本發(fā)明涉及一種薄膜材料及其制備方法，具體涉及屬于一種多孔薄膜材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：聚苯硫醚(pps)全稱為聚苯基硫醚，是分子主鏈中帶有苯硫基的熱塑性樹脂。pps大分子鏈由剛性結(jié)構(gòu)的苯環(huán)與柔性的硫醚鍵連接，它具有結(jié)晶度高、硬而脆、難燃、熱穩(wěn)定性好、耐化學腐蝕、高溫高濕下尺寸穩(wěn)定、電性能優(yōu)良、耐磨性優(yōu)良和熔融流動性優(yōu)良等優(yōu)點。此外，它還具有成型收縮率小(約0.08％)，吸水率低(約0.02％)，耐震動疲乏性好等優(yōu)點。熱穩(wěn)定性，pps是工程塑料中熱穩(wěn)定性最好的品種之一，其熱變形溫度一般大于260度；耐化學腐蝕性，pps樹脂耐化學腐蝕性能可與號稱“塑料之王”的聚四氟乙烯相媲美，在200℃以下，幾乎沒有溶劑能溶解它；尺寸穩(wěn)定性，pps注塑制品具有良好的耐蠕變性能，線膨脹系數(shù)低，尺寸穩(wěn)定性十分良好；電性能，pps具有很低的介電常數(shù)、電感應(yīng)率和介質(zhì)損耗因素，在高溫、高濕等環(huán)境下具有優(yōu)良的絕緣性和介電特性等；粘接性能，pps對玻璃、鋁、不銹鋼等有非常高的粘接強度，對玻璃的粘接強度甚至大于玻璃的內(nèi)聚力，由于具有良好的耐腐蝕性和粘接性能，極宜作化工設(shè)備的襯里；另外，pps自身的化學結(jié)構(gòu)使其具有良好的難燃燒性能，無需加入阻燃劑。由于pps具有無與倫比的綜合性能，因此在航空航天、核工業(yè)、電子電氣等高新
技術(shù)領(lǐng)域：
以及機械、汽車、家用電器、辦公自動化等傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。pps優(yōu)良的綜合性能使其得到了廣泛的應(yīng)用。目前市面上的pps薄膜主要有吹塑膜、壓延膜和雙向拉伸膜，由于pps結(jié)晶速度快，硬而脆，所以在利用吹塑法生產(chǎn)的過程中薄膜容易破裂，使得制備的pps薄膜存在諸多的缺陷；而壓延法是將pps樹脂經(jīng)過擠出機擠出，然后送往輥筒，再通過控制輥筒之間的間隙來生產(chǎn)一定厚度的聚苯硫醚薄膜，經(jīng)壓延法制得的薄膜的表面光滑度和輥筒有直接關(guān)系。雖然目前市面上的pps薄膜具有較小的摩擦系數(shù)為0.25～0.43，但是仍然不能作為無油條件下的潤滑材料使用。技術(shù)實現(xiàn)要素：為了制備出一種具有摩擦系數(shù)低、潤滑性能優(yōu)良的多孔聚苯硫醚薄膜材料，本發(fā)明以聚苯硫醚為基體材料，向其中加入二硫化鉬和二氧化硅，其中二硫化鉬摩擦系數(shù)低，可作為固體潤滑劑使用，二氧化硅微結(jié)構(gòu)為球形，作為添加劑添加入高聚物中，可提高高聚物的耐磨性能和潤滑性能。本發(fā)明的目的是提供一種多孔聚苯硫醚薄膜，它的具體方案如下：一種多孔聚苯硫醚薄膜，所述薄膜包括基體材料和填料，所述基體材料為聚苯硫醚，所述填料為二氧化硅和二硫化鉬。如上所述的一種多孔聚苯硫醚薄膜，優(yōu)選地，所述聚苯硫醚的重量百分比為70～80％，所述二硫化鉬的重量百分比為15～25％。如上所述的一種多孔聚苯硫醚薄膜，優(yōu)選地，所述二氧化硅的重量百分比為2～15％，所述聚苯硫醚的粒徑為20～100μm，所述二硫化鉬的粒徑為1～200μm，所述二氧化硅的粒徑為20～100nm。如上所述的一種多孔聚苯硫醚薄膜，優(yōu)選地，所述二氧化硅經(jīng)表面改性劑處理。如上所述的一種多孔聚苯硫醚薄膜，優(yōu)選地，所述表面改性劑為n-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，所述多孔聚苯硫醚薄膜采用噴涂法成型。本發(fā)明的另一個目的是提供一種多孔聚苯硫醚薄膜的制備方法，包括以下步驟：(1)稱取重量百分比為70～80％聚苯硫醚樹脂，稱取重量百分數(shù)為15～25％的二硫化鉬，稱取重量分數(shù)為2～15％的二氧化硅，混合；(2)將混合原料分散在沸點低于100℃的易揮發(fā)溶劑中，制得原料分散液；(3)將制得的原料分散液噴涂在底材上，噴涂過程的氣壓為0～0.5mpa；(4)將步驟(3)得到的材料燒結(jié)，得到多孔聚苯硫醚薄膜中間體；(5)將多孔聚苯硫醚薄膜中間體置于油液中進行浸油處理。如上所述的一種多孔聚苯硫醚薄膜的制備方法，優(yōu)選地，步驟(2)所述溶劑為無水乙醇，分散液按照100g原料加入到100～300ml無水乙醇中的比例配置。如上所述的一種多孔聚苯硫醚薄膜的制備方法，優(yōu)選地，步驟(4)中的燒結(jié)過程為：由室溫升溫至300～400℃，并在300～400℃保溫10～60min，燒結(jié)結(jié)束后自由降溫，進一步地，燒結(jié)過程的更優(yōu)條件為：由室溫升溫至350～365℃，并在350～365℃保溫10～30min，燒結(jié)結(jié)束后自由降溫。如上所述的一種多孔聚苯硫醚薄膜的制備方法，優(yōu)選地，步驟(5)中的浸油處理條件為溫度為60～100℃，真空度為0.05～0.09mpa，浸油時間為20～100h。本發(fā)明提供的一種多孔聚苯硫醚薄膜材料以聚苯硫醚、二硫化鉬和二氧化硅為原料，利用噴涂方法成型，經(jīng)浸油處理制備而成，所述多孔聚苯硫醚薄膜孔徑為1～10μm，孔隙率大于15％，摩擦系數(shù)為0.05～0.09，密度為0.8～1.5g/cm3，使用溫度范圍為-50～260℃，具有高強度、高耐磨、潤滑性能優(yōu)良，使用溫度范圍廣的優(yōu)點。具體實施方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細的描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所得到的所有其它實施方式，都屬于本發(fā)明所保護的范圍。下面通過實施例進一步說明本發(fā)明。在以下實施例中，根據(jù)gb10006-88測定本發(fā)明提供的薄膜的摩擦系數(shù)，摩擦系數(shù)表示材料的潤滑性能，這一數(shù)值越低，說明潤滑性能越好；利用稱重法測定本發(fā)明提供的多孔薄膜的孔隙率，孔隙率(％)表示材料的成孔性能，這一數(shù)值越大說明成孔越多；利用電子掃描顯微鏡直接測量多孔薄膜的孔徑，孔徑(μm)表示多孔材料的孔的大??；利用密度測試儀來測量本發(fā)明提供的多孔聚苯硫醚薄膜的密度，密度(g/cm2)對多孔膜的許多物理機械性能有著決定性的影響。實施例1一種多孔聚苯硫醚薄膜，制備過程如下：稱取粒徑為20～100μm的聚苯硫醚樹脂粉末70g，粒徑為50±10μm的二硫化鉬25g，粒徑為30±5nm的二氧化硅5g，在攪拌型混合機中混合，將混合好的粉料加入200ml無水乙醇中，在超聲波分散儀中分散10min，使用空氣噴槍將分散液噴涂在表面平整的銅版底材上，然后放入燒結(jié)爐中燒結(jié)得到多孔聚苯硫醚薄膜的中間體，燒結(jié)過程為：由室溫升溫至350℃，并在350℃保溫30min，燒結(jié)結(jié)束后自由降溫。最后將制備好的多孔聚苯硫醚薄膜中間體置于油液中，然后一并置于真空干燥箱中，其中真空干燥箱溫度為60℃，真空度為0.06mpa，浸油72h。實施例2一種多孔聚苯硫醚薄膜，制備過程如下：首先，利用濕法改性對納米二氧化硅進行表面改性處理，具體過程如下：稱取10g粒徑為30±5nm的納米二氧化硅加入到200ml甲苯溶液中，超聲分散30min，制得懸浮液，稱取0.526gn-β-氨乙基－γ－氨丙基三甲氧基硅烷加入到懸浮液中，超聲混合10min，將混合液在90℃恒溫加熱6h，然后在10000r/min的條件下離心得沉淀物，用無水乙醇將沉淀物洗滌3次，干燥，即得到改性納米二氧化硅。其次，稱取粒徑為20～100μm的聚苯硫醚樹脂粉末80g，粒徑為50±10μm的二硫化鉬15g，改性納米二氧化硅5g，在攪拌型混合機中混合。將混合好的粉料加入200ml無水乙醇，在超聲波分散儀中分散20min，使用空氣噴槍將分散液噴涂在表面平整的銅版底材上，然后放入燒結(jié)爐中燒結(jié)，得到多孔聚苯硫醚薄膜的中間體，燒結(jié)過程為：由室溫升溫至355℃，并在355℃保溫20min，燒結(jié)結(jié)束后自由降溫。將制備好的多孔聚苯硫醚薄膜中間體置于油液中，然后一并置于真空干燥箱中，其中真空干燥箱溫度為80℃，真空度0.08mpa，浸油48h。實施例3一種多孔聚苯硫醚薄膜材料，制備過程如下：稱取粒徑為20～100μm的聚苯硫醚樹脂粉末70g，粒徑為50±10μm的二硫化鉬18g，改性納米二氧化硅12g(改性納米二氧化硅的方法與實施例2相同)，在攪拌型混合機中混合。將混合好的粉料加入150ml無水乙醇，在超聲波分散儀中分散20min，使用空氣噴槍將分散液噴涂在表面平整的銅版底材上，然后放入燒結(jié)爐中燒結(jié)，得到多孔聚苯硫醚薄膜的中間體，燒結(jié)過程為：由室溫升溫至360℃，并在360℃保溫15min，燒結(jié)結(jié)束后自由降溫。將制備好的多孔聚苯硫醚薄膜中間體置于油液中，然后一并置于真空干燥箱中，其中真空干燥箱溫度為100℃，真空度0.07mpa，浸油24h。實施例4一種多孔聚苯硫醚薄膜材料，制備過程如下：稱取粒徑為20～100μm的聚苯硫醚樹脂粉末75g，粒徑為50±10μm的二硫化鉬20g，改性納米二氧化硅5g(改性納米二氧化硅的方法與實施例2相同)，在攪拌型混合機中混合。將混合好的粉料加入200ml無水乙醇，在超聲波分散儀中分散20min，使用空氣噴槍將分散液噴涂在表面平整的銅版底材上，然后放入燒結(jié)爐中燒結(jié)，得到多孔聚苯硫醚中間體，燒結(jié)過程為：由室溫升溫至365℃，并在365℃保溫10min，燒結(jié)結(jié)束后自由降溫。將制備好的多孔聚苯硫醚薄膜中間體置于油液中，然后一并置于真空干燥箱中，其中真空干燥箱溫度為90℃，真空度0.09mpa，浸油24h。對比例1稱取粒徑為20～100μm的聚苯硫醚樹脂粉末100g，置于表面平整的模具，在30mpa的壓力下冷壓，然后燒結(jié)得到多孔聚苯硫醚薄膜，燒結(jié)過程為：由室溫升溫至365℃，并在365℃保溫10min，燒結(jié)結(jié)束后自由降溫。表1多孔聚苯硫醚薄膜數(shù)據(jù)各薄膜性能實施例1實施例2實施例3實施例4對比例1摩擦系數(shù)0.070.060.070.050.25孔隙率(％)171817162.7孔徑(μm)1-151-101-101-103-20密度(g/cm2)1.381.351.381.371.5從上述表1的數(shù)據(jù)可以看出，實施例2、3以及4比實施例1的孔徑分布更加集中，宏觀上說明經(jīng)過改性的二氧化硅在薄膜中分散更加均勻；上述表1的摩擦系數(shù)數(shù)據(jù)說明，以聚苯硫醚、二硫化鉬、納米氧化硅為原料，利用以上方法制備的多孔聚苯硫醚薄膜材料摩擦系數(shù)低于0.1，遠低于對比例1中聚苯硫醚薄膜的摩擦系數(shù)0.25，這說明本發(fā)明提供的多孔聚苯硫醚薄膜具有良好的潤滑性能。本發(fā)明提供的多孔聚苯硫醚薄膜與對比例相比，成孔率高，孔徑分布集中。本發(fā)明提供的實施例薄膜的密度較對比例小，也從側(cè)面證明了利用本發(fā)明提供的原料以及制備方法成型的多孔聚苯硫醚薄膜的成孔性能優(yōu)于利用普通方法成型的多孔聚苯硫醚薄膜。上述表1中實施例薄膜的孔隙率大于15％，孔徑在1-10μm，由于多孔聚苯硫醚薄膜孔隙率適中，孔徑較大，在浸油處理的過程中，多孔聚苯硫醚的孔隙中可以存儲一部分的油液，從而提高多孔聚苯硫醚薄膜的潤滑性能。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準。當前第1頁12