[發明專利]一種全氟聚醚超分子凝膠復合納米顆粒潤滑劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201911159056.0
• 申請日: 2019-11-22
• 公開（公告）號: CN111635804B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 蔡美榮;白艷艷;周峰;劉維民
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘭州化學物理研究所
• 主分類號: C10M169/04
• 分類號: C10M169/04;C10N30/04;C10N30/06
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉瀟

本發明涉及潤滑材料技術領域，提供了一種全氟聚醚超分子凝膠復合納米顆粒潤滑劑及其制備方法和應用。本發明利用凝膠因子使全氟聚醚潤滑油形成超分子凝膠潤滑劑，利用超分子凝膠的限域效應，對納米顆粒加以限域，從而實現納米顆粒在全氟聚醚潤滑油的穩定分散，并且納米顆粒作為添加劑有效的提高了超分子凝膠潤滑劑的抗磨減摩性能，大大的提高了超分子凝膠的承載力。本發明提供的全氟聚醚超分子凝膠復合納米顆粒潤滑劑解決了納米顆粒在全氟聚醚潤滑油中分散穩定性差的問題，為納米顆粒在航天航空等苛況條件下的潤滑劑中的應用提供了一種很好的解決方案，對航天航空等高端領域機械設備使用壽命的延長具有很重要的意義。

技術領域

本發明涉及潤滑材料技術領域，特別一種全氟聚醚超分子凝膠復合納米顆粒潤滑劑及其制備方法和應用。

背景技術

全氟聚醚潤滑油因其較高的化學穩定性、較寬的溫度使用范圍、很好的抗輻射性能等而被廣泛的應用于航天航空等高端領域。然而，這種高成本的全氟聚醚潤滑油存在一個重要的缺陷，即納米添加劑在該潤滑油中的分散性很差。眾所周知，納米顆粒作為潤滑添加劑表現出優異的摩擦學性能，它不僅可以在摩擦副表面形成一層保護膜，減少摩擦副的直接接觸，從而降低摩擦系數；其還可以利用自身的小尺寸特性進入到劃痕處，對磨痕表面進行填補和修復，從而減少磨損。然而，納米顆粒在全氟聚醚潤滑油介質中分散穩定性差這一缺陷極大的限制了納米顆粒對其摩擦學性能的改善。因此，設計并制備一種可以使納米顆粒穩定分散于全氟聚醚潤滑油的新型潤滑劑顯得尤為重要，將納米顆粒引入全氟聚醚潤滑油可以有效的減少機械設備的摩擦與磨損，從而延長航天航空等高端機械設備的使用壽命。

近幾年，隨著科學技術的不斷發展，人們發現了一種新型材料－凝膠。該新型材料由最初以水為分散介質形成類似果凍的水凝膠，直至后來逐漸演變為有機分子作為分散介質，進而發展了一種新型的超分子油凝膠潤滑劑。目前，利用超分子凝膠潤滑劑來解決納米顆粒在全氟聚醚潤滑油中分散穩定性差的問題尚沒有相關報道。

發明內容

有鑒于此，本發明目的在于提供一種全氟聚醚超分子凝膠復合納米顆粒潤滑劑及其制備方法和應用。本發明提供的全氟聚醚超分子凝膠復合納米顆粒潤滑劑中納米顆粒分散穩定，且潤滑劑的抗磨減摩性能性能優異。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

一種全氟聚醚超分子凝膠復合納米顆粒潤滑劑，包括全氟聚醚潤滑油、凝膠因子和納米顆粒；所述全氟聚醚超分子凝膠復合納米顆粒潤滑劑中凝膠因子的質量分數為1.5％；所述納米顆粒為MoS₂納米顆粒、WS₂納米顆粒或CaCO₃納米顆粒；所述MoS₂納米顆粒的質量分數為2.0～4.0％；所述WS₂納米顆粒的質量分數為0.6～1.0％；所述CaCO₃納米顆粒的質量分數為5.0～6.0％。

所述凝膠因子具有式I所示分子式：

優選的，所述納米顆粒的粒徑為100nm。

本發明提供了上述方案所述全氟聚醚超分子凝膠復合納米顆粒潤滑劑的制備方法，包括以下步驟：

將凝膠因子和全氟聚醚潤滑油混合，加熱使凝膠因子溶解，然后加入納米顆粒，冷卻后得到全氟聚醚超分子凝膠復合納米顆粒潤滑劑。

優選的，所述加熱的溫度為140℃。

本發明提供了上述方案所述全氟聚醚超分子凝膠復合納米顆粒潤滑劑在航空航天領域中的應用。