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专利摘要

本发明提供了一种聚酰亚胺多元纳米自润滑复合材料及其制备方法，属于复合材料领域。本发明通过在热固性聚酰亚胺材料中加入传统增强纤维(碳纤维和芳纶纤维)的同时，添加不同种类的固体润滑剂纳米颗粒(聚四氟乙烯、六方氮化硼和氧化石墨烯接枝的氮化碳)提高了聚合物材料的机械强度和承载能力，不同种类的固体润滑剂纳米颗粒在不同温度摩擦过程中释放到摩擦界面，使摩擦副之间易于剪切从而降低摩擦力，并在界面上发生摩擦化学反应，促进形成承载能力与钝化性良好的转移膜，转移膜的生成能够显著降低复合材料的磨损速度，同时对金属对偶起到保护作用。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN201910840037.8
申请日期:
2019-09-06
专利申请人:
中国科学院兰州化学物理研究所
分类号:
C08L79/08;C08L77/10;C08L27/18;C08K13/04;C08K3/38;C08K3/04;C08K3/28;C08K7/06
发明/设计人:
王廷梅，段春俭，王齐华
权利要求: 1.一种聚酰亚胺多元纳米自润滑复合材料，其特征在于，包括以下质量分数的组分：热固性聚酰亚胺低聚物52～96.5％、芳纶纤维1～18％、聚四氟乙烯1～10％、六方氮化硼1～15％、碳纤维1～18％和氧化石墨烯接枝的氮化碳0.5～12.5％，所述各组分的质量分数之和为100％，所述热固性聚酰亚胺低聚物为以下的原料制备得到：二胺单体、3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐、4-苯乙炔基苯酐和甲苯，所述二胺单体包括4,4’-二氨基二苯醚和/或3,4’-二氨基二苯醚；所述氧化石墨烯接枝的氮化碳由氧化石墨烯和石墨相氮化碳制得。2.根据权利要求1所述的聚酰亚胺多元纳米自润滑复合材料，其特征在于，所述热固性聚酰亚胺低聚物的分子量为1000～5000g/mol。3.根据权利要求1所述的聚酰亚胺多元纳米自润滑复合材料，其特征在于，所述石墨相氮化碳与氧化石墨烯的质量比为1:1～10:1。4.根据权利要求1或3所述的聚酰亚胺多元纳米自润滑复合材料，其特征在于，所述氧化石墨烯的层数为5～20。5.根据权利要求1或3所述的聚酰亚胺多元纳米自润滑复合材料，其特征在于，所述石墨相氮化碳的粒径为1～2μm。6.根据权利要求1所述的聚酰亚胺多元纳米自润滑复合材料，其特征在于，所述芳纶纤维的直径为10～30μm，长度为70～150μm。7.根据权利要求1所述的聚酰亚胺多元纳米自润滑复合材料，其特征在于，所述六方氮化硼的粒径为50～200nm。8.权利要求1～7任一项所述聚酰亚胺多元纳米自润滑复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在保护气氛下，将二胺单体、3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐、4-苯乙炔基苯酐和有机非质子溶剂混合，得到聚酰胺酸溶液；将所述聚酰胺酸溶液与甲苯混合后，在氮气气氛下进行聚合反应，将所得聚合产物依次进行沉淀、洗涤、抽滤和干燥，得到所述热固性聚酰亚胺低聚物；将氧化石墨烯分散在有机非质子溶剂中后加入酰氯化物质回流，然后再加入石墨相氮化碳，在氮气气氛下进行接枝反应，得到所述氧化石墨烯接枝的氮化碳；将所述热固性聚酰亚胺低聚物、氧化石墨烯接枝的氮化碳、芳纶纤维、碳纤维、聚四氟乙烯、六方氮化硼和无水乙醇溶液混合后，进行热压烧结，得到聚酰亚胺多元纳米自润滑复合材料。9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述4,4’-二氨基二苯醚和3,4’-二氨基二苯醚的摩尔比为0：1～1：0。10.根据权利要求8或9所述的制备方法，其特征在于，所述二胺单体、3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐以及4-苯乙炔基苯酐的摩尔比为n+1：n：2，n为2～10。