[发明专利]二硫化钼-氧化石墨-镍磷-聚四氟乙烯复合材料的制备方法

说明书

本发明属于自润滑材料技术领域，涉及一种二硫化钼‑氧化石墨‑镍磷‑聚四氟乙烯复合材料的制备方法，其包括以下步骤：S1、对聚四氟乙烯粉末进行等离子处理，辐照60～120s后，置于空气中静置15～30min；S2、石墨粉进行预处理；S3、聚四氟乙烯粉末进行敏化和活化处理：用无水乙醇浸润处理等离子处理后的聚四氟乙烯粉末后，分别进行敏化和活化处理；S4、制备石墨‑镍磷‑聚四氟乙烯复合材料粉末；S5、制备氧化石墨‑镍磷‑聚四氟乙烯复合材料粉末；S6、制备二硫化钼‑氧化石墨‑镍磷‑聚四氟乙烯复合材料：首先制备二硫化钼‑氧化石墨‑镍磷‑聚四氟乙烯复合材料粉末，然后对粉末进行成型处理，得到耐磨减摩的二硫化钼‑氧化石墨‑镍磷‑聚四氟乙烯复合材料。

技术领域

本发明属于自润滑材料技术领域，涉及一种二硫化钼-氧化石墨-镍磷-聚四氟乙烯复合材料的制备方法。

背景技术

近年来，各行业对于机器设备的可靠性和能耗提出了越来越高的要求。有关统计表明，因活动构件间的摩擦磨损导致设备运转失效是影响设备运行可靠性的一个主要原因，同时设备磨损也带来巨大的经济损失，而且对环境也造成污染。要减少运动副之间的磨损，改善润滑条件是一个主要途径，也可以显著提高设备运转的可靠性。传统润滑系统中，往往需要润滑剂来降低运动接触界面的摩擦磨损状况，虽然使用润滑剂效果明显，但是该类润滑系统存在结构复杂、质量较大、维护繁琐且成本高、占用空间多等问题，限制了在航空航天等高端领域的应用，而且润滑剂对环境也会造成污染。随着自润滑材料的开发和广泛应用，其中高分子聚合物及其复合自润滑材料因具有质量轻、摩擦性能优良、易于维护、无需额外工作空间、环境影响小等特点，有着极其广阔的应用前景。

聚四氟乙烯具有优异的自润滑性、宽广的工作温度范围、高熔点、极高的化学稳定性、极好的热稳定性等特点，是一种具有优异减摩特性的自润滑聚合物材料。但是聚四氟乙烯材料由于其自身的分子结构特点，硬度低、导热性差，在耐磨性能上存在很大缺陷，限制了其应用范围。为了提高聚四氟乙烯的综合摩擦磨损性能，国内外学者开展了对于聚四氟乙烯的各种改性研究，如将玻璃纤维、碳纤维、氮化硼、金刚石、氧化铝、二氧化硅等无机材料与聚四氟乙烯共混，以提高聚四氟乙烯的耐磨性能；添加石墨、二硫化钼等低摩擦系数的润滑剂来进一步改善聚四氟乙烯的减摩性能。此外，近年来研究人员将各种纳米复合材料同聚四氟乙烯粉末混合，继而采用冷压成型和热处理工序，制得了系列聚四氟乙烯基的功能耐磨减摩材料，与纯聚四氟乙烯材料相比较，所制材料的摩擦学特性皆有较大提升，但其依然存在增效粒子在聚四氟乙烯中难以均匀分散的缺陷。

目前，采用常规机械共混过程制备聚合物复合摩擦材料，掺杂增效组元材料在聚合物中容易分散不均匀，摩擦过程中掺杂增效材料易于在摩擦界面偏析，继而导致复合材料的耐磨和减摩性能恶化。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种二硫化钼-氧化石墨-镍磷-聚四氟乙烯复合材料的制备方法，二硫化钼、氧化石墨和镍磷合金在聚四氟乙烯中均匀分散，继而有效提升了聚四氟乙烯的耐高温性能和耐磨减摩性能，在摩擦学领域具有广阔的工程应用前景。

本发明是这样实现的：

一种二硫化钼-氧化石墨-镍磷-聚四氟乙烯复合材料的制备方法，其具体包括以下步骤：

S1、对聚四氟乙烯粉末进行等离子处理，辐照60～120s后，置于空气中静置15～30min；

S2、石墨粉进行预处理：去离子水中加入石墨粉，加热煮沸3h后冷却至室温，过滤收集石墨粉末；将收集的石墨粉末以10:1的质量比加入到质量百分浓度为3％的硝酸溶液中浸泡后，离心分离，并用去离子水离心洗涤至中性；烘干、研磨，得到平均粒径为0.5μm的超细石墨粉末；

S3、聚四氟乙烯粉末进行敏化和活化处理：

S31、配制氯化亚锡敏化液，室温下用浓盐酸溶解氯化亚锡，加入去离子水，搅拌得到氯化亚锡敏化液，