[发明专利]一种油污自清洁复合材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种油污自清洁复合材料及其制备方法，基于亲油纳米颗粒填充相的复合材料包括以下组分：亲油纳米颗粒、聚合物基体。与现有金属基和聚合物基摩擦材料技术相比，本发明采用亲油纳米颗粒与聚醚醚酮，按照一定的方法将其分散混匀，经过冷压烧结成型或热压成型或挤出和注塑成型形成一种能够自发吸油的新型油污自清洁复合材料。分散在基体中的亲油纳米颗粒有效地清除复合材料表面的润滑油等介质，一方面防止了油介质对摩擦表面的污染，另一方面保证复合材料良好的机械性能和摩擦磨损性能，该复合材料具有良好的油污自清洁性能，可广泛应用于航空、机械、化工、交通等领域，特别是涉水涉油特殊工况环境中，因此该材料的应用前景非常广阔。 1

主权项

1.一种油污自清洁复合材料，其特征在于，包括以下组分：

亲油纳米颗粒填充相             5～50wt％

聚合物基体                     50～95wt％

所述亲油纳米颗粒填充相为表面经处理过的实心或具有微孔、介孔的颗粒，所述聚合物基体是聚醚醚酮。

2.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述的亲油纳米颗粒填充相为粒径0.1～100μm，硅铝比20～3000，孔径0.55～6nm的颗粒。

3.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述的聚合物基体粒径为200～800目。

4.一种油污自清洁复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采用球磨法混合亲油纳米颗粒和聚合物基体。得到粉末混合物；

(2)将步骤(1)所得粉末混合物压制成型，保压时间5～60min；

(3)将压制成型后的材料烧结，烧结时间2～6h，得到复合材料。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述亲油纳米颗粒与聚合物基体按质量比1︰5加入至球磨机中；球磨机转速为200～300转/分钟；球磨时间2～4小时。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述压制成型的压强为10～30MPa。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述的烧结在真空管式炉中进行，烧结温度为320～360℃，或在等离子真空烧结炉中进行，加压5～10MPa，烧结温度220～280℃。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述在等离子真空烧结炉中烧结是将材料用碳纸包裹，确保模具的导电性。

9.一种油污自清洁复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采用球磨法混合亲油纳米颗粒和聚合物基体。得到粉末混合物；

(2)将步骤(1)所得粉末混合物置于热压烧结炉的模具中，进行热压烧结，热压温度330～390℃，热压压强10～70MPa，保压时间10～60min，得到复合材料。

10.一种油污自清洁复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采用球磨法混合亲油纳米颗粒和聚合物基体。得到粉末混合物；

(2)将步骤(1)所得粉末混合物在双螺杆挤出机中挤出，而后再注塑成型，挤出温度360～390℃，挤出压力10～40MPa，得到复合材料。