[发明专利]一种智能润滑材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及润滑材料技术领域，尤其涉及一种智能润滑材料及其制备方法和应用。本发明提供的制备方法，包括以下步骤：将4,4'‑联苯酚二环氧甘油醚、间苯二甲胺、光引发剂和非质子极性溶剂混合，进行光固化，得到所述智能润滑材料；所述4,4'‑联苯酚二环氧甘油醚、间苯二甲胺和光引发剂的质量比为400：(90～160)：(15～17.5)。本发明制备得到的智能润滑材料中有很多苯环的刚性结构，两个苯环上的电子共轭形成了平面结构，这种平面结构在剪切力的作用下有利于分子的有序排列，可以减少摩擦过程中的层间剪切力，因此，智能润滑材料具有极高的耐磨性和较低的摩擦系数，且具有较高的使用温域。

技术领域

本发明涉及润滑材料技术领域，尤其涉及一种智能润滑材料及其制备方法和应用。

背景技术

摩擦在自然界和我们的日常活动中无处不在，我们在宏观和原子长度尺寸上对其进行了深入的研究。在许多摩擦学应用中，开发低摩擦系数聚合物润滑剂是很有必要的。然而，聚合物的一个显著缺点是在摩擦学应用中的高磨损率，这是由于低强度和刚度。一般来说，常用增强填料(如碳纤维或玻璃纤维)来增强聚合物。摩擦系数随之增大。因此，通常需要额外的润滑剂(如石墨、PTFE)来降低摩擦系数。

环氧树脂由于易于制造，优异的摩擦学性能以及对基材的良好粘附性而吸引研究人员的广泛关注，与其他常用聚合物自润滑材料相比，环氧树脂具有良好的剪切强度、较低的固化收缩率、更高的热稳定性和良好的机械强度，而且优异的化学惰性和耐腐蚀性使其广泛应用在涂层领域。但是，由于环氧树脂的结构由大量的苯环组成，导致其抗冲击性能和断裂韧性较差，因此具有较高的磨损率，在各种实际应用中受到限制。

近年来，由于智能材料对外界刺激具有自主响应能力，因此作为智能润滑、智能摩擦材料引起了广泛的关注。目前报道较多的是形状记忆合金(SMA)，其不仅具有良好的形状记忆性，而且在一定条件下具有良好的耐磨性。相比于形状记忆合金，形状记忆聚合物在摩擦学领域的研究相对较少，且由于聚合物的分子结构可设计、分子量可控制、交联密度可调节，其在摩擦学领域具有重要的研究意义。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种智能润滑材料及其制备方法和应用。所述制备方法制备得到的智能润滑材料具有极高的耐磨性和较低的摩擦系数，且具有较高的使用温域。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种智能润滑材料的制备方法，包括以下步骤：

将4,4'-联苯酚二环氧甘油醚、间苯二甲胺、光引发剂和非质子极性溶剂混合，进行光固化，得到所述智能润滑材料；

所述4,4'-联苯酚二环氧甘油醚、间苯二甲胺和光引发剂的质量比为400：(90～160)：(15～17.5)。

优选的，所述光引发剂包括4-异丁基苯基-4'-甲基苯基碘鎓六氟磷酸盐、4,4-二苯基碘鎓六氟磷酸盐、4,4,-二甲基二苯基碘鎓六氟磷酸盐、苯基-环戊二烯基-铁六氟磷酸盐和异丙苯基-环戊二烯基-铁六氟磷酸盐中的一种或几种。

优选的，所述非质子极性溶剂包括N,N-二甲基乙酰胺和/或二甲基亚砜。

优选的，所述光固化在高压汞灯的照射下进行；

所述高压汞灯的照射功率为250W，光谱范围为250～400nm；

所述光固化的时间为15min。

优选的，所述4,4'-联苯酚二环氧甘油醚的制备方法，包括以下步骤：

将联苯二酚、氢氧化钾、环氧氯丙烷和有机溶剂混合，进行亲核取代反应，得到所述4,4'-联苯酚二环氧甘油醚。

优选的，所述联苯二酚、氢氧化钾和环氧氯丙烷的摩尔比为1:3:4。