[發明專利]一種超聲電機氮化碳改性聚四氟乙烯復合材料及制備方法

在審

• 申請號: 201910135870.2
• 申請日: 2019-02-25
• 公開（公告）號: CN109796709A
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 趙蓋;宋敬伏;余元豪;裘進浩;丁慶軍
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: C08L27/18
• 分類號: C08L27/18;C08K9/06;C08K3/28;C08K3/04;C08K3/34;C08K3/22
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 瞿網蘭

1.一種超聲電機用氮化碳改性聚四氟乙烯復合材料，其特征在于，復合材料的組分按照質量百分含量計算：聚四氟乙烯90～97%，表面改性處理過的氮化碳1～5%，多壁碳納米管1～2%，納米氧化物1～3%，各組份之和為100%。

2.根據權利要求1所述的超聲電機用氮化碳改性聚四氟乙烯復合材料，其特征是所述的聚四氟乙烯的粒徑為20～35μm，所述聚四氟乙烯具有較低的表面能和良好的自潤滑性能。

3.根據權利要求1所述的超聲電機用氮化碳改性聚四氟乙烯復合材料，其特征是所述的氮化碳表面改性劑為乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷中的一種，用量為g-C₃N₄粉末質量的1-2%。

4.根據權利要求1所述的超聲電機用氮化碳改性聚四氟乙烯復合材料，其特征是所述的多壁碳納米管的直徑為8-15nm，長度為10-50 μm，所述多壁碳納米管具有良好的力學性能，是提高聚合物強度的理想增強材料。

5.根據權利要求1所述的超聲電機用氮化碳改性聚四氟乙烯復合材料，其特征是所述的納米氧化物為氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、氧化鋅中的一種。

6.一種權利要求1所述的超聲電機用氮化碳改性聚四氟乙烯復合材料的制備方法，其特征是它包括如下步驟：

1）將三聚氰胺在馬弗爐中焙燒，冷卻研磨得到g-C₃N₄粉末；

2）用表面改性劑對g-C₃N₄進行表面改性；

3）將步驟2所得的表面改性處理過的g-C₃N₄粉末與聚四氟乙烯粉末、多壁碳納米管、無機納米顆粒按比例加入到球磨罐中，加入無水乙醇進行球磨混合；球磨機運行速度不小于1000rpm，球磨時間不小于8小時；然后烘干過200目篩得到復合粉末；

4）將步驟3球磨混合好的復合粉末加入模具中進行冷壓成型，模壓10～20MPa，保壓10-20分鐘；脫模后在四氟燒結爐中進行燒結，溫度360～380℃，保溫后隨爐冷卻；

5）將步驟4制成的聚四氟乙烯復合材料進行切片、粘貼以及表面研磨處理供超聲電機使用。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征是所述的表面改性劑為硅烷型表面改性劑。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征是所述的硅烷型表面改性劑為乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷中的一種，用量為g-C₃N₄粉末質量的1-2%。