[发明专利]一种抗高能辐照自润滑织物衬垫及制备方法、自润滑织物复合材料

说明书

本发明提供了一种抗高能辐照自润滑织物衬垫及制备方法、自润滑织物复合材料，涉及功能材料技术领域。本发明以g‑C₃N₄和多层石墨烯为复合固体润滑剂，实现自润滑织物衬垫对低摩擦、耐磨损的需求。同时，g‑C₃N₄和多层石墨烯独特的六元环结构，赋予了自润滑织物衬垫一定的耐辐照性能，从而延长了其使用寿命。此外，利用二氧化铈中的铈元素化学价态的灵活转化，有效提高了基体树脂(酚醛树脂)的耐辐照性能。另外，该自润滑织物衬垫的制备方法简单，环保无污染。此外，由抗高能辐照自润滑织物衬垫形成的自润滑织物复合材料具有优异的抗高能辐照能力和摩擦学性能。

技术领域

本发明涉及功能材料技术领域，尤其涉及一种抗高能辐照自润滑织物衬垫及制备方法、自润滑织物复合材料。

背景技术

自润滑织物衬垫以聚合物自身的润滑特性、相对较轻的重量和容易加工等优点，被广泛应用于自润滑关节轴承的设计与制备。而在医学、航空航天、核工业以及武器系统等领域中，自润滑材料会不可避免的暴露在高能射线的辐照下(如电子束辐照、X射线辐照和γ射线辐照等)，其中具备极强穿透能力的γ射线辐照对材料的损伤更是致命的。长期处于γ射线辐照中的聚合物材料，其分子链吸收电离能后会产生自由基，进一步引发交联、接枝和断链等反应，特别是在较高辐照剂量以及有氧环境下，聚合物材料会发生严重氧化降解，致使其性能大幅下降、使用寿命缩短且可靠性降低，最终导致材料的功能失效，造成安全隐患。

查阅相关资料，多数专利报道自润滑织物衬垫材料常选用酚醛树脂作为基体，主要源于酚醛具有抗张、抗冲击、耐湿热老化等优异性能，同时也考虑到成本以及成型工艺的需求。然而，关于以酚醛树脂为基体的自润滑织物衬垫材料在高能射线的辐照下的应用至今尚未报道。归结其原因，一方面考虑到酚醛树脂自身较弱的耐辐照性能；另一方面，未曾发现合适的固体润滑剂。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种抗高能辐照自润滑织物衬垫及制备方法、自润滑织物复合材料，本发明提供的抗高能辐照自润滑织物具有优异的抗高能辐照能力和摩擦学性能。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种抗高能辐照自润滑织物衬垫，包括预处理混纺纤维布和负载在所述预处理混纺纤维布上的复合固体润滑剂、二氧化铈和酚醛树脂，所述复合固体润滑剂为石墨相氮化碳和多层石墨烯。

优选地，所述复合固体润滑剂、二氧化铈和酚醛树脂的质量之和为预处理混纺纤维布质量的30～65％。

优选地，所述复合固体润滑剂的质量为酚醛树脂质量的15～52％。

优选地，所述复合固体润滑剂中石墨相氮化碳和多层石墨烯的质量比为1:1～7:1。

优选地，所述石墨相氮化碳的粒径为10～100nm。

优选地，所述多层石墨烯的层数为10～30层。

优选地，所述二氧化铈的质量为酚醛树脂质量的1.5～8％。

优选地，所述二氧化铈的粒径为20～50nm。

本发明还提供了上述技术方案所述的抗高能辐照自润滑织物衬垫的制备方法，包括以下步骤：

将所述复合固体润滑剂、二氧化铈、酚醛树脂胶粘剂和稀释剂混合分散，得到自润滑浸渍液；

将所述自润滑浸渍液涂敷于预处理混纺纤维布，干燥，得到所述抗高能辐照自润滑织物衬垫。

本发明还提供了一种自润滑织物复合材料，所述自润滑织物复合材料由层叠设置的抗高能辐照自润滑织物衬垫、酚醛树脂和金属基材经固化成型得到；