[发明专利]层状液晶/聚苯胺的润滑剂制备的方法

说明书

技术领域

本发明涉及层状液晶/聚苯胺的润滑剂制备的工艺方法及润滑阻摩作用研究，属于新材料领域。 

背景技术

每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于金属年产量的三分之一，随着可持续发展战略的实施和对生产过程中腐蚀防护要求的提高，金属材料防腐日趋受到重视。通过润滑阻摩试验表明，该技术对金属设备和材料的润滑阻摩和防腐作用处理提供了有效的措施，该项发明制备工艺简单，可以实现连续操作，阻摩与润滑效果明显。 

聚苯胺结构最初由MacDiarmid给出，依结构单元可有三种基本结构形式，简称LEB，PNB，EB，三者之间可以相互转化。它具有较高的电导率，特殊的掺杂机制等，层状液晶外观为透明不易流动的半固体，有一定的润滑作用。 

发明内容

本发明目的在于发明一种利用聚苯胺制备层状液晶/聚苯胺的润滑剂的制备方法。 

本发明在具有磁力搅拌器的容器中加入表面活性剂、二次蒸馏水和苯胺，在0～35℃温度条件下，先快速搅拌1～10min，再慢速搅拌5min，静置15～60min，加入引发剂，控制水量为表面活性剂量的1～1.5倍，得层状液晶/聚苯胺的润滑剂。 

上述表面活性剂、二次蒸馏水和苯胺混合时的重量比为1.0∶1.0～1.5∶ 0.56。 

上述快速搅拌的速度是10000～20000转/分，所述慢速搅拌的速度是800～2000转/分。 

本发明所述表面活性剂可以为阴离子型或阳离子型或非离子型，或者两性表面活性剂等。 

所述引发剂可以为过二硫酸铵或过二硫酸钾或高氯酸钾或者过氧化物等。 

层状液晶中制备聚苯胺后呈现棕黑色不易流动的均匀的半固体，在扫描电子显微镜下能观察到球形及片层状的聚苯胺均匀分部在层状液晶的层状结构中。由于球形起到滚珠轴承作用及片层状的聚苯胺类似于石墨的作用，其润滑阻摩性能远高于单纯层状液晶，聚苯胺的防腐作用使其更合适充当新型的润滑剂，研究验证表明磨痕宽度远小于层状液晶及现行润滑剂，球形结构优于层状结构，均优于普通润滑剂。本发明原料易得，价格低廉，操作简单，用该材料作为润滑剂会使仪器具有较长的使用寿命。 

具体实施方式

一、制备层状液晶/聚苯胺的润滑剂： 

在0～35℃温度条件下，于磁力搅拌器的烧杯中加入表面活性剂(可为阴离子型或阳离子型或非离子型，或者两性表面活性剂，如：十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、脂肪醇聚氧乙烯醚、或者烷基磺酸有机铵盐)32.4g，二次蒸馏水略小于48.6g，苯胺19.0g，以10000～20000转/分的速度快速搅拌10min，随后以800～2000转/分的速度慢搅5min，静置15～60min，取样在偏光显微镜上测其偏光图案，确定层状液晶形成。加入引发剂(过二硫酸铵或过二硫酸钾或高氯酸钾或者过氧化物)控制总含水量为表面活性剂量的1～1.5倍，保持样品仍为层状液晶，保证以层状液晶为模板进行苯胺聚合。

由于表面活性剂种类不同得到不同形貌聚苯胺： 

含有刚性的结构表面活性剂的层状液晶体系中，限制了聚苯胺生长方向，使其只能在层间聚合，形成片层结构的聚苯胺。 

不含有刚性的结构表面活性剂的层状液晶体系中，层状结构同样限制了聚苯胺生长，使其生长成球形。 

二、试验： 

在磨擦机上，以层状液晶中聚苯胺为润滑剂，通过磨擦副磨痕宽度测定，磨痕宽度比单纯层状液晶下降1/5。同时比较润滑与阻摩性能。说明层状液晶/聚苯胺具有较优良的，润滑与阻摩性能。