[發(fā)明專利]一種新型微納米多組元復(fù)合雪蠟及其制備工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110284355.8
• 申請(qǐng)日: 2021-03-17
• 公開（公告）號(hào): CN113025410A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張琳;張晨雨;解國新;雒建斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): C10M169/04
• 分類號(hào): C10M169/04;C10N30/06
• 代理公司: 北京眾合誠成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 黃家俊

本發(fā)明公開了屬于運(yùn)動(dòng)器械減阻技術(shù)領(lǐng)域的一種新型微納米多組元復(fù)合雪蠟及其制備工藝。所述復(fù)合雪蠟由主材和輔材構(gòu)成；主材為固體蠟，輔材為微納米減阻粒子；微納米減阻粒子中包含1wt％?100wt％的潤滑油微存儲(chǔ)體；復(fù)合雪蠟中固體蠟的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥60％。應(yīng)用過程中，當(dāng)摩擦過程觸發(fā)時(shí)，液體潤滑劑從微存儲(chǔ)體釋放到界面，有效改善運(yùn)動(dòng)器件的摩擦學(xué)性能，降低器械與冰雪界面之間的摩擦阻力，最終提高運(yùn)動(dòng)成績；所述工藝所需設(shè)備簡易，可操作性強(qiáng)，易于放大生產(chǎn)，得到的雪蠟特別適用于冰雪器械表面如雪板、雪車底面的潤滑處理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于運(yùn)動(dòng)器械減阻技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型微納米多組元復(fù)合雪蠟及其制備工藝。

背景技術(shù)

雪蠟是一種用于滑雪板和平底雪橇等滑行器械底部的材料，運(yùn)動(dòng)過程中能夠改善雪板底板摩擦狀態(tài)，減少運(yùn)動(dòng)阻力。雪蠟作為雪上項(xiàng)目必備輔助材料，在世界頂尖的滑雪競技比賽以及日常的滑雪運(yùn)動(dòng)中發(fā)揮重要作用。運(yùn)動(dòng)科學(xué)的相關(guān)研究表明，雪蠟使用的合理性和精準(zhǔn)性已成為贏得比賽的重要因素。2016年國家隊(duì)訓(xùn)練賽事監(jiān)控的數(shù)據(jù)表明，正確使用雪板雪蠟將使我國運(yùn)動(dòng)員成績?cè)谥虚L距離上提高10-60秒，在短距離上提高5-10秒。

上世紀(jì)80年代以前都是采用石蠟作為雪蠟，之后是在石蠟中加入一些添加劑來改善性能；80年代末期含氟化合物雪蠟出現(xiàn)，直到本世紀(jì)初，基本都是采用氟化物和石蠟的混合物作為雪蠟。然而2020年10月，國際滑雪聯(lián)合會(huì)(FIS)在其理事會(huì)秋季會(huì)議上宣布2021-2022雪季執(zhí)行“氟化物禁令”，意味著國際滑雪聯(lián)合會(huì)旗下所有賽事中將禁用含有氟化物的雪板蠟。

基于上述背景，開發(fā)新型環(huán)保雪蠟對(duì)填補(bǔ)當(dāng)前高性能雪蠟產(chǎn)品空缺、提高運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)具有重要意義。傳統(tǒng)的外部潤滑方式，即潤滑劑直接添加到兩個(gè)摩擦界面上的方式，存在液體潤滑劑易泄漏、補(bǔ)給繁瑣等問題。潤滑油微存儲(chǔ)體的提出，將有效地改善液體潤滑劑在基體材料中的存在狀態(tài)，極大的豐富和拓寬液體潤滑劑的應(yīng)用領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種新型微納米多組元復(fù)合雪蠟，所述復(fù)合雪蠟由主材和輔材構(gòu)成；其中，主材為固體蠟，輔材為微納米減阻粒子；復(fù)合雪蠟中固體蠟的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥60wt％，余量為微納米減阻粒子；

微納米減阻粒子中包含潤滑油微存儲(chǔ)體；

潤滑油微存儲(chǔ)體為含油膠囊和/或含油多孔樹脂；含油膠囊和含油多孔樹脂以任意比例組成；

固體蠟為小燭樹蠟/堪地里蠟、日本精蠟、棕櫚蠟、米糠蠟、蓖麻蠟、蜂蠟、蟲白蠟、羊毛蠟、鯨蠟、褐煤蠟、石蠟、微晶蠟、費(fèi)托蠟、聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、乙烯一乙酸乙烯共聚蠟、氧化聚乙烯蠟中的一種或幾種按任意比例組成。

微納米減阻粒子中還包括固體潤滑劑。

所述微納米減阻粒子中潤滑油微存儲(chǔ)體的占比為1wt％-100wt％，余量為固體潤滑劑。

固體潤滑劑為黑磷與石墨烯、氧化石墨烯、、二硫化鉬、二硫化鎢、石墨中的一種或幾種組成。

所述含油膠囊或含油多孔樹脂中包含潤滑油；潤滑油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10wt％-80wt％。

多孔樹脂為聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚氨酯中的一種或多種組成；

潤滑油為基礎(chǔ)油、合成油、植物油、動(dòng)物油、離子液體中的一種或幾種任意比例混合而成。

潤滑油微存儲(chǔ)體的粒徑為70nm-2μm。

一種新型微納米多組元復(fù)合雪蠟的制備工藝，具體步驟為：

1)固態(tài)蠟加熱攪拌得到液態(tài)蠟，加熱溫度為50-150℃；

2)稱取微納米減阻粒子，攪拌條件下加入液態(tài)石蠟，獲得混合均勻的液態(tài)物料；

3)將液態(tài)物料真空脫泡處理10-48h后將液態(tài)物料注模成型；