[发明专利]一种g-C3

说明书

本发明提供了一种g‑C₃N₄/CNT纳米杂化材料改性PPESK润滑薄膜及其制备方法，属于膜材料制备技术领域。本发明通过将尿素和CNT煅烧制备g‑C₃N₄/CNT纳米杂化材料改性PPESK树脂，进而制备出一种具有高性能的改性PPESK润滑薄膜。本发明制备的薄膜具有高的强度和韧性，以及突出的摩擦学性能，且反应条件温和，制备工艺简单、易操作、成本低廉，适宜于大规模生产聚合物自润滑复合薄膜。

技术领域

本发明属于膜材料制备技术领域，涉及一种聚合物基固体自润滑薄膜，具体涉及一种g-C₃N₄/CNT纳米杂化材料改性PPESK润滑薄膜及其制备方法。

背景技术

含二氮杂萘酮联苯结构的聚芳醚砜酮（PPESK）因其优异的综合性能备受关注，然而纯PPESK承载能力低、耐磨性能差，不能满足日新月异的工业发展对高性能润滑材料的需求；为此，许多学者对PPESK进行了性能的改进，主要以添加填料为主。

现有技术中，通过向PPESK添加管状或片状填料来改进PPESK的力学性能或者摩擦学性能，但是单一填料的加入只能改善材料的某个方面的性能，无法应对日益广泛的工业需求。石墨相氮化碳（g-C₃N₄），是一种近似石墨烯的平面二维层片结构，近年来，由于其特殊的结构和优异的性能，g-C₃N₄成为光催化、能源等领域的研究热点。

发明内容

为了克服现有技术中材料易摩擦损耗的不足，本发明提出了一种g-C₃N₄/CNT纳米杂化材料改性PPESK润滑薄膜及其制备方法，通过将尿素和CNT煅烧后，获得的g-C₃N₄/CNT纳米杂化材料改性PPESK树脂，进而制备出一种具有高性能的PPESK润滑薄膜。

本发明首先提供了一种g-C₃N₄/CNT纳米杂化材料改性PPESK润滑薄膜，所述改性PPESK润滑薄膜由g-C₃N₄/CNT纳米杂化材料对PPESK树脂改性而成。

本发明还提供了一种g-C₃N₄/CNT纳米杂化材料改性PPESK润滑薄膜的制备方法，具体步骤如下：

（1）g-C₃N₄/CNT纳米杂化材料的制备：

称取尿素和CNT，充分研磨，分散均匀后在惰性气氛保护下进行煅烧。取出之后用去离子水与酒精反复洗涤数次后，离心分离，干燥，得到g-C₃N₄/CNT纳米杂化材料。

（2）g-C₃N₄/CNT纳米杂化材料改性PPESK润滑薄膜的制备：

将步骤（1）中制备的g-C₃N₄/CNT纳米杂化材料、PPESK粉末与有机溶剂混合，机械搅拌，超声分散均匀，然后将混合溶液倒入模具中，固化成型，获得改性PPESK润滑薄膜。

进一步地，步骤（1）中，所述尿素与CNT的质量比为：180 ~ 250:1。

进一步地，步骤（1）中的煅烧条件为：在80~120min内将温度升至330~350℃，保温80 ~ 120min；然后，在60~100min内将温度升至500~550℃，保温80 ~ 150min。

进一步地，步骤（2）中，所述PPESK粉末和有机溶剂的用量比为1g : 10 ~30mL。

进一步地，所述有机溶剂为氮氮二甲基乙酰胺（DMA）。