本發(fā)明涉及一種潤滑材料領域,具體涉及一種復合潤滑劑、仿生防冰涂料及制備方法。
背景技術:
1、現(xiàn)有常規(guī)使用的潤滑劑通常是以液體潤滑劑或固體潤滑劑為主,將潤滑劑應用于涂料領域,可讓涂料能夠起到潤滑、耐磨等效用。
2、在海工裝備的應用場景中,高緯度、高海拔或極地環(huán)境中,需要同時考慮潤滑、耐磨、防腐及防結冰等材料性能。但現(xiàn)有的涂料產(chǎn)品在應用于各種極端環(huán)境中的裝備表面時,所得效果不佳。
3、例如,公布號為cn117903641a的發(fā)明專利公布的涂料雖其他性能良好,但耐磨性能差;公布號為cn117264485a的發(fā)明專利公布的涂料不耐磨、釋放速度快(10天),無法達到控釋以延長防腐及防結冰時間的效用;公布號為cn117264493a的發(fā)明專利公布的涂料隨著使用時間的增長,微納米表面磨損破壞,防冰結構失效,最終導致除冰效果失效,光熱除冰受環(huán)境條件限制。公布號cn116903906a的發(fā)明專利公布的涂料雖效果較佳,但其成本偏高。因此,急需一種克服上述問題的有效防護材料。受箭毒蛙皮膚表面覆蓋潤滑粘液皮膚的啟發(fā),制備了一種智能潤滑材料,用于潤滑液智能可控釋放,可實現(xiàn)智能長效潤滑防冰防腐。
技術實現(xiàn)思路
1、針對上述問題,本發(fā)明提供一種復合潤滑劑和仿生防冰涂料及制備方法,含有本申請?zhí)峁┑膹秃蠞櫥瑒┑耐苛希虮旧暾執(zhí)峁┑姆律辣苛暇哂辛己玫哪湍バ?、長效潤滑及長效防冰作用等。
2、為了實現(xiàn)上述技術效果,本發(fā)明提供的第一方面的方案為,一種復合潤滑劑,包括以下成分:1重量份的納米容體;2~5重量份的液體潤滑劑;0.5~1重量份的殼聚糖;0.5~1重量份的海藻酸鈉;1~3重量份的聚乙烯亞胺;和1重量份的固體潤滑劑。
3、更進一步的,所述液體潤滑劑選自蓖麻油、甘油、硅油、石蠟油、含氟基礎油中的一種或多種。
4、更進一步的,所屬納米容體選自埃洛石納米管、介孔微球、碳空心微球中的一種或多種。
5、更進一步的,所述固體潤滑劑選自二硫化鉬(mos2)、石墨烯(go)和二硫化鎢(ws2)中的一種或多種。
6、本發(fā)明還提供前述任一復合潤滑劑的制備方法,包括以下步驟:
7、a)一定溫度下,將納米容體置于液體潤滑劑中,通過超聲處理和抽真空法向納米容體中注入液體潤滑劑,經(jīng)清洗、離心、干燥得到潤滑納米容體;
8、b)將步驟a)所得潤滑納米容體置于溶有殼聚糖和海藻酸鈉的冰醋酸水溶液中并攪拌,真空干燥得復合納米容體;
9、c)向聚乙烯亞胺溶液中加入固體潤滑劑使其呈電正性,洗滌、離心干燥得改性固體潤滑劑;
10、d)將步驟b)所得復合納米容體分散在水或乙醇溶液中,后將其緩慢滴加入分散有步驟c)所得改性固體潤滑劑的水或乙醇溶液中,保持高速攪拌2小時,最后洗滌離心干燥得復合潤滑劑。
11、更進一步的,步驟a)中所述一定溫度為30℃~80℃。
12、更進一步的,步驟c)中殼聚糖和海藻酸鈉與1wt%的冰醋酸水溶液的重量配比為1:100~1:25。
13、更進一步的,步驟a)中所述超聲處理時間為30~50分鐘,真空注入時間為30~50分鐘。
14、更進一步的,步驟a)、b)、c)和d)中干燥溫度為50℃~80℃,干燥時間為12小時~24小時。
15、更進一步的,步驟c)中聚乙烯亞胺溶液為0.5%~3wt%的水溶液或酒精溶液。
16、更進一步的,步驟d)中攪拌轉速為400轉~1200轉。
17、更進一步的,步驟d)中滴加速度為1~5ml/min。
18、步驟d)中復合納米容體與水或乙醇溶液的重量比為1:(1~20),改性固體潤滑劑與水或乙醇溶液的重量比為1:(1~20)。
19、本申請還提供一種復合潤滑劑,所述復合潤滑劑按前述任一制備方法制備所得。
20、本申請?zhí)峁┑牡诙矫娴姆桨笧?,一種仿生防冰涂料,包括前述任一所述的復合潤滑劑,以及環(huán)氧樹脂及輔助劑。
21、更進一步的,包括以下成分:1~10重量份的所述復合潤滑劑;10重量份的環(huán)氧樹脂;和2.2~14重量份的輔助劑。
22、更進一步的,所述環(huán)氧樹脂是氟樹脂。
23、更進一步的,所述輔助劑包括以下成分:1~5重量份的固化劑;1~8重量份的稀釋劑;0.1~0.5重量份的分散劑;和0.1~0.5重量份的消泡劑。
24、本申請還提供所述仿生防冰涂料的制備方法,包括將所述成分按配比混合攪拌均勻即得所述仿生防冰涂料。
25、本申請所述各原料均可以通過市售獲取,純度含量高于98%以上即可。
26、本申請?zhí)峁┑闹苽浞椒ㄖ兴捎玫脑O備均為常規(guī)實驗或工廠設備。
27、本申請所采用各成分的計量單位除特別說明外,均采用重量或重量百分比計。
28、本申請所采用的氟樹脂以及各輔助劑等均是本領域常規(guī)使用的成分,例如氟樹脂可采用選自ptfe、pfa、pvdf、etfe、fep等中的任意一種或多種;例如固化劑可采用選自乙烯基三胺、deta、氨乙基哌嗪等中的任意一種或多種;例如分散劑可采用選自三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、甲基戊醇、纖維素衍生物、聚丙烯酰胺、古爾膠、脂肪酸聚乙二醇酯等中的任意一種或多種;例如消泡劑可采用選自礦物油類、醇類、脂肪酸及脂肪酸酯類、酰胺類、磷酸酯類等中的任意一種或多種;例如稀釋劑可采用選自黏土、高嶺土、陶土、滑石粉等中的任意一種或多種。
29、本申請?zhí)峁┑膹秃蠞櫥瑒┍旧碓趹糜谕苛项I域后,所得含有本申請復合潤滑劑的其他涂料(非本申請?zhí)峁┑姆律辣苛?依然可以具有良好的耐磨性,長效的潤滑及防冰作用。
30、本申請?zhí)峁┑膹秃蠞櫥瑒┗蚍律辣苛侠秒p重相應的固/液復合潤滑劑,依靠光熱和ph雙重控釋液體潤滑劑,結合固體潤滑劑本身的低表面黏附及其構筑的微納米表面,以提高其潤滑、防腐、防冰作用的長效性。
31、本申請?zhí)峁┑膹秃蠞櫥瑒┗蚍律辣苛希诠腆w潤滑劑表面形成控釋的潤滑油膜,從而避免了表面微納米結構出現(xiàn)嚴重摩擦和磨損,從而提高了復合潤滑劑或仿生防冰涂料的耐磨性。
1.復合潤滑劑,其特征在于,包括以下成分,
2.根據(jù)權利要求1所述的復合潤滑劑,其特征在于,所述納米容體選自埃洛石納米管、介孔微球、碳空心微球中的一種或多種,液體潤滑劑選自蓖麻油、甘油、硅油、石蠟油、含氟基礎油中的一種或多種;所述固體潤滑劑選自二硫化鉬、石墨烯和二硫化鎢中的一種或多種。
3.權1所述復合潤滑劑的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
4.根據(jù)權利要求3所述的制備方法,其特征在于,步驟a)中所述一定溫度為30℃~80℃;步驟a)中所述超聲處理時間為30~50分鐘,真空注入時間為30~50分鐘;步驟c)中殼聚糖和海藻酸鈉與1wt%的冰醋酸水溶液的重量配比為1:100~1:25;步驟c)中聚乙烯亞胺溶液為0.5%~3wt%的水溶液或酒精溶液。
5.根據(jù)權利要求3所述的制備方法,其特征在于,步驟a)、b)、c)和d)中干燥溫度為50℃~80℃,干燥時間為12小時~24小時。
6.根據(jù)權利要求3所述的制備方法,其特征在于,步驟d)中攪拌轉速為400轉~1200轉;步驟d)中滴加速度為1~5ml/min;步驟d)中復合納米容體與水或乙醇溶液的重量比為1:(1~20),改性固體潤滑劑與水或乙醇溶液的重量比為1:(1~20)。
7.復合潤滑劑,所述復合潤滑劑按權利要求3~6任一所述制備方法制備所得。
8.仿生防冰涂料,其特征在于,包括權利要求1~2、權利要求7任一所述的復合潤滑劑,以及環(huán)氧樹脂和輔助劑;所述各成分配比如下:
9.根據(jù)權利要求8所述的仿生防冰涂料,其特征在于,所述環(huán)氧樹脂是氟樹脂;所述輔助劑包括以下成分:
10.權利要求8所述仿生防冰涂料的制備方法,其特征在于,包括將所述成分按配比混合攪拌均勻即得所述仿生防冰涂料。