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机械工程学会摩擦学分会 固体润滑国家重点实验室 摩擦学学报
一种PVA/MXene超分子凝胶润滑材料及其制备方法和应用
专利摘要

本发明属于超分子凝胶技术领域，提供了一种PVA/MXene超分子凝胶润滑材料及其制备方法和应用。本发明的PVA/MXene超分子凝胶润滑材料包括以下制备原料：MXene水分散液，PVA和液体润滑剂；所述液体润滑剂为多元醇。本发明通过PVA、MXene和多元醇之间的氢键相互作用，构建氢键驱动的环保、耐低温的PVA/MXene超分子凝胶润滑材料。该超分子凝胶将润滑剂多元醇固定在三维网络结构中，解决了液体润滑剂在使用过程中爬移和泄露的问题。同时，PVA、MXene和多元醇的多种氢键作用提高了凝胶中结合水的比例，使其能在‑80℃的环境中不会冻结，从而进一步提高了超分子凝胶的耐低温性能。低温下PVA/MXene超分子凝胶润滑材料的黏度升高，成膜能力变强，可以在摩擦副之间形成较厚的润滑膜防止摩擦副的直接接触，从而显著降低摩擦磨损。同时MXene材料具有优异的自润滑性能，可以进一步改善超分子凝胶的润滑效果。 ......

基本信息
  • 专利类型:

    发明专利

  • 申请/专利号:

    CN202410251006.X

  • 申请日期:

    2024-03-06

  • 专利申请人:

  • 分类号:

    C10M169/04 ; C10N50/08 ; C10N30/06 ; C10N30/08

  • 发明/设计人:

    李章朋 ， 苗晓南 ， 王金清 ， 杨生荣

  • 权利要求: 1.一种PVA/MXene超分子凝胶润滑材料，其特征在于，包括以下制备原料：MXene水分散液，PVA和液体润滑剂；所述液体润滑剂为多元醇。2.根据权利要求1所述的PVA/MXene超分子凝胶润滑材料，其特征在于，所述PVA/MXene超分子凝胶润滑材料中PVA的质量分数为3～8％，MXene的质量分数为0.3～0.5％，液体润滑剂的质量分数为60～75％，余量为水。3.根据权利要求1或2所述的PVA/MXene超分子凝胶润滑材料，其特征在于，所述MXene水分散液中MXene的层数为1～5层，所述多元醇包括甘油、乙二醇、1,4-丁二醇和山梨醇中的一种或多种，所述PVA的型号为PVA105。4.权利要求1～3任一项所述的PVA/MXene超分子凝胶润滑材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：MXene水分散液、PVA和液体润滑剂溶解混合，得到混合体系；将所述混合体系静置，得到所述PVA/MXene超分子凝胶润滑材料。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述MXene水分散液的浓度为10～15mg/mL。6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述MXene水分散液、PVA和液体润滑剂溶解混合包括：将MXene水分散液和液体润滑剂混合，得到MXene-液体润滑剂水溶液；对所述MXene-液体润滑剂水溶液进行除氧后，得到除氧MXene-液体润滑剂水溶液；将所述除氧MXene-液体润滑剂水溶液和PVA水浴搅拌混合。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述水浴搅拌混合的温度为90～95℃，时间为1.5～3h。8.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述MXene水分散液、PVA和液体润滑剂溶解混合包括：对MXene水分散液除氧，得到除氧MXene水分散液，在所述除氧MXene水分散液中依次加入PVA和液体润滑剂。9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述静置的温度为20～25℃，时间为24～48h。10.权利要求1～3任一项所述的PVA/MXene超分子凝胶润滑材料或权利要求4～9任一项所述的制备方法制得的PVA/MXene超分子凝胶润滑材料在摩擦润滑领域中的应用。
原文

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