[发明专利]用于降低橡胶表面摩擦系数和磨耗的二硫化钼纳米涂层及其制备方法

权利要求书

1.用于降低橡胶表面摩擦系数和磨耗的二硫化钼纳米涂层，其特征在于，以质量百分比计，所述的涂层原料包括以下组分：

所述的表面改性剂为L-半胱氨酸、2-巯基苯胺、4-氨基-6-羟基-2-巯基嘧啶、2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑中的一种或多种；

二硫化钼纳米涂层的制备方法包如下步骤：

(1)制备改性二硫化钼分散液

将二维层状二硫化钼和表面改性剂加入到有机溶剂中，搅拌均匀，超声分散使二硫化钼剥离，制得表面改性二硫化钼分散液；

(2)配制二硫化钼/氟橡胶分散液

将氟橡胶和交联剂加入到有机溶剂中，搅拌均匀，使氟橡胶和交联剂完全溶解，配成均匀的氟橡胶溶液；将二硫化钼分散液和氟橡胶溶液混合，搅拌均匀，超声分散，制得二硫化钼/氟橡胶分散液；

(3)二硫化钼纳米涂层的制备

依次采用浸涂法或喷涂法将二硫化钼/氟橡胶分散液涂覆在硫化橡胶基材表面，干燥，冷却，在硫化橡胶基材表面形成二硫化钼纳米涂层。

2.根据权利要求1所述的用于降低橡胶表面摩擦系数和磨耗的二硫化钼纳米涂层，其特征在于：所述氟橡胶为偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯共聚物、四氟乙烯-丙烯共聚物中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种用于降低橡胶表面摩擦系数和磨耗的二硫化钼纳米涂层，其特征在于：所述的二维层状二硫化钼的粒径为0.1～50μm。

4.根据权利要求1所述的一种用于降低橡胶表面摩擦系数和磨耗的二硫化钼纳米涂层，其特征在于：交联剂为2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷、过氧化二异丙苯、过氧化2,4-二氯苯甲酰、过氧化二苯甲酰中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的用于降低橡胶表面摩擦系数和磨耗的二硫化钼纳米涂层，其特征在于：所述的有机溶剂为N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N'-二甲基甲酰胺、丙酮、丁酮、环己酮中的一种或多种。

6.权利要求1-5任一项所述的用于降低橡胶表面摩擦系数和磨耗的二硫化钼纳米涂层的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)制备改性二硫化钼分散液

将二维层状二硫化钼和表面改性剂加入到有机溶剂中，搅拌均匀，超声分散使二硫化钼剥离，制得表面改性二硫化钼分散液；

(2)配制二硫化钼/氟橡胶分散液

将氟橡胶和交联剂加入到有机溶剂中，搅拌均匀，使氟橡胶和交联剂完全溶解，配成均匀的氟橡胶溶液；将二硫化钼分散液和氟橡胶溶液混合，搅拌均匀，超声分散，制得二硫化钼/氟橡胶分散液；

(3)二硫化钼纳米涂层的制备

依次采用浸涂法或喷涂法将二硫化钼/氟橡胶分散液涂覆在硫化橡胶基材表面，干燥，冷却，在硫化橡胶基材表面形成二硫化钼纳米涂层。

7.根据权利要求6所述的用于降低橡胶表面摩擦系数和磨耗的二硫化钼纳米涂层的制备方法，其特征在于：所述的硫化橡胶基材为氟橡胶、丙烯酸酯橡胶、氯丁橡胶、氢化丁腈橡胶、乙丙橡胶、天然橡胶中一种或几种，均采用过氧化物硫化。

8.根据权利要求6所述的用于降低橡胶表面摩擦系数和磨耗的二硫化钼纳米涂层的制备方法，其特征在于：步骤1)所述搅拌为机械搅拌，搅拌的时间为1～2h，搅拌的转速为300～800r/min；步骤1)所述的超声分散的时间为1～3h，超声分散的功率300～800W；步骤2)两个搅拌均为机械搅拌，第一次搅拌的时间为1～2h，第二次搅拌的时间为1～2h；两次搅拌的转速均为300～800r/min；步骤2)的超声分散的时间为1～2h，超声分散的功率300～800W。

9.根据权利要求6所述的用于降低橡胶表面摩擦系数和磨耗的二硫化钼纳米涂层的制备方法，其特征在于：步骤3)依次采用浸涂法或喷涂法将二硫化钼/氟橡胶分散液涂覆在硫化橡胶基材表面，干燥，冷却的重复次数为1～8次。

10.根据权利要求6所述的用于降低橡胶表面摩擦系数和磨耗的二硫化钼纳米涂层的制备方法，其特征在于：步骤3)所述的浸涂法是将硫化橡胶在二硫化钼/氟橡胶分散液中浸渍3～60秒；步骤3)所述的干燥是在烘箱中悬挂烘干，温度为100～200℃，时间为20～60min；步骤3)所述的冷却的时间为10～20min，冷却至常温。