[發明專利]一種機械化學制備聚酚胺-聚四氟乙烯復合材料的方法

有效

• 申請號: 201611079832.2
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN106589717B
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 劉欽澤;張蔥蔥;高婷婷;姚金水;蔡美榮
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學
• 主分類號: C08L27/18
• 分類號: C08L27/18;C08L79/02;C08G73/02
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本發明提供了一種機械化學法制備聚酚胺?聚四氟乙烯復合材料的方法。方法步驟如下：（1）將一定摩爾比的酚和胺加入純水或一定pH值的水中，攪拌，混合均勻；（2）將該酚胺溶液轉入研缽，并加入適量的聚四氟乙烯；（3）將共混物在研缽中研磨，研磨至聚四氟乙烯完全變為深褐色，并且不再漂浮于液面上；（4）反應完成后，分別用水和無水乙醇洗滌，冷凍干燥至恒重，得到聚酚胺?聚四氟乙烯復合材料。本發明制備方法簡便，制備時間短，制備成本低，后處理簡單；明顯改善了聚四氟乙烯的親水性，使聚四氟乙烯的應用更加廣泛。

技術領域

本發明涉及一種機械化學聚合法制備聚酚胺-聚四氟乙烯復合材料的方法。

背景技術

低耗、低碳、環保、可持續發展是當今時代的呼喚，也是關系民族未來的選擇。然而，磨損現象，一種由摩擦引起的普遍存在的自然現象，作為報廢材料的主要原因普遍存在，造成巨大的財富損失。因此，研究摩擦學、降低摩擦磨損、減少或避免材料的破壞，既是節約能源和材料最有效的手段，又是合乎時代發展的必然選擇。

聚四氟乙烯（PTFE）是一種重要的高分子材料，具有極其優異的性能，諸如高潤滑性、化學穩定性、耐氣候性等，被廣泛應用于航空航天、機械、建筑等工業部門，已經成為現代科學技術中解決許多關鍵技術和提高生產技術水平不可或缺的材料。然而，其自身表面能極低，表面潤濕性能極差，使得其極端地疏水、疏油，難與其它材料結合，限制了其潛能的發揮，也限制了其微納米粉體作為高性能潤滑添加劑的應用。

為解決PTFE的表面惰性問題, 科學工作者通過各種手段對其表面進行修飾以增加其潤濕性和與其他材料的兼容性。目前的方法主要有：鈉-萘絡合物化學刻蝕處理法、高能輻射接枝改性法、激光輻射改性法、離子注入改性和等離子體改性法等。雖然這些方法都能較好的改性PTFE，但是，昂貴的藥品、復雜的過程和特制的儀器，限制了這些方法廣泛的應用。

運用機械化學法修飾聚四氟乙烯，至今還沒有發現類似的報道。

發明內容

為克服現有技術存在的不足和問題，本發明的目的在于提供一種機械化學制備聚酚胺-聚四氟乙烯復合材料的方法，該制備時間短、制備過程綠色環保、制備簡單易行等優點，是一種溫和、容易操作和實現工業化生產的聚合方法。

為實現本發明的目的，提供以下技術方案：

一種機械化學制備聚酚胺-聚四氟乙烯復合材料的方法，其特征在于以下步驟：

（1）將一定摩爾比的酚和胺加入純水或一定pH值的水中，攪拌，混合均勻；

（2）將該酚胺溶液轉入研缽，并加入適量的聚四氟乙烯；

（3）將共混物在研缽中研磨，研磨至聚四氟乙烯完全變為深褐色，并且不再漂浮于液面上；

（4）反應完成后，分別用水和無水乙醇洗滌，冷凍干燥至恒重，得到聚酚胺-聚四氟乙烯復合材料。

本發明制備方法簡便，制備時間短，制備成本低，后處理簡單；明顯改善了聚四氟乙烯的親水性，使聚四氟乙烯的應用更加廣泛。

進一步的，所述步驟中酚為鄰苯二酚、對苯二酚、鄰苯三酚中的至少一種。

進一步的，所述步驟中胺為為二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺或結構式為NH₂(CH₂)nNH₂的脂肪胺（n代表2至12的整數）中的至少一種。

進一步的，所述步驟中酚和胺的摩爾比為0.8~1.2 : 1。

進一步的，所述步驟中聚四氟乙烯和酚的質量比例為1 : 0.02~1。

進一步的，所述步驟中一定pH值為pH=7.0~9.9。

進一步的，所述步驟中研磨時間為1~4小時。