[发明专利]一种自润滑纤维织物复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种自润滑纤维织物复合材料及其制备方法和应用，属于功能材料技术领域。本发明提供的自润滑纤维织物复合材料的制备方法，包括以下步骤：将聚醚醚酮/聚四氟乙烯混纺纤维织物浸没于共沉积液中，进行聚合反应，得到改性纤维织物；所述共沉积液的组成包括邻苯二酚单体、多胺单体、三羟甲基氨基甲烷和水；将所述改性纤维织物浸没于浸渍液中，进行浸渍处理，干燥后得到自润滑纤维织物复合材料；所述浸渍液的组成包括聚醚酰亚胺、纳米二硫化钼和有机溶剂。采用本发明方法制备的自润滑纤维织物复合材料在低温及重载条件下具有优异的减摩耐磨性能。

技术领域

本发明涉及功能材料技术领域，尤其涉及一种自润滑纤维织物复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

风洞是航空航天飞行器研发过程中必不可少的设备，风洞的实验能力更是衡量一个国家飞行器研发水平的重要标志。为了满足实验要求，风洞中内部段、设备及零部件需长期运行在高低温交变以及重载等极端工况下，尤其是风洞内部核心部段中关键运动执行机构运动副的摩擦和磨损会大幅度降低机构运动精度和稳定性，影响风洞试验测量精度和关键零部件使用寿命及安全性，这要求关节轴承衬垫在高低温交变以及重载等极端工况下具有较低的摩擦系数、较高的耐磨性以及良好的承载能力。

目前纤维织物衬垫材料大多采用芳纶/聚四氟乙烯混纺纤维织物与酚醛树脂形成的复合材料，其在低温下的承载能力以及减摩耐磨性能有待提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自润滑纤维织物复合材料及其制备方法和应用，采用本发明方法制备的自润滑纤维织物复合材料在低温及重载条件下具有优异的减摩耐磨性能。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种自润滑纤维织物复合材料的制备方法，包括以下步骤：

将聚醚醚酮/聚四氟乙烯混纺纤维织物浸没于共沉积液中，进行聚合反应，得到改性纤维织物；所述共沉积液的组成包括邻苯二酚单体、多胺单体、三羟甲基氨基甲烷和水；

将所述改性纤维织物浸没于浸渍液中，进行浸渍处理，干燥后得到自润滑纤维织物复合材料；所述浸渍液的组成包括聚醚酰亚胺、纳米二硫化钼和有机溶剂。

优选地，所述邻苯二酚单体包括邻苯二酚或4-(2-氨基乙基)-1,2-苯二酚盐酸盐，所述多胺单体包括二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺和聚乙烯亚胺中的至少三种。

优选地，所述邻苯二酚单体与多胺单体的质量比为(0.5～3)：1。

优选地，所述共沉积液中邻苯二酚单体的浓度为1～2g/L，三羟甲基氨基甲烷的浓度为0.8～2g/L。

优选地，所述聚合反应的温度为25～60℃，时间为10～18h。

优选地，所述自润滑纤维织物复合材料中聚醚酰亚胺与纳米二硫化钼的总质量含量为16～21％，所述纳米二硫化钼的质量为聚醚酰亚胺质量的1～6％。

优选地，所述浸渍液中聚醚酰亚胺的质量含量为10～30％。

优选地，所述纳米二硫化钼的尺寸为50～70nm。

本发明提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的自润滑纤维织物复合材料。

本发明提供了上述技术方案所述自润滑纤维织物复合材料作为关节轴承衬垫材料的应用。