[发明专利]一种自润滑微胶囊/双马来酰亚胺摩擦复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种自润滑微胶囊/双马来酰亚胺摩擦复合材料及其制备方法。包括：(1)以离子液体为芯材，以氧化石墨烯和热塑性树脂的复合材料为壁材，制备出包含固‑液体系润滑填料的离子液体@氧化石墨烯/热塑性树脂自润滑微胶囊。(2)将离子液体@氧化石墨烯/热塑性树脂、二苯甲烷型双马来酰亚胺和二烯丙基双酚A混合加热使其完全熔融后将其倒入模具进行阶段升温固化，再对其进行后处理，得离子液体@氧化石墨烯/热塑性树脂自润滑微胶囊/双马来酰亚胺树脂复合材料。本发明使得材料在摩擦过程中能够实现自润滑以延长其使用寿命，并拓宽其应用范围，使其在油敏材料和无油污染条件下也能使用。

技术领域

本发明属于聚合物基摩擦材料科学技术领域，涉及一种自润滑微胶囊/双马来酰亚胺摩擦复合材料及其制备方法。

背景技术

双马来酰亚胺(BMI)树脂作为先进聚合物复合材料的基体之一，具有聚合物材料的质轻、刚性大、机械强度高、耐腐蚀，易加工等特点，在航空航天、电子材料、机械等领域得到了广泛应用。但其脆性大、摩擦系数高、易磨损的缺点导致其在摩擦材料的应用中遭遇巨大阻力。

为提高双马来酰亚胺的抗磨性能，一般需要复合一些抗磨材料，例如石墨烯(G)、离子液体(ILs)等。

石墨烯(G)作为一种由单层碳原子通过sp²杂化组成的二维碳材料，其极佳的机械性能、导热性能和自润滑性以及大的比表面积等特点，使其引入聚合物基体中后，不仅能够在摩擦件表面形成自润滑转移膜，显著提高其复合材料的减摩、抗磨性能，而且能够显著提高其复合材料与摩擦学性能相关的力学和热学性能。但其具有热不稳定性，同时在聚合物基体中分散性差且片层极易叠加，从而限制了其广泛应用。

离子液体(ILs)是由有机阳离子和有机或无机阴离子组成的室温熔融盐，具有低的挥发性、强的表面吸附性、耐燃性以及高的热稳定性等优异性能。其能够在摩擦副表面形成高效吸附膜和发生摩擦化学反应，从而具有较低的摩擦系数和较好的抗磨损性，但直接将离子液体应用于摩擦领域，不适用于油敏材料或无油污染的操作条件，并且相比于固体润滑填料，离子液体的承载能力也较差。

由此可见，简单的将石墨烯(G)、离子液体(ILs)与双马来酰亚胺复合，无法真正提高双马来酰亚胺的耐磨性。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种自润滑微胶囊/双马来酰亚胺摩擦复合材料及其制备方法，获得具有低摩擦系数且超长耐磨的双马来酰亚胺基自润滑摩擦复合材料。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种自润滑微胶囊/双马来酰亚胺摩擦复合材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，自润滑微胶囊的制备

步骤1.1，将氧化石墨烯和热塑性树脂加入有机溶剂中，搅拌分散均匀，得到壁材前驱体；将乳化剂和离子液体加入水，混合均匀，得到芯材前驱体；

步骤1.2，将芯材前驱体和壁材前驱体混合，搅拌使有机溶剂挥发，对得到的产物进行洗涤、干燥，得自润滑微胶囊；

步骤2，自润滑微胶囊/双马来酰亚胺摩擦复合材料的制备

步骤2.1，将自润滑微胶囊、二苯甲烷型双马来酰亚胺和二烯丙基双酚A混合，加热熔融，得到熔融体。

步骤2.2，将熔融体倒入模具中，再将模具置于真空干燥箱中，抽真空除气泡至无气泡溢出后，进行阶段升温固化，得到固化产物；

步骤2.3，将固化产物进行热处理，得自润滑微胶囊/双马来酰亚胺摩擦复合材料。

优选的，步骤1.1中，热塑性树脂为聚砜树脂、聚氨酯树脂、聚苯硫醚树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚醚醚酮、聚芳醚腈或聚碳酸酯树脂。