[發明專利]一種層狀復合材料及其制備方法、一種自潤滑纖維織物復合材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202210436333.3
• 申請日: 2022-04-25
• 公開（公告）號: CN114645451B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 楊明明;張招柱;袁軍亞;姜葳;趙鑫;李佩隆;儲凡杰
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘭州化學物理研究所
• 主分類號: D06M11/80
• 分類號: D06M11/80;D06M15/37;D06M15/61;D06M15/41
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 霍苗

本發明屬于潤滑材料制備技術領域，具體涉及一種層狀復合材料及其制備方法、一種自潤滑纖維織物復合材料及其制備方法和應用。本發明提供一種層狀復合材料的制備方法：將多酚類化合物、聚乙烯亞胺、六方氮化硼和分散介質混合進行表面修飾，得到表面活化修飾的六方氮化硼；將二硫化鉬前驅體鹽、所述表面活化修飾的六方氮化硼和分散介質混合進行溶劑熱反應，得到所述層狀復合材料。本發明提供的制備方法制備的層狀復合材料同時具有優異的導熱性能和耐摩擦性能，作為改性劑改性自潤滑織物后將明顯改善自潤滑纖維織物復合材料的摩擦學性能，進而延長以纖維織物作為潤滑層的軸承零部件的使用壽命。

技術領域

本發明屬于潤滑材料制備技術領域，具體涉及一種層狀復合材料及其制備方法、一種自潤滑纖維織物復合材料及其制備方法和應用。

背景技術

聚合物材料具有密度小、強度高、耐熱性好、耐腐蝕、力學性能優良等優點，目前在航空、航天、先進武器系統和高端民用領域中的應用非常廣泛。自潤滑關節軸承是一種球面滑動軸承，主要由帶有內球面的外圈、帶有外球面的內圈及內外球面之間的自潤滑襯墊組成。由于其具有結構簡單、體積小及承載能力強等優點，自潤滑關節軸承作為高承載、耐磨損、自調心和轉動等重要功能部件，在航空、航天、先進武器系統和高端民用領域中的應用非常廣泛，已成為航空發動機、起落架、方向舵、平尾、襟翼等部位不可或缺的重要部件。自潤滑襯墊是自潤滑關節軸承非常重要的組成部分，可以起到減摩抗磨、隔離金屬、降低機械動力消耗，抗沖擊，減振，降噪音，延長軸承服役壽命等作用。相比其它自潤滑襯墊材料，自潤滑纖維織物具有強度高、結構緊湊、質量小、免維護等優點。

但是，由于摩擦副工作過程中在摩擦界面會有大量的摩擦熱累積，致使局部閃溫嚴重影響自潤滑纖維織物的力學性能和摩擦學性能，導致自潤滑襯墊潤滑失效，降低零部件的使用壽命短。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種層狀復合材料及其制備方法、一種自潤滑纖維織物復合材料及其制備方法和應用。本發明提供的層狀復合材料能夠明顯改善自潤滑纖維織物復合材料的摩擦學性能，進而延長以自潤滑纖維織物作為自潤滑襯墊的軸承零部件的使用壽命。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種層狀復合材料的制備方法，包括以下步驟：

將多酚類化合物、聚乙烯亞胺、六方氮化硼和分散介質混合進行表面修飾，得到表面活化修飾的六方氮化硼；

將二硫化鉬前驅體鹽、所述表面活化修飾的六方氮化硼和分散介質混合進行溶劑熱反應，得到所述層狀復合材料。

優選的，所述多酚類化合物包括多巴胺和/或單寧酸。

優選的，所述多酚類化合物和所述聚乙烯亞胺的質量比為 (0.05～5):(0.01～5)；所述多酚類化合物和所述六方氮化硼的質量比為 (0.05～5):(0.05～15)。

優選的，所述二硫化鉬前驅體鹽和所述表面活化修飾的六方氮化硼的質量比為(0.1～6):(0.05～15)。

優選的，所述溶劑熱反應的溫度為180～240℃，所述溶劑熱反應的保溫時間為5～24h。

本發明提供了上述技術方案所述的制備方法制備得到的層狀復合材料，包括六方氮化硼和接枝于所述六方氮化硼層狀結構表面上的多酚類化合物和聚乙烯亞胺，以及原位生長在所述所述六方氮化硼層狀結構表面上的二硫化鉬。

本發明提供了一種自潤滑纖維織物復合材料，包括自潤滑織物和負載于所述自潤滑織物的纖維之間的改性劑，所述改性劑為上述技術方案所述的層狀復合材料。

優選的，所述改性劑占所述自潤滑纖維織物復合材料的質量百分含量為 0.05～4wt％。

本發明提供了上述技術方案所述的自潤滑纖維織物復合材料的制備方法，包括以下步驟：

將改性劑分散于樹脂溶液中，得到改性劑-樹脂分散液；