[發明專利]一種MXene@UiO-66-NH2免溶劑納米流體及其制備和應用、復合材料及制備

有效

• 申請號: 202210365838.5
• 申請日: 2022-04-08
• 公開（公告）號: CN114753148B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 袁軍亞;張招柱;陳祖均;楊明明;儲凡杰;李佩隆;姜葳;趙鑫
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘭州化學物理研究所
• 主分類號: D06M11/74
• 分類號: D06M11/74;D06M15/37;D06M15/41;D06M101/22;D06M101/30
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 申素霞

本發明提供了一種MXene@UiO?66?NH₂免溶劑納米流體及其制備和應用、復合材料及制備，屬于固體潤滑技術領域。本發明制備的MXene@UiO?66?NH₂免溶劑納米流體添加至PI/PTFE混紡織物復合材料中，通過發揮MXene納米片的減磨潤滑性能和UiO?66?NH₂納米顆粒的承載能力及二者的協同效應，提升織物復合材料的摩擦學性能。雜化體以納米流體的形式在復合材料內部實現均勻地分散，同時可以有效提升MXene@UiO?66?NH₂與樹脂基體間的界面結合性能，可以充分發揮MXene納米片和UiO?66?NH₂納米顆粒對PI/PTFE混紡織物復合材料摩擦學性能的協同增強作用。

技術領域

本發明涉及固體潤滑技術領域，尤其涉及一種MXene@UiO-66-NH₂免溶劑納米流體及其制備和應用、復合材料及制備。

背景技術

PI/PTFE混紡織物復合材料因聯合了聚酰亞胺纖維優異的力學性能和聚四氟乙烯纖維突出的潤滑性能，而被廣泛應用于高端裝備的減磨、潤滑領域。然而，隨著科學技術的發展，對混紡織物復合材料的摩擦學性能提出了更高的要求，尤其需要滿足在高溫、重載等苛刻工況條件下的穩定運行。因此，需要對織物復合材料的承載、潤滑以及耐溫性能進行進一步提升和改進。

填充潤滑和增強填料被視為一種簡單且有效的改進織物復合材料潤滑性能的途徑，因而不同種類的填料(包括石墨烯、碳納米管或金屬硼化物)被引入織物復合材料并取得有效的進展。而且，由于單一種類的填料對織物復合材料摩擦學性能的增強作用有限，越來越多的研究者通過將增強填料組裝在一起發揮協同增強作用，實現織物復合材料摩擦學性能的顯著提升。然而，填料在復合材料中的分散性也直接影響填料的增強效應，現有增強填料在復合材料中的分散性能較差，影響了對織物復合材料摩擦學性能的提升。

發明內容

本發明的目的在于提供一種MXene@UiO-66-NH₂免溶劑納米流體及其制備和應用、復合材料及制備，所制備的MXene@UiO-66-NH₂免溶劑納米流體可以顯著提高PI/PTFE混紡織物復合材料的摩擦學性能。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種MXene@UiO-66-NH₂免溶劑納米流體的制備方法，包括以下步驟：

將MXene納米片分散液和UiO-66-NH₂有機金屬骨架材料混合，進行自組裝，得到雜化體；

將硅烷偶聯劑、聚醚胺和分散劑混合，進行加成反應，得到長鏈產物；

將所述長鏈產物和雜化體混合，進行接枝，得到MXene@UiO-66-NH₂免溶劑納米流體。

優選的，所述MXene納米片分散液中MXene納米片包括Ti₃AlC₂-MXene；所述MXene納米片分散液中MXene納米片與UiO-66-NH₂有機金屬骨架材料的質量比為(0.5～1)：(0.5～1)；所述自組裝的時間為4～10h。

優選的，所述硅烷偶聯劑包括KH560或KH560；所述聚醚胺包括聚醚胺M2070或聚醚胺M1000；所述硅烷偶聯劑和聚醚胺的摩爾比為1:1。

優選的，所述加成反應的溫度為40～60℃，時間為12～24h。

優選的，所述雜化體與硅烷偶聯劑的質量比為1:(2～4)；所述接枝的溫度為30～50℃，時間為6～12h。