[发明专利]一种聚酰亚胺多元纳米自润滑复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种聚酰亚胺多元纳米自润滑复合材料，其特征在于，包括以下质量分数的组分：

热固性聚酰亚胺低聚物52～96.5％、芳纶纤维1～18％、聚四氟乙烯1～10％、六方氮化硼1～15％、碳纤维1～18％和氧化石墨烯接枝的氮化碳0.5～12.5％，所述各组分的质量分数之和为100％，

所述热固性聚酰亚胺低聚物为以下的原料制备得到：二胺单体、3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐、4-苯乙炔基苯酐和甲苯，所述二胺单体包括4,4’-二氨基二苯醚和/或3,4’-二氨基二苯醚；

所述氧化石墨烯接枝的氮化碳由氧化石墨烯和石墨相氮化碳制得。

2.根据权利要求1所述的聚酰亚胺多元纳米自润滑复合材料，其特征在于，所述热固性聚酰亚胺低聚物的分子量为1000～5000g/mol。

3.根据权利要求1所述的聚酰亚胺多元纳米自润滑复合材料，其特征在于，所述石墨相氮化碳与氧化石墨烯的质量比为1:1～10:1。

4.根据权利要求1或3所述的聚酰亚胺多元纳米自润滑复合材料，其特征在于，所述氧化石墨烯的层数为5～20。

5.根据权利要求1或3所述的聚酰亚胺多元纳米自润滑复合材料，其特征在于，所述石墨相氮化碳的粒径为1～2μm。

6.根据权利要求1所述的聚酰亚胺多元纳米自润滑复合材料，其特征在于，所述芳纶纤维的直径为10～30μm，长度为70～150μm。

7.根据权利要求1所述的聚酰亚胺多元纳米自润滑复合材料，其特征在于，所述六方氮化硼的粒径为50～200nm。

8.权利要求1～7任一项所述聚酰亚胺多元纳米自润滑复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

在保护气氛下，将二胺单体、3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐、4-苯乙炔基苯酐和有机非质子溶剂混合，得到聚酰胺酸溶液；

将所述聚酰胺酸溶液与甲苯混合后，在氮气气氛下进行聚合反应，将所得聚合产物依次进行沉淀、洗涤、抽滤和干燥，得到所述热固性聚酰亚胺低聚物；

将氧化石墨烯分散在有机非质子溶剂中后加入酰氯化物质回流，然后再加入石墨相氮化碳，在氮气气氛下进行接枝反应，得到所述氧化石墨烯接枝的氮化碳；

将所述热固性聚酰亚胺低聚物、氧化石墨烯接枝的氮化碳、芳纶纤维、碳纤维、聚四氟乙烯、六方氮化硼和无水乙醇溶液混合后，进行热压烧结，得到聚酰亚胺多元纳米自润滑复合材料。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述4,4’-二氨基二苯醚和3,4’-二氨基二苯醚的摩尔比为0：1～1：0。

10.根据权利要求8或9所述的制备方法，其特征在于，所述二胺单体、3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐以及4-苯乙炔基苯酐的摩尔比为n+1：n：2，n为2～10。