【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于热固性树脂，具体涉及一种减摩耐磨双胺苯并噁嗪树脂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、摩擦磨损普遍存在工业生产和日常生活，聚合物材料因具有自润滑、重量轻、绝缘等特点，被用作轴承、齿轮、液压元件等关键润滑材料来减少摩擦和控制磨损。随着科技进步和工业发展，摩擦元件的服役工况日益苛刻，致使这些润滑材料的性能面临严峻挑战。
2、相比于应用广泛的酚醛树脂、环氧树脂、双马来酰亚胺等树脂基体，苯并噁嗪树脂作为一种新型高性能热固性树脂，具有低成本、优异的阻燃性、热稳定性、低介电常数、相对较高的碳产量以及灵活的分子设计性等优点。同时，苯并噁嗪树脂热激活开环合成工艺无需添加任何固化剂即可进行，固化收缩率几乎为零。苯并噁嗪树脂出色的综合性能使其适用于模具压制、层压和树脂传递模型等一些成型加工工艺，因此被用于耐烧耐腐蚀材料、机械制造业零件、航空航天材料、真空泵旋片等生产领域。但是，多数聚合物材料发展往往受到低温、高交联度以及高脆性的制约，不能满足高承载、高速、高温等一些苛刻环境。作为一种有机高分子材料，苯并噁嗪树脂也不例外。尽管传统的双胺苯并噁嗪树脂(ph-ddm)作为一种具有代表性的商业化苯并噁嗪树脂在工业生产和机械制造领域有着非常广泛的应用，但是其存在聚合温度高，脆性大，交联密度大等缺点，这限制了它在减摩耐摩聚合物基体方面的使用。
3、目前从分子设计角度，调控苯并噁嗪树脂的结构，改善其整体性能，实现其良好减摩耐磨性的研究还未见报道。因此，利用苯并噁嗪树脂分子设计的灵活性，设计开发柔性、耐温性好和摩擦学性能优异的苯
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的一些不足，本专利技术提供了一种减摩耐磨双胺苯并噁嗪树脂及其制备方法和应用；本专利技术以4，4'-乙烯二苯胺为胺源，通过调节柔性链段的长度制备了一种双胺苯并噁嗪树脂；所述双胺苯并噁嗪树脂具有优异的热稳定性和摩擦性能，摩擦系数低至0.06～0.1，磨损率为4.5～8.0*10-5mm3/nm，且高载荷高速度下仍然保持良好的减摩耐磨性；所述双胺苯并噁嗪树脂具有低聚合温度和非常优异的热、力学以及摩擦性能；所述双胺苯并噁嗪树脂的制备方法简单，产率高，对设备要求较低，易于实现大规模生产，具有很好的实用性。
2、为了实现上述技术目的，本专利技术采用以下技术手段：
3、本专利技术首先提供了一种减摩耐磨双胺苯并噁嗪树脂，所述双胺苯并噁嗪树脂的分子化学结构式为：
4、
5、其中，为(a)～(e)中的任一种：
6、
7、本专利技术还提供了上述双胺苯并噁嗪树脂的制备方法，所述制备方法包括：
8、将4，4'-乙烯二苯胺、酚类化合物、多聚甲醛混合，然后向其中加入低极性溶剂，混合均匀后进行加热反应，反应结束后过滤，洗涤，旋蒸，烘干，得到固体产物，即双胺苯并噁嗪单体；然后对双胺苯并噁嗪单体进行热压固化，得到双胺苯并噁嗪树脂。
9、优选地，所述酚类化合物结构式为包括a～e中的任一种：
10、
11、优选地，4，4'-乙烯二苯胺、酚类化合物、多聚甲醛的摩尔比为1:2:4～1:2:6。
12、优选地，4，4'-乙烯二苯胺、酚类化合物、多聚甲醛的摩尔比为1:2:4.4。
13、优选地，所述低极性溶剂包括甲苯、二甲苯、二氧六环中的一种或者几种混合物。
14、优选地，所述加热反应的条件为：在80～130℃反应6～8h。
15、优选地，所述热压固化的条件为：在180～240℃、压力为3～7mpa的条件下压制8～10h。
16、本专利技术还提供了上述双胺苯并噁嗪树脂在减摩耐磨领域中的应用。
17、优选地，所述应用包括：重载高速工况的滑动轴承或高温衬套的传动/运动部件的生产。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
18、本专利技术以4，4'-乙烯二苯胺为胺源合成了新型含柔性连段的双胺苯并噁嗪单体，然后将双胺苯并噁嗪单体热压固化，得到所述双胺苯并噁嗪树脂。相比传统的商业双胺苯并噁嗪树脂(ph-ddm)，本专利技术所述双胺苯并噁嗪树脂拉长了苯环间的柔性桥链，使得聚合物链的流动性增强，从而提高树脂的热稳定性与摩擦学性能。
19、本专利技术所述双胺苯并噁嗪树脂相较于传统的苯并噁嗪树脂具有更为优异的热稳定性和低聚合温度，其摩擦系数低至0.06～0.1，磨损率为4.5～8.0*10-5mm3/nm，且高载荷高速度下仍然保持良好的减摩耐磨性。传统的商业化双胺苯并噁嗪树脂(ph-ddm)的摩擦系数0.35，磨损率为8.5*10-4mm3/nm，相比之下，本专利技术所述双胺苯并噁嗪树脂展现了优异的减摩耐摩性，为其作为聚合物润滑材料提供了必要的条件。
20、本专利技术所述双胺苯并噁嗪树脂合成工艺简单，产率高(约88％)，对设备要求较低，适于大规模生产。
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1.一种减摩耐磨双胺苯并噁嗪树脂，其特征在于，所述双胺苯并噁嗪树脂的分子化学结构式为：
2.权利要求1所述的双胺苯并噁嗪树脂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
3.根据权利要求2所述的双胺苯并噁嗪树脂的制备方法，其特征在于，所述酚类化合物结构式为包括A～E中的任一种：
4.根据权利要求2所述的双胺苯并噁嗪树脂的制备方法，其特征在于，4，4'-乙烯二苯胺、酚类化合物、多聚甲醛的摩尔比为1:2:4～1:2:6。
5.根据权利要求4所述的双胺苯并噁嗪树脂的制备方法，其特征在于，4，4'-乙烯二苯胺、酚类化合物、多聚甲醛的摩尔比为1:2:4.4。
6.根据权利要求2所述的双胺苯并噁嗪树脂的制备方法，其特征在于，所述低极性溶剂包括甲苯、二甲苯、二氧六环中的一种或者几种混合物。
7.根据权利要求2所述的双胺苯并噁嗪树脂的制备方法，其特征在于，所述加热反应的条件为：在80～130℃反应6～8h。
8.根据权利要求2所述的双胺苯并噁嗪树脂的制备方法，其特征在于，所述热压固化的条件为：在180～240℃、压
9.权利要求1所述的双胺苯并噁嗪树脂在减摩耐磨领域中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述应用包括重载高速工况的滑动轴承或高温衬套的传动/运动部件的生产。
...【技术特征摘要】
1.一种减摩耐磨双胺苯并噁嗪树脂，其特征在于，所述双胺苯并噁嗪树脂的分子化学结构式为：
2.权利要求1所述的双胺苯并噁嗪树脂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
3.根据权利要求2所述的双胺苯并噁嗪树脂的制备方法，其特征在于，所述酚类化合物结构式为包括a～e中的任一种：
4.根据权利要求2所述的双胺苯并噁嗪树脂的制备方法，其特征在于，4，4'-乙烯二苯胺、酚类化合物、多聚甲醛的摩尔比为1:2:4～1:2:6。
5.根据权利要求4所述的双胺苯并噁嗪树脂的制备方法，其特征在于，4，4'-乙烯二苯胺、酚类化合物、多聚甲醛的摩尔比为1:2:4.4。
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈贝贝，杨译，石文超，李炫霖，张侃，王赟，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：
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