[发明专利]一种复合型高温固体润滑剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种复合型高温固体润滑剂的制备方法，包括取分散剂和粘结剂分散于水溶液中进行磁力搅拌，温度升至60℃时，恒温搅拌90min～120min得到溶液F，将MC‑NC@PDA@SiO₂双层核壳结构粉末加入溶液F中，在室温环境下恒温搅拌30min～60min，在搅拌过程中加入消泡剂后得到溶液G，将溶液G进行水浴超声90min～150min处理得到复合型高温固体润滑剂；粘结剂为水玻璃与无机磷酸盐，分散剂为硅烷偶联剂与六偏磷酸钠，消泡剂为二甲基硅氧烷，所述核壳结构、粘结剂、分散剂、消泡剂与去离子水的质量分数比为1：0.2～0.27：0.07～0.1：0.01～0.02：1.94～2.05；MC‑NC@PDA@SiO₂双层核壳结构其核体为改性云母与天然石墨的复合材料，以聚多巴胺为第一层包覆层，在MC‑NC@PDA表面合成二氧化硅以实现双层壳体，所述二氧化硅的颗粒平均粒径为200nm。

技术领域

本发明属于机械加工润滑剂技术领域，具体涉及一种复合型高温固体润滑剂的制备方法。

背景技术

挤压与其他成形方式相比，具有金属变形压力高、接触面积大及作用时间长等特点，在挤压过程中，由于剧烈的变形和摩擦热，导致变形温度高，从而引起晶粒长大、表面裂纹和润滑条件恶化，再加上滑动速度大等原因，常常伴随工件模具表面粘着、模具磨损以及挤压制品的表面质量下降等问题，往往通过添加固体润滑剂克服上述问题，由于固体润滑剂自身的高耐磨性能、耐辐射、耐腐蚀性能、宽温性能、宽速性能、极压性能等，在温度高于350℃的金属成形过程中，成为减少摩擦的唯一可行性选择。

目前以石墨为主要成分的固体润滑剂，具有高导热性、层状结构、良好的润滑性及耐磨性，然而，尽管石墨在润滑领域具有上述优点，但在大气中的高温环境下其耐氧性较差，在700℃以上会严重降解形成二氧化碳导致润滑剂失效。近年来核壳材料成为润滑领域的热门研究对象，由于二氧化硅壳层具有很多优势，如减小导电性、提高核粒子的悬浮稳定性、优异的高温抗氧化性能等，逐渐成为壳体材料的研究重点，目前石墨烯和二氧化硅单层核壳结构(Graphene@SiO₂)作为润滑剂添加剂被应用于轧制润滑领域，表现出较好的高温抗氧化性能，但是，由于二氧化硅很难均匀地包覆片层石墨烯且易发生团聚堆积现象，甚至氧化失效后出现增磨反作用，导致摩擦系数急剧增大，润滑效果较差，模具磨损严重。

发明内容

针对现有制备技术的缺陷和不足，本发明的目的是提供了一种双层核壳结构的制备方法、双层核壳结构及应用，解决了现有技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种复合型高温固体润滑剂的制备方法，该方法包括：取分散剂和粘结剂分散于水溶液中进行磁力搅拌，温度升至60℃时，恒温搅拌90min～120min得到溶液F，将MC-NC@PDA@SiO₂双层核壳结构粉末加入溶液F中，在室温环境下恒温搅拌30min～60min，在搅拌过程中加入消泡剂后得到溶液G，将溶液G进行水浴超声90min～150min处理得到复合型高温固体润滑剂；

所述粘结剂为水玻璃与无机磷酸盐，所述分散剂为硅烷偶联剂与六偏磷酸钠，所述消泡剂为二甲基硅氧烷，所述核壳结构、粘结剂、分散剂、消泡剂与去离子水的质量分数比为1：0.2～0.27：0.07～0.1：0.01～0.02：1.94～2.05；

所述MC-NC@PDA@SiO₂双层核壳结构其核体为改性云母与天然石墨的复合材料，以聚多巴胺为第一层包覆层，在MC-NC@PDA表面合成二氧化硅以实现双层壳体，所述二氧化硅的颗粒平均粒径为200nm；

所述MC-NC@PDA@SiO₂双层核壳结构的制备方法为：

步骤一，取改性云母粉与天然石墨，加入乙醇得到溶液A，将溶液A进行水浴超声及粉碎处理后搅拌，得到溶液B；