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一种MXene-纳米芳纶改性PTFE复合材料及其制备方法和应用、树脂基纤维织物自润滑材料及其制备方法和应用

专利摘要

本发明提供了一种MXene‑纳米芳纶改性PTFE复合材料及其制备方法和应用、树脂基纤维织物自润滑材料及其制备方法和应用，属于功能高分子润滑材料技术领域。本发明所用的聚四氟乙烯(PTFE)本身具有良好的润滑性能，与MXene‑纳米芳纶纤维组装后提高了其强度与力学性能；纳米芳纶纤维具有较大的长径比和高比表面积，增加了其活性位点。本发明将MXene纳米薄片层锚固于具有三维网状结构的纳米芳纶纤维中，通过形成骨架增加了其交联程度；MXene纳米薄片的加入在不损失芳纶纤维原本的高机械强度性能的同时增加了其弯曲强度和韧性，使树脂基纤维织物具有更良好的耐磨和力学延展性能。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202410643593.7
申请日期:
2024-05-23
专利申请人:
分类号:
["D06M11/74","D06M15/41","D06M15/59","D06M15/256","D06M101/22","D06M101/36"]
发明/设计人:
钱玲，张招柱，杨明明，袁军亚，姜葳，王坤，储凡杰
权利要求: 1.一种MXene-纳米芳纶改性PTFE复合材料，其特征在于，包括聚四氟乙烯乳液和分散在所述聚四氟乙烯乳液中的MXene-纳米芳纶；所述MXene-纳米芳纶包括MXene纳米薄层片以及与所述MXene纳米薄层片交联的纳米芳纶纤维。2.根据权利要求1所述的MXene-纳米芳纶改性PTFE，其特征在于，所述MXene-纳米芳纶和聚四氟乙烯的质量比为(0.5～5):10；所述MXene纳米薄层片和纳米芳纶纤维的质量比为(2～15):100。3.权利要求1或2所述的MXene-纳米芳纶改性PTFE复合材料的制备方法，包括以下步骤：在惰性气体保护下，将MXene纳米薄层片分散液、纳米芳纶纤维溶胶和偶联剂混合，进行交联，得到MXene-纳米芳纶；将所述MXene-纳米芳纶和聚四氟乙烯乳液混合，得到所述MXene-纳米芳纶改性PTFE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MXene纳米薄层片分散液的浓度为2.5mg/mL；所述纳米芳纶纤维溶胶的浓度为2～10mg/mL。5.权利要求1或2所述的MXene-纳米芳纶改性PTFE复合材料或权利要求3～4任意一项所述制备方法制备得到的MXene-纳米芳纶改性PTFE复合材料在制备树脂基纤维织物自润滑材料中的应用。6.一种树脂基纤维织物自润滑材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将树脂基纤维织物浸渍到所述MXene-纳米芳纶改性PTFE复合材料中，进行原位复合，得到所述树脂基纤维织物自润滑材料；所述原位复合的温度为20～35℃；所述MXene-纳米芳纶改性PTFE复合材料为权利要求1或2所述的MXene-纳米芳纶改性PTFE复合材料或权利要求3～4任意一项所述制备方法制备得到的MXene-纳米芳纶改性PTFE复合材料。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述原位复合在超声的条件下进行；所述原位复合的时间为0.3～1h。8.权利要求6或7所述制备方法制备得到的树脂基纤维织物自润滑材料，其特征在于，包括树脂基纤维织物和负载在所述树脂基纤维织物上的MXene-纳米芳纶改性PTFE，所述MXene-纳米芳纶改性PTFE包括聚四氟乙烯以及与所述聚四氟乙烯原位复合的MXene-纳米芳纶；所述MXene-纳米芳纶包括MXene纳米薄层片以及与所述MXene纳米薄层片交联的纳米芳纶纤维。9.根据权利要求8所述的树脂基纤维织物自润滑材料，其特征在于，所述MXene-纳米芳纶改性PTFE的质量为所述树脂基纤维织物中树脂质量的0.5～7.5％。10.权利要求8～9任意一项所述树脂基纤维织物自润滑材料在机械设备零部件接触面中的应用。