[發(fā)明專利]一種超韌性高耐磨MXene基復合材料的制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202210375648.1 | 申請日： | 2022-04-11 |
| 公開（公告）號： | CN114591600B | 公開（公告）日： | 2022-12-13 |
| 發(fā)明（設計）人： | 張俊彥;白常寧;高凱雄 | 申請（專利權）人： | 中國科學院蘭州化學物理研究所 |
| 主分類號： | C08L63/00 | 分類號： | C08L63/00;C08K3/22;C08K3/14;C08K7/24 |
| 代理公司： | 北京眾合誠成知識產(chǎn)權代理有限公司 11246 | 代理人： | 劉妮 |
| 地址： | 730000 甘肅省蘭州市城*** | 國省代碼： | 甘肅;62 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 韌性 耐磨 mxene 復合材料 制備 方法 | ||
1.一種超韌性高耐磨MXene基復合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
步驟一：Ti3C2Tx MXene納米片的合成
將LiF緩慢加入HCl中并持續(xù)攪拌，待完全溶解后，逐漸加入Ti3AlC2以形成第一混合物，將第一混合物在35℃攪拌24小時后獲得的產(chǎn)物用去離子水洗滌數(shù)次，直到上清液的pH為6，再在冰浴中的N2氣氛中超聲處理上清液，然后以不同的離心速度，得到S-MXene納米片和L-MXene納米片；
步驟二：氧化鋅顆粒的制備
以聚乙二醇為溶劑，溶解Zn(NO3)2·6H2O和聚乙烯吡咯烷酮的復合溶液，將復合溶液轉(zhuǎn)移到高壓釜中，在200℃下保持6小時，冷卻至室溫后得氧化鋅球體，用去離子水和乙醇離心洗滌氧化鋅球體數(shù)次，并在烘箱中干燥；
步驟三：多孔定向排列式MXene基泡沫體的制備
將S-MXene分散在去離子水中，然后使用超聲波將氧化鋅球體分散在去離子水中，并滴入S-MXene溶液中并磁力攪拌12小時，直至S-MXene納米片被靜電吸附到氧化鋅球體表面，待完成吸附后，加入L-MXene溶液并攪拌1小時得第二混合物，再將第二混合物通過聚丙烯膜過濾形成濕MXene基泡沫體，然后在真空下冷凍干燥48小時，得到多孔定向排列式MXene基泡沫體；
步驟四：固化形成MXene基復合材料：
以1000:1質(zhì)量比的環(huán)氧樹脂和2,4-戊二酸釹(III)在80℃下攪拌8小時得到第三混合物，冷卻至室溫后，將第三混合物與固化劑以100:95的質(zhì)量比進一步混合，制成均質(zhì)溶液，然后，將多孔定向排列式MXene基泡沫體浸入均質(zhì)溶液中，在真空條件下脫氣6小時，再將MXene基泡沫體-環(huán)氧樹脂混合物在135℃下預固化2小時，然后在165℃下完全固化14小時。
2.如權利要求1所述的超韌性高耐磨MXene基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟一中，LiF和Ti3AlC2的質(zhì)量比為0.5～0.75，兩者混合濃度為80mg/mL。
3.如權利要求2所述的超韌性高耐磨MXene基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟一中，離心至少兩次，且第一次離心速度不高于3000rpm，第二次不低于5000rpm。
4.如權利要求3所述的超韌性高耐磨MXene基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟二中，Zn(NO3)2·6H2O和聚乙烯吡咯烷酮質(zhì)量比為1:1，兩者混合濃度為12mg/mL。
5.如權利要求4所述的超韌性高耐磨MXene基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟三中，S-MXene、氧化鋅球體和L-MXene的質(zhì)量比為1:2:4。
6.如權利要求5所述的超韌性高耐磨MXene基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟三中，干燥后MXene基泡沫體密度為0.5mg/cm3。
7.如權利要求6所述的超韌性高耐磨MXene基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟四中，MXene基泡沫體浸入均質(zhì)溶液真空條件下脫氣時溫度在45～55℃。
8.根據(jù)權利要求1-7任一所述方法制備得到的MXene基復合材料在潤滑領域的應用。
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