[發明專利]一種含潤滑劑的碳納米管納米微囊填充的高分子基復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202310059964.2
• 申請日: 2023-01-16
• 公開（公告）號: CN116272704A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 關集俱;高超;徐正亞;楊蘭玉;馮勇
• 申請（專利權）人: 常熟理工學院
• 主分類號: B01J13/02
• 分類號: B01J13/02;C10M105/72;B01J13/04;B82Y40/00;B82Y30/00;C10N40/02;C10N50/00
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 李嘉寧

1.一種CNTs@T321納米微囊，所述微囊由潤滑劑填充到碳納米管的空腔內得到內部負載潤滑劑的納米微囊。

2.根據權利要求1所述的CNTs@T321納米微囊，所述潤滑劑為硫化異丁烯(T321)，所述碳納米管為多壁碳納米管。

3.根據權利要求1所述的CNTs@T321納米微囊，所述碳納米管為經酸化預處理的多壁碳納米管。

4.一種權利要求1-3所述的CNTs@T321納米微囊的制備方法，包括如下步驟：

將T321溶解到溶劑中，再投入20g經酸化預處理的CNTs，將二者充分混合抽真空，在此條件下超聲攪拌；超聲結束后，再對混合物進行真空抽濾，同時用溶劑清洗，以去除尚未被填充的，最后將濾餅干燥，并經過超微球磨粉碎后制得CNTs@T321納米微囊。

5.根據權利要求4所述的方法，具體步驟為：將10g的T321溶解到400mL的丙酮中，再投入20g預處理的CNTs，將二者充分混合后裝在球形瓶中抽真空至-0.1MPa，在此條件下將混合物超聲攪拌2h，溫度65℃；超聲結束后，再對混合物進行真空抽濾，同時用丙酮清洗，以去除尚未被填充的T321，最后將濾餅置于75℃烘箱中干燥12h，并經過超微球磨粉碎后制得CNTs@T321納米微囊。

6.根據權利要求5所述的方法，所述酸化預處理的CNTs的方法為：將50g的CNTs投入1500ml的40％的濃硝酸中，將混合物裝入三口燒瓶后，在80℃下加熱回流8h，同時施加磁力攪拌，轉速為500r/min；最后，對混合物進行真空抽濾，所得濾餅在85℃下烘干后球磨10h，得酸處理CNTs。

7.一種權利要求1-3所述CNTs@T321納米微囊或4-6所述方法制備出的CNTs@T321納米微囊的用途，所述CNTs@T321納米微囊與聚四氟乙烯固化后形成具有自潤滑性能的高分子基復合材料；所述高分子基復合材料用于軸承、襯套等零部件在運轉過程中的潤滑劑。

8.根據權利要求7所述的用途，所述CNTs@T321納米微囊與聚四氟乙烯固化的方法為：將CNTs@T321納米微囊按PTFE的1％-9％的質量分數加入到PTFE中，機械攪拌均勻后放入球磨機中處理，再分別放入八字型腔模具和環形型腔模具中，壓制成八字塊試樣和環形試樣，再放入烘箱進行固化。

9.根據權利要求8所述的用途，制樣時采用冷壓工藝，成型壓強30MPa，壓制完成后靜置24h，再放入烘箱進行固化，固化時最高溫度315℃，溫升速率10℃/h，達到固化溫度后保溫2h，自然冷卻。

10.根據權利要求7所述的用途，進一步優選地，固化過程中，CNTs@T321納米微囊的加入量為1％-6％。