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专利摘要

本发明提供了一种凹凸棒石‑二氧化钛改性超高分子量聚乙烯复合材料及其制备方法和应用，属于固体润滑材料技术领域。本发明利用凹凸棒石‑二氧化钛作为填料用于超高分子量聚乙烯中，其中，二氧化钛颗粒具有高表面能，负载在凹凸棒石上后，可形成硬质的高粗糙度颗粒，凹凸棒石‑二氧化钛作为填料与超高分子量聚乙烯结合后，在摩擦过程中能够起到更好的承载作用，可以阻止材料的磨损；同时凹凸棒石‑二氧化钛的加入能够提高超高分子量聚乙烯基体的耐热性能，使得复合材料在摩擦热集中的情况下，更不易发生变形，材料的形变程度有所下降，相应受到的黏着磨损也有所降低，从而进一步提高材料的减摩耐磨性能。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202011117754.7
申请日期:
2020-10-19
专利申请人:
中国科学院兰州化学物理研究所
分类号:
C10M169/04;C09C1/36;C09C1/42;C09C3/04;C09C3/06;C08L23/06;C08K3/34;C08K3/22;C08K9/12;C10N30/06;C10N50/08
发明/设计人:
王云霞，孟兆洁，阎逢元
权利要求: 1.一种凹凸棒石-二氧化钛改性超高分子量聚乙烯复合材料，包括超高分子量聚乙烯和凹凸棒石-二氧化钛，所述超高分子量聚乙烯和凹凸棒石-二氧化钛依靠范德华力结合；所述凹凸棒石-二氧化钛的制备方法包括以下步骤：1)将凹凸棒石进行预处理，得到纯化凹凸棒石；2)将钛酸丁酯、乙醇和酸混合，得到钛酸丁酯前驱体溶液；3)将所述纯化凹凸棒石与钛酸丁酯前驱体溶液混合，抽滤后，向所得固体产物中加入乙醇，依次交替进行搅拌和超声分散，直至所得分散液呈现粘稠且不沉降的状态，得到凹凸棒石-钛酸丁酯前驱体分散液；4)将所述凹凸棒石-钛酸丁酯前驱体分散液在磁力搅拌以及恒温水浴条件下进行蒸汽水解，将所得产物依次进行陈化、干燥和煅烧后，得到凹凸棒石-二氧化钛复合材料；所述磁力搅拌的转速为80～240rpm，所述恒温水浴的温度为40～60℃；步骤1)和步骤2)没有时间顺序的限定。2.根据权利要求1所述的凹凸棒石-二氧化钛改性超高分子量聚乙烯复合材料，其特征在于，所述凹凸棒石-二氧化钛在凹凸棒石-二氧化钛改性超高分子量聚乙烯复合材料中的含量为2～15wt％。3.权利要求1～2任一项所述凹凸棒石-二氧化钛改性超高分子量聚乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：将超高分子量聚乙烯和凹凸棒石-二氧化钛进行球磨混合，得到混合物料；将所述混合物料进行热压烧结，得到凹凸棒石-二氧化钛改性超高分子量聚乙烯复合材料。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯的分子量为(6～9)×106g/mol。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯和凹凸棒石-二氧化钛的质量比为(6～25):(0.5～1)。6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述热压烧结的程序为：第一阶段由室温进行第一升温至180～200℃，第二阶段自180～200℃进行第二升温至200～220℃，第三阶段在200～220℃保温30～50min。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，第一升温的速率为3～5℃/min；第二升温的速率为0.5～1℃/min。8.根据权利要求3或6所述的制备方法，其特征在于，所述热压烧结的压力为8～15MPa。9.权利要求1～2任一项所述凹凸棒石-二氧化钛改性超高分子量聚乙烯复合材料或权利要求3～8任一项所述制备方法制备得到的凹凸棒石-二氧化钛改性超高分子量聚乙烯复合材料作为固体润滑材料的应用。