一步法聚苯乙烯/MoS2插层复合材料的制备及其作为锂基脂添加剂的摩擦学性能研究

摘要

本研究用一步插层法制备了聚笨乙烯/MoS2插层复合材料,采用X射线衍射仪、红外光谱以及扫描电子显微镜对材料的结构进行了表征,采用四球长磨试验机考察了聚苯乙烯/MoS2插层复合材料作为锂基脂添加剂的摩擦学行为。结果表明,聚苯乙烯插入到二硫化钼层问使其层间距扩大了6.72A,MoS2仍保持了其原有的层状结构。根据相关分析结果可以推测聚苯乙烯在MoS2层间的构象为垂直构象。合成的聚苯乙烯/MoS2插层复合材料在一定添加量范围内表现出良好的减摩和抗磨能力。当锂基脂中聚苯乙烯/MoS2插层复合材料的质量分数为7％时,相应的钢球磨斑直径最小。钢球磨损表面生成了含MoO3、FeSO4、FeS和Fe的氧化物等产物和部分MoS2则在钢球表面发生吸附；MoS2氧化产物及吸附于钢球磨损表面的吸附形成保护膜,在较低载荷下对钢-钢摩擦副表现出良好的减摩抗磨作用；但这种表面保护膜的承栽能力较弱,从而使得相应的润滑脂体系在较高载荷下发生润滑失效。