[发明专利]一种芳纶纤维表面防磨损涂层的制备方法

说明书

本发明公开了一种芳纶纤维表面防磨损涂层的制备方法，所述方法步骤如下：(1)将氟碳漆用无水乙醇稀释，得到8～12wt％的氟碳溶液，然后均匀搅拌；(2)对芳纶单丝或织物进行预处理；(3)对于芳纶单丝，将氟碳溶液涂覆在预处理后的芳纶单丝表面，加热固化，最后冷却至室温，完成固化，在芳纶单丝表面形成氟碳涂层；(4)对于芳纶织物，将氟碳溶液涂覆在预处理后的芳纶织物表面，加热固化，最后冷却至室温，完成固化，在芳纶织物表面形成氟碳涂层。本发明在芳纶纤维上通过机械啮合的方式形成氟碳涂层，通过氟碳涂层来减小对于纤维本身的摩擦磨损，并且保证涂层的质量轻并且各项理化性质达标。

技术领域

本发明涉及一种防磨损涂层的制备方法，尤其涉及一种芳纶纤维表面防磨损涂层的制备方法。

背景技术

在航天领域，摩擦磨损对于过程部件的要求比较高，传统的油、脂、气体等润滑方式常常收效甚微，所以固体润滑材料应运而出，固体润滑材料的种类很多，分类也比较多，按照其原料的理化性质可以大致划分为软金属、金属化合物、无机物和有机物。按照粘结剂分类，可以大致分为无机类和有机类。固体润滑材料经常以固体润滑粉末、固体润滑涂层、自润滑复合材料的形式来使用，在航天领域中，以固体润滑涂层应用最多，因为设备工艺简洁，并且涂层的厚度便于控制，所以在保证抗磨损的前提下，在减重方面有着比较大的优势。

固体润滑涂层材料众多，有机树脂基润滑涂层是研究较早的，也是重要的一个分类，由于它具有优异的减小摩擦和抗磨损的性能而被广泛应用于航天、军工和民用等工业和日常生活的各个层面，尤其在摩擦结构件中，应用的非常广泛。

在固体润滑材料中，有机树脂抗磨损涂层是重要的一个分支，它主要由粘结剂、固体润滑剂和填料等部分组成，可以通过多种方式如化学沉降等用粘结剂将固体润滑剂粘附在基材的表面，形成润滑薄膜，从而达到不让摩擦磨损直接接触材料的目的。

现在在航天和军工领域应用最多的有机树脂主要是环氧树脂、硅树脂、聚四氟乙稀树脂、聚酰亚胺、酚醛树脂等，它们都有着较为广泛的工程背景。其中环氧树脂固化在织物上重量较大，并且固化收缩率较低；硅树脂耐高温性较好，但是韧性一般，粘着力一般；四氟乙烯涂层的抗磨损性较好，但是在芳纶织物上的粘接能力较弱；酚醛树脂的耐高温性很弱；聚酰亚胺树脂抗磨损但摩擦系数太大。

月壤采集过程中，由于取芯软袋与其中的芯管存在摩擦磨损等问题，会在一定程度上对软袋的力学性能造成损伤，在符合工程要求的前提下，希望通过在织物的表面上涂覆抗磨损的涂层，以减小在实际过程中的磨损对于织物的损伤。

发明内容

本发明针对芳纶织物在实际工程中与内部嵌套钢管的外摩擦磨损问题，提供了一种芳纶纤维表面防磨损涂层的制备方法，在不影响工程参数的前提下，达到减小摩擦、较弱磨损的目的。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种芳纶纤维表面防磨损涂层的制备方法，包括如下步骤：

(1)将含氟量35wt％的氟碳漆用无水乙醇稀释，得到8～12wt％的氟碳溶液，然后均匀搅拌；

(2)对芳纶单丝或织物进行预处理，其中：

芳纶单丝的预处理方法为：芳纶单丝通过40～60％的丙酮溶液，在20～40℃的温度下超声处理2～4h，以除去纤维表面的有机杂质，然后再在真空干燥箱中保持80～100℃的恒温，烘干4～8h；干燥处理之后，再在10～30％的磷酸、30～50℃的条件下浸泡1～3h，再在真空干燥箱中保持80～100℃的恒温，烘干4～8h，脱去表面的酸之后，得到干净的芳纶单丝；