本發(fā)明屬于高分子復(fù)合材料制備，具體涉及絲瓜絡(luò)改性環(huán)氧樹脂基三維潤滑復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
1、環(huán)氧樹脂(ep)作為一種常見的熱固性樹脂，它具有一系列優(yōu)異的性能，如高抗拉強度、高附著力、耐磨性、耐腐蝕性等。已被廣泛研究并應(yīng)用機械設(shè)備制造和工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域。然而，固化后ep的三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其脆性升高，抗疲勞性能降低，作為摩擦學(xué)滑動元件的應(yīng)用受到限制。由此向環(huán)氧樹脂中引入潤滑介質(zhì)從而改善其摩擦學(xué)性能，因環(huán)氧樹脂三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)較為緊密，難以儲存潤滑介質(zhì)，因此需要引入其他材料作為儲存潤滑劑的介質(zhì)，從而改善材料的摩擦學(xué)性能。
2、絲瓜絡(luò)（lf)是一種天然生物質(zhì)材料，具有獨特的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、超高孔隙率及輕質(zhì)特性，理論上可作為潤滑劑的理想載體。金屬有機框架材料?（mof）被認(rèn)為是繼沸石、碳納米管之后的尖端多孔材料，并已廣泛應(yīng)用于催化劑、儲能和吸附等領(lǐng)域。mof包含金屬離子和有機配體，可以通過相應(yīng)的配位化學(xué)反應(yīng)形成三維?（3d）?擴展結(jié)構(gòu)。由于?mof?的獨特特性，不同的?mof?已被用于改性材料以獲得高性能，mof的引入能夠增強lf與ep之間的結(jié)合。石蠟?（pw）?已經(jīng)顯示出其在降低摩擦系數(shù)方面的潛在應(yīng)用，添加固體石蠟，為lf三維結(jié)構(gòu)提供潤滑劑儲存空間及運輸通路，摩擦過程中，pw受摩擦熱影響發(fā)生相變經(jīng)由lf緩慢釋放至摩擦界面，實現(xiàn)持續(xù)潤滑。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了克服以上不足，本發(fā)明提供絲瓜絡(luò)改性環(huán)氧樹脂基潤滑復(fù)合材料及其制備方法。
2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
3、絲瓜絡(luò)改性環(huán)氧樹脂基三維潤滑復(fù)合材料，包括以下重量百分比的原料：ep90%～99%和三維纖維增強體1％～10％，其中所述的三維纖維增強體為將mof和pw通過針織法混合編織制備的三維增強體表面負(fù)載lf。
4、絲瓜絡(luò)改性環(huán)氧樹脂基三維潤滑復(fù)合材料的制備方法，具體步驟如下：
5、步驟一、在磁力攪拌下，將nicl2·?6h2o和h2bdc溶解在dmf、乙醇和去離子水的混合溶劑中，將該溶液和干燥后的lf移至到高壓反應(yīng)釜加熱，結(jié)束后冷卻到室溫，分別通過乙醇和二氯甲烷洗滌，干燥后得lf/ni-mof；
6、步驟二、將lf/ni-mof和固體石蠟按照質(zhì)量比為1:15放入燒杯，并置于烘箱中完全融化后，室溫下冷卻凝固得到lf/ni-mof/pw；
7、步驟三、將lf/ni-mof/pw和處理后的ep放入干凈的模具中，室溫下放置20-28h固化，再放置于70-90℃烘箱中5-7h繼續(xù)固化，固化結(jié)束后室溫下靜置20-28h，即得ep/lf/ni-mof/pw復(fù)合材料。
8、進(jìn)一步優(yōu)化，所述步驟一中的lf為預(yù)處理后的原料，預(yù)處理方法為：將lf切割成30mm?×30mm的塊狀，經(jīng)用無水乙醇和去離子水交替清洗2-4次，每次清洗時間為3-7min，將洗凈的lf在55-65℃的烘箱中干燥10-14h。
9、進(jìn)一步優(yōu)化，所述步驟一中的高壓反應(yīng)釜烘箱中的加熱溫度為130-150?℃，加熱時間為8-12h。
10、進(jìn)一步優(yōu)化，所述步驟三中ep的處理方法為：將ep放入燒杯中，加入丙酮攪拌4-6min稀釋，再加入固化劑固化，繼續(xù)攪拌20-40min后，將燒杯置于超聲波機中超聲8-12min以消除氣泡。
11、進(jìn)一步優(yōu)化，所述步驟三中的模具為長30mm、寬30mm、高10mm的正方體模具。
12、本發(fā)明的有益效果為：
13、（1）本發(fā)明中絲瓜絡(luò)作為三維生物質(zhì)材料，自身具備三維結(jié)構(gòu)以及超高孔隙率及輕質(zhì)特性，其特殊的三維結(jié)構(gòu)能夠儲存和釋放潤滑介質(zhì)，其脈絡(luò)能夠作為潤滑劑的釋放通路；
14、（2）本發(fā)明中改性絲瓜絡(luò)環(huán)氧樹脂基三維潤滑復(fù)合材料可以提升絲瓜絡(luò)與環(huán)氧樹脂的界面結(jié)合，通過三維結(jié)構(gòu)緩慢釋放潤滑成分，有效降低摩擦系數(shù)，起到有效的減摩耐磨作用；
15、（3）本發(fā)明制備工藝簡單，能夠通過室溫混合澆筑法制備復(fù)合材料，通過實際測試得知，本發(fā)明復(fù)合材料的摩擦學(xué)性能，相比較純ep，摩擦系數(shù)和體積磨損率分別降低了79.4%和61.5%，同時探究改性絲瓜絡(luò)復(fù)合材料在油環(huán)境下的摩擦學(xué)性能，其摩擦系數(shù)和磨損率降低了53.3%和97.3%。
1.絲瓜絡(luò)改性環(huán)氧樹脂基三維潤滑復(fù)合材料，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：ep90%～99%和三維纖維增強體1％～10％，其中所述的三維纖維增強體為將mof和pw通過針織法混合編織制備的三維增強體表面負(fù)載lf。
2.如權(quán)利要求1所述的絲瓜絡(luò)改性環(huán)氧樹脂基三維潤滑復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：
3.如權(quán)利要求2所述的絲瓜絡(luò)改性環(huán)氧樹脂基三維潤滑復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟一中的lf為預(yù)處理后的原料，預(yù)處理方法為：將lf切割成?30?mm?×30mm的塊狀，經(jīng)用無水乙醇和去離子水交替清洗2-4次，每次清洗時間為3-7min，將洗凈的lf在55-65℃的烘箱中干燥?10-14?h。
4.如權(quán)利要求2所述的絲瓜絡(luò)改性環(huán)氧樹脂基三維潤滑復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟一中的高壓反應(yīng)釜烘箱中的加熱溫度為130-150?℃，加熱時間為8-12h。
5.如權(quán)利要求2所述的絲瓜絡(luò)改性環(huán)氧樹脂基三維潤滑復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟三中ep的處理方法為：將ep放入燒杯中，加入丙酮攪拌4-6min稀釋，再加入固化劑固化，繼續(xù)攪拌20-40min后，將燒杯置于超聲波機中超聲8-12min以消除氣泡。
6.如權(quán)利要求2所述的絲瓜絡(luò)改性環(huán)氧樹脂基三維潤滑復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟三中的模具為長30mm、寬30mm、高10mm的正方體模具。