[发明专利]一种含油自润滑材料及其应用

说明书

本发明提供了一种含油自润滑材料及其应用，属于含油自润滑3D打印聚合物材料技术领域。本发明提供的含油自润滑材料包括基体材料、亲油性填料和润滑油；所述基体材料、亲油性填料、润滑油的质量比为100：(0.1～50)：(0.1～50)。本发明提供的含油自润滑材料中的基体材料液滴周围包覆亲油填料，可以而起到稳定油滴和提高其力学性能的作用；通过填充微油滴至基体材料中可以有效提高含油自润滑材料的自润滑性；通过控制基体材料、亲油性填料、润滑油的质量比更有利于提高乳状液的稳定性，提高打印精度的同时，有效提高含油自润滑材料后固化后的力学性能。

技术领域

本发明涉及含油自润滑3D打印聚合物材料技术领域，具体涉及一种含油自润滑材料及其应用。

背景技术

含油自润滑材料的制造方法一般为先制造聚合物多孔材料，然后利用材料的多孔性，在真空条件下将润滑油灌入聚合物通孔结构中，以达到制备固-液复合自润滑材料的目的。但是这一方法存在一定的局限性：首先，多孔材料的制备过程较为繁琐，而且大量的通孔结构导致材料的整体性大大降低；其次，在润滑件的使用中，材料体系中的润滑油会缓慢从通孔结构流出，润滑油的流失导致润滑件使用寿命缩短。而现有技术中的另一种方法是将润滑油用二氧化硅或聚乙烯(PS)等包覆制成具有自润滑性能的微胶囊，再将微胶囊混入聚合物基体中制成自润滑复合材料。然而，该方法的缺点在于微胶囊的制备过程复杂且产量较低，容易在基体中出现团聚现象，稳定性差，力学性能低，目前还不能大规模应用。同时，由于传统含油自润滑材料的制备过程要求较高，所以对复杂结构的制造尚存在较大限制。而结合3D打印技术具有个性化定制、自由制造、成型精度高、制造周期短的技术优势，这将会极大促进含有自润滑材料在航空航天、汽车工业等前沿领域的应用。

因此，亟需发展一种稳定性高、力学性能和自润滑性能好的含油自润滑材料，以此来解决制造聚合物自润滑复合材料所面临的难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含油自润滑材料及其应用，本发明提供的含油自润滑材料稳定性高、力学性能和自润滑性能好。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种含油自润滑材料，包括基体材料、亲油性填料和润滑油；

所述基体材料、亲油性填料、润滑油的质量比为100：(0.1～50)：(0.1～50)。

优选地，所述基体材料为丙烯酸类液体光敏墨水、聚酯类液体光敏墨水、环氧树脂类液体光敏墨水、氰酸酯类液体光敏墨水、异氰酸酯类液体光敏墨水、聚氨酯类液体光敏墨水和酚醛树脂类液体光敏墨水中的一种或几种。

优选地，所述基体材料的粘度为1mpa.s～1000pa.s。

优选地，所述亲油性填料为二氧化硅、石墨烯、二硫化钼、云母片、滑石粉和腰果壳油摩擦粉中的一种或几种。

优选地，所述亲油性填料的粒径小于100μm。

优选地，所述润滑油为聚α烯烃类润滑油、酯类润滑油、矿物油、全氟聚醚、聚醚和聚乙二醇中的一种或几种。

本发明还提供了上述技术方案所述的含油自润滑材料在3D打印中的应用。

优选地，将含油自润滑材料进行3D打印，然后进行后固化处理；所述后固化处理包括热固化或紫外光固化。

优选地，所述热固化为阶梯式升温热固化，所述阶梯式升温热固化每段的热固化的温度独立地为50～300℃；在所述每段的热固化的温度下进行保温的时间独立地为1～3h。

优选地，所述后固化过程中紫外光固化所用的紫外光灯的功率为1～1000W，紫外光固化的时间为3s～24h。