摘要:在这项研究中,制备了光敏性的聚酰亚胺前驱体,选用两种不同的润滑油添加到光固化聚酰亚胺墨水中直接进行3D打印,来探索打印出的样品是否具有良好的润滑性。
关键词:自润滑复合材料；聚酰亚胺；光固化3D打印
自润滑复合材料是一类能够在摩擦过程中自主释放润滑介质,显著降低摩擦系数与磨损率的先进功能材料。自润滑复合材料通过润滑相的优化设计,实现了“自给自足”的润滑能力,从而在免维护、长寿命和高可靠性方面展现出独特优势。
一、实验步骤
本研究利用无溶剂法制备光敏聚酰亚胺单体,选取了PAO-40和500SN两种润滑油作为润滑介质加入光敏聚酰亚胺墨水中,将配制好的墨水加入DLP打印机中进行打印,最终将样品进行热固化,得到含油聚酰亚胺样品。
光敏聚酰亚胺低聚物的合成。通过缩聚反应制备聚酰亚胺低聚物。用含有芳香族二酐6FDA和二胺,采取NMP中的一步亚胺化法。MA用作封端试剂,得到分子量受控的聚酰亚胺低聚物PI。使用含有二胺6FOHA的酚羟基通过酚羟基与GMA的环氧基反应掺入甲基丙烯酸酯,生成光敏聚酰亚胺低聚物PI-g-GMA。将低聚物PI-g-GMA混合NVP、TMPTA、DFM、819光引发剂,10%质量分数的PAO-10和500SN润滑油,得到含润滑油的PI油墨。
二、实验结果与讨论
对于混油聚酰亚胺的光固化3D打印来说,可将配置好的聚酰亚胺前驱体墨水倒入光固化3D打印机的料槽,在程序驱动下,按照设置好的三维图像对光敏性墨水进行光固化3D的打印。对于两种混油的样品而言,在光固化3D打印之后,在光学显微镜下看表面形貌,两个样品中都混杂着大大小小的油滴颗粒,这就说明在打印的过程中润滑油成功地分散在基体聚酰亚胺中。但是对比而言PI-PAO样品中的油滴分散要比PI-500SN样品中的油滴分散得更加细密,油滴更小,这就说明PAO润滑油要比500SN润滑油更容易分散在墨水中,且更加稳定。而PI-500SN样品中的大油滴则是由小油滴慢慢汇聚形成的。
三、总结与展望
本文将两种常见的润滑油混入光敏聚酰亚胺墨水中,进行光固化3D打印成型后,经过热亚胺化成功地制造了混油的光敏聚酰亚胺样品,且通过对样品截面的表征,发现润滑油均匀地分散在体系中,表明了混油打印样品的可行性。
【作者单位:西北民族大学化工学院。本文系中央高校基本科研业务费专项资金资助(31920240127)】
关键词:自润滑复合材料；聚酰亚胺；光固化3D打印
自润滑复合材料是一类能够在摩擦过程中自主释放润滑介质,显著降低摩擦系数与磨损率的先进功能材料。自润滑复合材料通过润滑相的优化设计,实现了“自给自足”的润滑能力,从而在免维护、长寿命和高可靠性方面展现出独特优势。
一、实验步骤
本研究利用无溶剂法制备光敏聚酰亚胺单体,选取了PAO-40和500SN两种润滑油作为润滑介质加入光敏聚酰亚胺墨水中,将配制好的墨水加入DLP打印机中进行打印,最终将样品进行热固化,得到含油聚酰亚胺样品。
光敏聚酰亚胺低聚物的合成。通过缩聚反应制备聚酰亚胺低聚物。用含有芳香族二酐6FDA和二胺,采取NMP中的一步亚胺化法。MA用作封端试剂,得到分子量受控的聚酰亚胺低聚物PI。使用含有二胺6FOHA的酚羟基通过酚羟基与GMA的环氧基反应掺入甲基丙烯酸酯,生成光敏聚酰亚胺低聚物PI-g-GMA。将低聚物PI-g-GMA混合NVP、TMPTA、DFM、819光引发剂,10%质量分数的PAO-10和500SN润滑油,得到含润滑油的PI油墨。
二、实验结果与讨论
对于混油聚酰亚胺的光固化3D打印来说,可将配置好的聚酰亚胺前驱体墨水倒入光固化3D打印机的料槽,在程序驱动下,按照设置好的三维图像对光敏性墨水进行光固化3D的打印。对于两种混油的样品而言,在光固化3D打印之后,在光学显微镜下看表面形貌,两个样品中都混杂着大大小小的油滴颗粒,这就说明在打印的过程中润滑油成功地分散在基体聚酰亚胺中。但是对比而言PI-PAO样品中的油滴分散要比PI-500SN样品中的油滴分散得更加细密,油滴更小,这就说明PAO润滑油要比500SN润滑油更容易分散在墨水中,且更加稳定。而PI-500SN样品中的大油滴则是由小油滴慢慢汇聚形成的。
三、总结与展望
本文将两种常见的润滑油混入光敏聚酰亚胺墨水中,进行光固化3D打印成型后,经过热亚胺化成功地制造了混油的光敏聚酰亚胺样品,且通过对样品截面的表征,发现润滑油均匀地分散在体系中,表明了混油打印样品的可行性。
【作者单位:西北民族大学化工学院。本文系中央高校基本科研业务费专项资金资助(31920240127)】