聚酰亚胺材料的制备方法，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，所述NEHZIK的制备方法包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，所述乙醇水溶液中乙醇和水的体积比为4.8～5.2:1；所述尿刊酸和乙醇水溶液的质量比为1.376～2.753:100；
7.根据权利要求5或6所述制备方法，其特征在于，所述滴加的速率为1～10mL/min；所述超声的功率为1.8～2.2kW；
8.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，所述NEHZ
9.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，所述酰亚胺化包括依次进行的第一酰亚胺化、第二酰亚胺化、第三酰亚胺化和第四酰亚胺化；
10.权利要求1～3任一项所述改性聚酰亚胺材料或权利要求4～9任一项所述的制备方法制备得到的改性聚酰亚胺材料作为耐磨材料制备运动部件的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种改性聚酰亚胺材料，其特征在于，包括聚酰亚胺和金属-有机框架材料，所述聚酰亚胺和金属-有机框架材料通过酰胺键和氢键结合；所述金属-有机框架材料为nehzik。
2.根据权利要求1所述改性聚酰亚胺材料，其特征在于，所述改性聚酰亚胺材料中金属-有机框架材料的质量百分含量为1～7％。
3.根据权利要求1所述改性聚酰亚胺材料，其特征在于，所述聚酰亚胺为热塑性聚酰亚胺，所述热塑性聚酰亚胺具有如式1所示结构：
4.权利要求1～3任一项所述改性聚酰亚胺材料的制备方法，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，所述nehzik的制备方法包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，所述乙醇水溶液中乙醇和水的体积比为4....
【专利技术属性】
技术研发人员：裴先强，于子汇，王彦，张展程，王齐华，王廷梅，
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：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。