CN110904685B - 一种二维共价有机框架改性柔性纤维织物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种二维共价有机框架改性柔性纤维织物及其制备方法，属于织物领域。本发明制得的改性柔性纤维织物可用于大型自润滑杆端关节轴承内外球面之间的减摩处理，有效实现固/油复合润滑作用，在不损失PTFE复合纤维织物自身柔性可变形特性的前提下，进一步降低PTFE复合纤维织物表面摩擦系数及杆端关节轴承内外球面之间的摆动摩擦力矩。

Description

一种二维共价有机框架改性柔性纤维织物及其制备方法
技术领域
本发明涉及织物技术领域，尤其涉及一种二维共价有机框架改性柔性纤维织物及其制备方法。
背景技术
自润滑关节轴承是一种球面滑动轴承，由轴承内外圈和粘贴于外圈内球面上的自润滑衬垫材料共同构成，具有免维护、自润滑、高强度、高承载、耐腐蚀等系列优点，其中，自润滑衬垫材料大致包括金属背衬的层状复合材料、聚合物及其填充复合材料及PTFE复合纤维织物三类，PTFE复合纤维织物自润滑衬垫材料在自润滑关节轴承中具有独特的技术优势和巨大的应用前景。
聚四氟乙烯(PTFE)复合纤维织物自润滑衬垫材料本质上是一种纤维织物增强型聚合物基复合材料，在大型自润滑杆端关节轴承中，对偶尺寸均较大，球直径从80mm到800mm不等，轴承在应用中可能受到局部载荷超大，摩擦条件严苛，摩擦力矩超大，采用现有的PTFE复合纤维织物自润滑衬垫对其进行减摩处理，已经难以满足应用工况对低摩擦系数、长耐磨寿命的迫切要求，现有的对PTFE复合纤维织物自润滑衬垫进行减摩处理主要是涂覆润滑油，但是存在以下问题：直接在纤维织物表面涂覆润滑油，润滑油是无法含蓄保存在织物表面的，必然会渗透到胶黏剂层并对胶黏剂产生浸泡溶胀等，反而会起到反效果；涂覆润滑油，虽然摩擦系数可有效降低，但在储运过程中，润滑油与摩擦副表面形成的润滑膜容易由于挥发而变薄、变干，甚至被空气氧化而润滑失效，这主要是由于润滑油涂覆在织物表面后长期裸露在外界气氛中，无法避免与外界环境(如空气、潮气、腐蚀性气体、温度、灰尘、光照等)之间进行物质与能量的交换。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种二维共价有机框架改性柔性纤维织物及其制备方法。本发明提供的制备方法把具有润滑特性的润滑油片段接枝到二维共价有机框架的纳米颗粒中，有效实现固/油复合润滑作用，在不损失PTFE复合纤维织物自身柔性可变形特性的前提下，降低了柔性纤维织物表面摩擦系数。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种二维共价有机框架改性柔性纤维织物的制备方法，包括以下步骤：
将2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪和2,5-二羟基对苯二甲醛混合进行聚合反应，得到二维共价有机框架；
将所述二维共价有机框架、四氢呋喃、偶氮二甲酸二乙酯、三苯基膦和PEG2000混合进行Mitsunobu醚化反应，得到2D COF-PEG2000；
将所述2D COF-PEG2000和分散剂混合，得到纳米润滑剂浸渍液；
将PTFE复合纤维织物浸渍在所述纳米润滑剂浸渍液中后烘干，得到所述二维共价有机框架改性柔性纤维织物。
优选地，所述二维共价有机框架与PEG2000的质量比为1：10～35。
优选地，所述Mitsunobu醚化反应的温度为室温，时间为12～36h。
优选地，所述二维共价有机框架与四氢呋喃的质量比为1：10～25，所述偶氮二甲酸二乙酯的质量为PEG2000质量的0.1％～1.5％，所述三苯基膦的质量为PEG2000质量的0.13％～1.5％。
优选地，所述2D COF-PEG2000与PTFE复合纤维织物的质量比为1:10～100。
优选地，所述分散剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或1,4-二氧六环，所述分散剂与2D COF-PEG2000的质量比为1：10～25。
优选地，所述烘干后还包括重复浸渍-烘干的过程，所述重复浸渍-烘干的次数为3～7次。
优选地，所述每次浸渍的时间为5～15min。
优选地，所述每次烘干的温度为100～150℃，时间为10～30min。
本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制得的二维共价有机框架改性柔性纤维织物。
本发明提供了一种二维共价有机框架改性柔性纤维织物的制备方法，包括以下步骤：将2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪和2,5-二羟基对苯二甲醛混合进行聚合反应，得到二维共价有机框架；将所述二维共价有机框架、四氢呋喃、偶氮二甲酸二乙酯、三苯基膦和PEG2000混合进行Mitsunobu醚化反应，得到2D COF-PEG2000；将所述2D COF-PEG2000和分散剂混合，得到纳米润滑剂浸渍液；将PTFE复合纤维织物浸渍在所述纳米润滑剂浸渍液中后烘干，得到所述二维共价有机框架改性柔性纤维织物。本发明通过共价键合的方法，把具有润滑特性的润滑油片段接枝到二维共价有机框架(Two Dimensional CovalentOrganic Frameworks，2D COF)的纳米颗粒中，使润滑油链段通过共价键锚定在2D COF内部形成的孔洞中并与2D COF共同构成纳米润滑剂，可以消除润滑油分子的挥发，并降低其由于氧化、降解等化学反应所导致的润滑能力衰退或丧失。2D COF是一类主要由C、H、N、B、O、S等轻原子构成、以芳香化合物之间共价键形式连接形成的一类二维层状有机纳米材料，其突出的特点是高有序性和高结晶性形成的层状堆砌结构，层与层之间的芳香环体系存在“面对面”(face to face)的π-π堆积作用，可以使其形成类似石墨的多层堆积结构，为其提供了作为固体润滑剂或润滑添加剂的结构基础。本发明制得的改性柔性纤维织物可用于大型自润滑杆端关节轴承内外球面之间的减摩处理，有效实现固/油复合润滑作用，在不损失PTFE复合纤维织物自身柔性可变形特性的前提下，进一步降低PTFE复合纤维织物表面摩擦系数及杆端关节轴承内外球面之间的摆动摩擦力矩。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明选用PTFE复合纤维织物作为大型自润滑杆端关节轴承衬垫材料的基体，该复合纤维织物由高性能纤维混纺而成，其中聚四氟乙烯纤维提供优异的自润滑性能，芳纶纤维提供良好的力学强度和粘接强度；本发明选用具有层状结构的二维共价有机框架2DCOF为纳米润滑剂的基体材料，主要是由于2D COF中π-π堆积的层状结构使其具有类似石墨的层间剪切滑移特性，同时由于其超高的比表面积和化学极性，使其具有很强的物理吸附能力，可以与复合纤维织物的纤维丝束之间产生强的相互作用而附着在纤维丝束表面；同时制备纳米润滑剂浸渍液，可以使2D COF颗粒达到纳米级尺度分散；采用PEG2000分子链作为润滑剂片段，是由于PEG柔性分子本身就是一种润滑性能优异的润滑油，分子链容易在摩擦中发生剪切滑移，在微观上起到润滑油的作用；而通过2D COF与PEG2000共价键合，可以将低分子量、易挥发、易氧化的PEG2000分子链锚定在2D COF的内部孔洞里，消除PEG2000的挥发并大大提高其化学稳定性和抗氧化性。相比于已有的纳米固体润滑剂如各种纳米颗粒，本发明选用2D COF作为纳米润滑剂的基体材料，还因为2D COF由动态共价键组成，在摩擦条件下存在动态化学平衡过程，其片层结构由于机械剪切作用转移并附着在对偶表面形成边界反应膜，在摩擦产生的高剪切作用下，动态共价可逆反应可能伴随着摩擦过程一直发生，因此可以促进边界反应膜的再生成，从而实现边界反应膜的动态自修复和磨损自补偿，延长柔性纤维织物的抗磨寿命。本发明由于并未采用有机聚合物树脂如环氧、酚醛树脂等浸渍纤维织物，采用的分散剂在后续处理中全部挥发除去，因此最大程度的保留了PTFE复合纤维织物自身的柔性可变形特性，适用于大曲率球面粘贴处理，具有优异的工艺适应性。
本发明提供的二维共价有机框架改性柔性纤维织物具有良好的机械强度，用于大型自润滑杆端关节轴承外圈内球面的减摩处理，启动摩擦力矩和运转摩擦力矩相差不大，平均摩擦系数≤0.04，球直径80mm的杆端关节轴承摆动摩擦力矩可低至1N·m以下，同时具有良好的可加工性能，可以根据实际需求，完成大尺寸平面、球面、曲面等复杂接触形式的粘贴成型；可以用胶黏剂直接粘贴在杆端关节轴承外圈内球面上，在内外圈之间起到润滑作用，有效地降低了大型自润滑杆端关节轴承在重载条件下的摆动摩擦力矩。
本发明提供的柔性纤维织物达到的主要性能指标如下：
1.粘接强度：≥1.7KN/m；
2.干态摆动摩擦系数：≤0.04；
3.质量磨损率：≤1％；
4.使用温度：-40℃～+200℃。
本发明制备的二维共价有机框架改性柔性纤维织物，在摆动摩擦试验机上表现出超低的摩擦系数，平均摩擦系数不高于0.04，与未经处理的PTFE复合纤维织物相比，同样摆动条件下摩擦系数大大降低。该柔性材料显著优化了杆端关节轴承内外圈之间的摆动摩擦状态，填补了我国高端重型装备制造中大型自润滑杆端关节轴承用自润滑材料领域的空白。
附图说明
图1为2D COF的XRD图；
图2为2D COF和2D COF-PEG2000的对比XRD图；
图3为实施例1～5制得的二维共价有机框架改性柔性纤维织物的摩擦曲线；
图4为未经任何处理的PTFE纤维织物粘贴在直径80mm的杆端关节轴承外圈内壁上的摩擦曲线。
具体实施方式
本发明提供了一种二维共价有机框架改性柔性纤维织物的制备方法，包括以下步骤：
将2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪和2,5-二羟基对苯二甲醛混合进行聚合反应，得到二维共价有机框架；
将所述二维共价有机框架、四氢呋喃、偶氮二甲酸二乙酯、三苯基膦和PEG2000混合进行Mitsunobu醚化反应，得到2D COF-PEG2000；
将所述2D COF-PEG2000和分散剂混合，得到纳米润滑剂浸渍液；
将PTFE复合纤维织物浸渍在所述纳米润滑剂浸渍液中后烘干，得到所述二维共价有机框架改性柔性纤维织物。
本发明将2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪和2,5-二羟基对苯二甲醛混合进行聚合反应，得到二维共价有机框架(2D COF)。在本发明中，所述2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪和2,5-二羟基对苯二甲醛的物质的量之比优选为2：3。在本发明的具体实施例中，优选为将2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪和2,5-二羟基对苯二甲醛装入反应瓶中，经“冷冻-抽气-充气”循环三次后，充入高纯氮气，密封反应瓶，放入鼓风干燥箱中110～130℃下静置2～4天完成聚合反应，即得含酚羟基的2D COF，更优选为在120℃下静置3天完成聚合反应。
得到二维共价有机框架后，本发明将所述二维共价有机框架、四氢呋喃、偶氮二甲酸二乙酯、三苯基膦和PEG2000混合进行Mitsunobu醚化反应，得到2D COF-PEG2000。
在本发明中，所述二维共价有机框架与PEG2000的质量比优选为1：10～35。
在本发明中，所述二维共价有机框架与四氢呋喃的质量比优选为1：10～25，所述偶氮二甲酸二乙酯的质量优选为PEG2000质量的0.1％～1.5％，所述三苯基膦的质量优选为PEG2000质量的0.13％～1.5％。在本发明中，所述偶氮二甲酸二乙酯和三苯基膦为催化剂。
在本发明中，所述Mitsunobu醚化反应的温度优选为室温，时间优选为12～36h。
在本发明的具体实施例中，所述Mitsunobu醚化反应的具体过程优选为将所述2DCOF装入反应瓶并加入溶剂四氢呋喃及催化剂偶氮二甲酸二乙酯和三苯基膦，然后将PEG2000加入，进行Mitsunobu醚化反应，使PEG2000中的羟基与2D COF中的酚羟基缩水反应，反应完毕将溶剂蒸干，反应混合物用丙酮在索氏提取器内充分抽提，去除残留的PEG2000及催化剂偶氮二甲酸二乙酯和三苯基膦，即得2D COF-PEG2000。在本发明中，所述抽提的时间优选为1～3天。
得到2D COF-PEG2000后，本发明将所述2D COF-PEG2000和分散剂混合，得到纳米润滑剂浸渍液。
在本发明中，所述分散剂优选为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或1,4-二氧六环，所述分散剂与2D COF-PEG2000的质量比优选为1：10～25。
在本发明中，所述混合优选在行星式球磨机中研磨，所述研磨的转速优选为200～400rpm，时间优选为1～3h。
得到纳米润滑剂浸渍液后，本发明将PTFE复合纤维织物浸渍在所述纳米润滑剂浸渍液中后烘干，得到所述二维共价有机框架改性柔性纤维织物。
在本发明中，所述PTFE复合纤维织物优选为聚四氟乙烯纤维(PTFE)和芳纶纤维(Nomex)混编织物，所述PTFE富集的一面为混编织物的润滑面，所述Nomex富集的一面为混编织物的粘接面。
在本发明中，所述2D COF-PEG2000与PTFE复合纤维织物的质量比优选为1:10～100。本发明中，由于2D COF-PEG2000具有很高的比表面积，其与PTFE复合纤维织物的丝束之间通过静电吸附、氢键相互作用、范德华力等结合，当与对偶发生摩擦时，2D COF-PEG2000发生层间剪切滑移，连同PTFE纤维共同起到固体润滑效果，而其中共价键合的PEG2000链段则起到油润滑的效果。
在本发明中，所述烘干后优选还包括重复浸渍-烘干的过程，所述重复浸渍-烘干的次数优选为3～7次。
在本发明中，所述每次浸渍的时间优选为5～15min。
在本发明中，所述每次烘干的温度优选为100～150℃，时间优选为10～30min。
在本发明中，所述最后一次烘干后优选还包括自然冷却至室温的步骤。
本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制得的二维共价有机框架改性柔性纤维织物。
在本发明中，所述二维共价有机框架改性柔性纤维织物优选裁剪成最终需要的形状，用酚醛胶黏剂粘接固化在金属基底(如杆端关节轴承外圈内球面、金属试验样条表面)上用于自润滑关节轴承领域。
为了进一步说明本发明，下面结合实例对本发明提供的二维共价有机框架改性柔性纤维织物及其制备方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
a.二维共价有机框架(2D COF)的制备：
将2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪3.544克(0.01mol)和2,5-二羟基对苯二甲醛2.492克(0.015mol)装入反应瓶中，经“冷冻-抽气-充气”循环三次后，充入高纯氮气，密封反应瓶，放入鼓风干燥箱中120℃下静置3天完成聚合反应，即得含酚羟基的2D COF棕红色粉末，干重5.30克，产率约96％。图1为2D COF的XRD图，各个晶面参数归属可见获得了具有二维层状结构的2D COF材料。
b.2D COF的后功能化接枝PEG2000制备2D COF-PEG2000：
称取2D COF粉末1.0克装入反应瓶并加入溶剂四氢呋喃10.0克，催化剂偶氮二甲酸二乙酯0.01克(0.057mmol)和三苯基膦0.013克(0.05mmol)，然后称取10.0克(5.0mmol)PEG2000加入，室温下搅拌反应12小时完成Mitsunobu醚化反应，反应完毕将溶剂蒸干，反应混合物用丙酮在索氏提取器内充分抽提1天，去除残留的PEG2000及催化剂偶氮二甲酸二乙酯和三苯基膦，即得2D COF-PEG2000粉末；图2为2D COF和2D COF-PEG2000的对比XRD图，从图2所示，接枝PEG2000以后，2D COF-PEG2000依然具有明显的二维层状结构。
c.纳米润滑剂浸渍液的制备：
称取2D COF-PEG2000粉末1.0克，加入10.0克N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作为分散剂，在行星式球磨机中按照转速200rpm条件下研磨1小时，即得纳米润滑剂浸渍液；
d.浸渍：
裁剪复合纤维织物10.0克，在纳米润滑剂浸渍液中浸渍5分钟，然后水平放置在鼓风干燥箱内，升温到100℃，干燥10分钟；如此为一个循环，共重复4个循环；最后自然冷却至室温即得减摩处理完毕的柔性纤维织物；
e.粘贴：将所述柔性纤维织物裁剪成最终需要的形状，用酚醛胶黏剂粘接固化在金属基底(如杆端关节轴承外圈内球面、金属试验样条表面)上。
将制备得到的改性柔性纤维织物粘贴到直径80mm的杆端关节轴承外圈内球面上，在摆动摩擦试验机上测试其摆动摩擦系数，曲线如图3(a)所示。条件为±3°摆角，载荷4MPa，频率1Hz，时间30分钟，平均摩擦系数0.0227。同时将未经任何处理的PTFE纤维织物粘贴在直径80mm的杆端关节轴承外圈内壁上，在摆动摩擦试验机上测试其摆动摩擦系数，条件为±3°摆角，载荷0.5MPa，频率1Hz，时间30分钟，平均摩擦系数0.1089，摩擦曲线如图4所示。
实施例2
a.二维共价有机框架(2D COF)的制备：
将2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪3.544克(0.01mol)和2,5-二羟基对苯二甲醛2.492克(0.015mol)装入反应瓶中，经“冷冻-抽气-充气”循环三次后，充入高纯氮气，密封反应瓶，放入鼓风干燥箱中120℃下静置3天完成聚合反应，即得含酚羟基的2D COF棕红色粉末，干重5.30克，产率约96％；
b.2D COF的后功能化接枝PEG2000制备2D COF-PEG2000：
称取2D COF粉末1.0克装入反应瓶并加入溶剂四氢呋喃25.0克，催化剂偶氮二甲酸二乙酯0.45克(2.58mmol)和三苯基膦0.45克(1.72mmol)，然后称取35.0克(17.5mmol)PEG2000加入，室温下搅拌反应36小时完成Mitsunobu醚化反应，反应完毕将溶剂蒸干，反应混合物用丙酮在索氏提取器内充分抽提3天，去除残留的PEG2000及催化剂偶氮二甲酸二乙酯和三苯基膦，即得2D COF-PEG2000粉末；
c.纳米润滑剂浸渍液的制备：
称取2D COF-PEG2000粉末1.0克，加入25.0克N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)作为分散剂，在行星式球磨机中按照转速400rpm条件下研磨3小时，即得纳米润滑剂浸渍液；
d.浸渍：
裁剪复合纤维织物100.0克，在纳米润滑剂浸渍液中浸渍15分钟，然后水平放置在鼓风干燥箱内，升温到150℃，干燥30分钟；如此为一个循环，共重复8个循环；最后自然冷却至室温即得减摩处理完毕的柔性纤维织物；
e.粘贴：将所述柔性纤维织物裁剪成最终需要的形状，用酚醛胶黏剂粘接固化在金属基底(如杆端关节轴承外圈内球面、金属试验样条表面)上。
将制备得到的柔性纤维织物粘贴到直径80mm的杆端关节轴承外圈内球面上，在摆动摩擦试验机上测试其摆动摩擦系数，曲线如图3(b)所示。条件为±3°摆角，载荷0.5MPa，频率1Hz，时间30分钟，平均摩擦系数0.0338。
实施例3
a.二维共价有机框架(2D COF)的制备：
将2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪3.544克(0.01mol)和2,5-二羟基对苯二甲醛2.492克(0.015mol)装入反应瓶中，经“冷冻-抽气-充气”循环三次后，充入高纯氮气，密封反应瓶，放入鼓风干燥箱中120℃下静置3天完成聚合反应，即得含酚羟基的2D COF棕红色粉末，干重5.30克，产率约96％；
b.2D COF的后功能化接枝PEG2000制备2D COF-PEG2000：
称取2D COF粉末1.0克装入反应瓶并加入溶剂四氢呋喃13.0克，催化剂偶氮二甲酸二乙酯0.045克(0.258mmol)和三苯基膦0.06克(0.228mmol)，然后称取15.0克(7.5mmol)PEG2000加入，室温下搅拌反应18小时完成Mitsunobu醚化反应，反应完毕将溶剂蒸干，反应混合物用丙酮在索氏提取器内充分抽提2天，去除残留的PEG2000及催化剂偶氮二甲酸二乙酯和三苯基膦，即得2D COF-PEG2000粉末；
c.纳米润滑剂浸渍液的制备：
称取2D COF-PEG2000粉末1.0克，加入15.0克1,4-二氧六环作为分散剂，在行星式球磨机中按照转速300rpm条件下研磨2小时，即得纳米润滑剂浸渍液；
d.浸渍：
裁剪复合纤维织物30.0克，在纳米润滑剂浸渍液中浸渍8分钟，然后水平放置在鼓风干燥箱内，升温到120℃，干燥15分钟；如此为一个循环，共重复5个循环；最后自然冷却至室温即得减摩处理完毕的柔性纤维织物；
e.粘贴：将所述柔性纤维织物裁剪成最终需要的形状，用酚醛胶黏剂粘接固化在金属基底(如杆端关节轴承外圈内球面、金属试验样条表面)上。
将制备得到的柔性纤维织物粘贴到直径80mm的杆端关节轴承外圈内球面上，在摆动摩擦试验机上测试其摆动摩擦系数，曲线如图3(c)所示。条件为±3°摆角，载荷6MPa，频率1Hz，时间1小时，平均摩擦系数0.0280。
实施例4
a.二维共价有机框架(2D COF)的制备：
将2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪3.544克(0.01mol)和2,5-二羟基对苯二甲醛2.492克(0.015mol)装入反应瓶中，经“冷冻-抽气-充气”循环三次后，充入高纯氮气，密封反应瓶，放入鼓风干燥箱中120℃下静置3天完成聚合反应，即得含酚羟基的2D COF棕红色粉末，干重5.30克，产率约96％；
b.2D COF的后功能化接枝PEG2000制备2D COF-PEG2000：
称取2D COF粉末1.0克装入反应瓶并加入溶剂四氢呋喃15.0克，催化剂偶氮二甲酸二乙酯0.10克(0.57mmol)和三苯基膦0.14克(0.53mmol)，然后称取20.0克(10.0mmol)PEG2000加入，室温下搅拌反应24小时完成Mitsunobu醚化反应，反应完毕将溶剂蒸干，反应混合物用丙酮在索氏提取器内充分抽提2天，去除残留的PEG2000及催化剂偶氮二甲酸二乙酯和三苯基膦，即得2D COF-PEG2000粉末；
c.纳米润滑剂浸渍液的制备：
称取2D COF-PEG2000粉末1.0克，加入15.0克N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作为分散剂，在行星式球磨机中按照转速250rpm条件下研磨2小时，即得纳米润滑剂浸渍液；
d.浸渍：
裁剪复合纤维织物50.0克，在纳米润滑剂浸渍液中浸渍8分钟，然后水平放置在鼓风干燥箱内，升温到120℃，干燥15分钟；如此为一个循环，共重复5个循环；最后自然冷却至室温即得减摩处理完毕的柔性纤维织物；
e.粘贴：将所述柔性纤维织物裁剪成最终需要的形状，用酚醛胶黏剂粘接固化在金属基底(如杆端关节轴承外圈内球面、金属试验样条表面)上。
将制备得到的柔性纤维织物粘贴到直径80mm的杆端关节轴承外圈内球面上，在摆动摩擦试验机上测试其摆动摩擦系数，曲线如图3(d)所示。条件为±3°摆角，载荷3MPa，频率1Hz，时间1小时，平均摩擦系数0.0324。
实施例5
a.二维共价有机框架(2D COF)的制备：
将2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪3.544克(0.01mol)和2,5-二羟基对苯二甲醛2.492克(0.015mol)装入反应瓶中，经“冷冻-抽气-充气”循环三次后，充入高纯氮气，密封反应瓶，放入鼓风干燥箱中120℃下静置3天完成聚合反应，即得含酚羟基的2D COF棕红色粉末，干重5.30克，产率约96％；
b.2D COF的后功能化接枝PEG2000制备2D COF-PEG2000：
称取2D COF粉末1.0克装入反应瓶并加入溶剂四氢呋喃17.0克，催化剂偶氮二甲酸二乙酯0.175克(1.0mmol)和三苯基膦0.25克(0.95mmol)，然后称取25.0克(12.5mmol)PEG2000加入，室温下搅拌反应30小时完成Mitsunobu醚化反应，反应完毕将溶剂蒸干，反应混合物用丙酮在索氏提取器内充分抽提2天，去除残留的PEG2000及催化剂偶氮二甲酸二乙酯和三苯基膦，即得2D COF-PEG2000粉末；
c.纳米润滑剂浸渍液的制备：
称取2D COF-PEG2000粉末1.0克，加入15.0克N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作为分散剂，在行星式球磨机中按照转速250rpm条件下研磨2小时，即得纳米润滑剂浸渍液；
d.浸渍：
裁剪复合纤维织物80.0克，在纳米润滑剂浸渍液中浸渍8分钟，然后水平放置在鼓风干燥箱内，升温到120℃，干燥15分钟；如此为一个循环，共重复5个循环；最后自然冷却至室温即得减摩处理完毕的柔性纤维织物；
e.粘贴：将所述柔性纤维织物裁剪成最终需要的形状，用酚醛胶黏剂粘接固化在金属基底(如杆端关节轴承外圈内球面、金属试验样条表面)上。
将制备得到的柔性纤维织物粘贴到直径80mm的杆端关节轴承外圈内球面上，在摆动摩擦试验机上测试其摆动摩擦系数，曲线如图3(e)所示。条件为±3°摆角，载荷2MPa，频率1Hz，时间30分钟，平均摩擦系数0.0365。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并非对本发明作任何形式上的限制。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种二维共价有机框架改性柔性纤维织物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪和2,5-二羟基对苯二甲醛混合进行聚合反应，得到二维共价有机框架；
将所述二维共价有机框架、四氢呋喃、偶氮二甲酸二乙酯、三苯基膦和PEG2000混合进行Mitsunobu醚化反应，得到2D COF-PEG2000；
将所述2D COF-PEG2000和分散剂混合，得到纳米润滑剂浸渍液；
将PTFE复合纤维织物浸渍在所述纳米润滑剂浸渍液中后烘干，得到所述二维共价有机框架改性柔性纤维织物。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二维共价有机框架与PEG2000的质量比为1：10～35。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述Mitsunobu醚化反应的温度为室温，时间为12～36h。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二维共价有机框架与四氢呋喃的质量比为1：10～25，所述偶氮二甲酸二乙酯的质量为PEG2000质量的0.1％～1.5％，所述三苯基膦的质量为PEG2000质量的0.13％～1.5％。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述2D COF-PEG2000与PTFE复合纤维织物的质量比为1:10～100。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述分散剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或1,4-二氧六环，所述分散剂与2D COF-PEG2000的质量比为1：10～25。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烘干后还包括重复浸渍-烘干的过程，所述重复浸渍-烘干的次数为3～7次。
8.根据权利要求1或7所述的制备方法，其特征在于，所述浸渍的时间为5～15min。
9.根据权利要求1或7所述的制备方法，其特征在于，所述烘干的温度为100～150℃，时间为10～30min。
10.权利要求1～9任一项所述的制备方法制得的二维共价有机框架改性柔性纤维织物。
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