润滑科技信息平台

专利摘要

本发明属于复合材料领域和润滑材料技术领域，提供了一种MXene‑h‑BN杂化物及其制备和应用、自润滑增强织物复合材料及其制备。本发明将功能化h‑BN和硅烷化MXene在热引发剂的作用下进行巯基‑烯点击反应，得到MXene‑h‑BN杂化物。本发明制备的MXene‑h‑BN杂化物具有导热性好、强度高和分散性好的优点，使用上述方法制备的MXene‑h‑BN杂化物作为增强改性剂，对自润滑纤维织物进行改性，明显提高了自润滑纤维织物的导热性能和摩擦学性能，从而达到延长自润滑纤维织物作为润滑层的运动部件的使用稳定性和服役寿命。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202311756488.6
申请日期:
2023-12-20
专利申请人:
分类号:
C10M125/00; D06M11/80; D06M11/74; C09K5/14; D06M101/30; D06M101/22; C10N50/08; C10N30/06
发明/设计人:
张招柱，何要辉，杨明明，王文静，李佩隆，姜葳，袁军亚
权利要求: 1.一种MXene-h-BN杂化物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将硫酸、过氧化氢和六方氮化硼混合，进行羟基化，得到羟基化六方氮化硼；利用第一硅烷试剂对所述羟基化六方氮化硼进行功能化，得到功能化h-BN；所述第一硅烷试剂为含有双键的硅烷试剂；利用LiF+HCl体系对Ti3AlC2进行刻蚀，得到MXene纳米片；将所述MXene纳米片和第二硅烷试剂混合，进行水解反应，得到硅烷化MXene；所述第二硅烷试剂为含有巯基的硅烷试剂；将所述硅烷化MXene和功能化h-BN分散于溶剂中，在热引发剂的作用下，进行巯基-烯点击反应，得到所述MXene-h-BN杂化物。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硫酸、过氧化氢和六方氮化硼的用量比为5～20mL：20～60mL：1～8g；所述硫酸的质量浓度为60～98％，所述过氧化氢的质量浓度为20～30％；所述羟基化的温度为40～80℃，时间为6～18h；所述含有双键的硅烷试剂包括γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和/或乙烯基三乙氧基硅烷；所述第一硅烷试剂和羟基化六方氮化硼的用量比为2～40mL：0.2～6g；所述功能化的温度为40～200℃，时间为4～22h。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含有巯基的硅烷试剂包括γ-巯丙基三乙氧基硅烷和/或γ-巯丙基三甲氧基硅烷；所述MXene纳米片和第二硅烷试剂的用量比为0.4～8g：4～60mL；所述水解反应的温度为60～220℃，时间为4～22h。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅烷化MXene和功能化h-BN的质量比为0.06～2：0.08～4；所述热引发剂为偶氮二异丁腈和/或过氧化苯甲酰；所述硅烷化MXene和热引发剂的质量比为0.06～2：0.002～0.8；所述巯基-烯点击反应的温度为20～160℃，时间为2～16h。5.权利要求1～4任一项所述的制备方法制得的MXene-h-BN杂化物。6.权利要求5所述的MXene-h-BN杂化物在自润滑增强织物复合材料中的应用。7.一种自润滑增强织物复合材料，其特征在于，制备原料包括：MXene-h-BN杂化物、胶黏剂和自润滑纤维织物；所述胶黏剂为树脂；所述自润滑纤维织物为PPS/PTFE自润滑衬垫材料；所述MXene-h-BN杂化物的质量为胶黏剂质量的0.8～16％。8.根据权利要求7所述的自润滑增强织物复合材料，其特征在于，所述树脂为酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂和聚酰胺酰亚胺中的一种或两种；所述PPS/PTFE自润滑衬垫材料的组织结构为平纹、斜纹、缎纹或演变结构中的一种；所述PPS/PTFE自润滑衬垫材料的经向密度为240～400，纬向密度为220～360。9.权利要求7或8所述的自润滑增强织物复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将MXene-h-BN杂化物分散于胶黏剂中，得到填料分散胶液；利用空气等离子体刻蚀对自润滑纤维织物进行表面活化，得到活化自润滑纤维织物；将所述活化自润滑纤维织物浸渍于所述填料分散胶液中，捞出，并进行固化，得到所述自润滑增强织物复合材料。10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述空气等离子体刻蚀的功率为40～220W，时间为6～40min；所述固化的温度为100～240℃，压力为0.1～1MPa，时间为80～200min，升温至所述固化的温度的速率为2～26℃/min。