CN114395433B

CN114395433B - 一种氧化石墨烯包覆的聚四氟乙烯复合材料及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN114395433B
Application number: CN202210057866.0A
Authority: CN
Inventors: 王金清; 杨亚文; 马立民; 贾卫红; 王宏刚; 杨生荣
Original assignee: Lanzhou Institute of Chemical Physics LICP of CAS
Current assignee: Lanzhou Institute of Chemical Physics LICP of CAS
Priority date: 2022-01-19
Filing date: 2022-01-19
Publication date: 2022-11-15
Anticipated expiration: 2042-01-19
Also published as: CN114395433A

Abstract

本发明属于水基润滑添加剂技术领域，提供了一种氧化石墨烯包覆的聚四氟乙烯复合材料及其制备方法和应用。本发明提供的复合材料包括聚四氟乙烯颗粒和通过静电作用包覆在所述聚四氟乙烯颗粒表面的氧化石墨烯。本发明提供的复合材料作为水基润滑添加剂时，氧化石墨烯的包覆赋予所得复合材料良好的结构稳定性；同时，氧化石墨烯表面大量的含氧官能团提高了聚四氟乙烯颗粒在水中的分散性；最重要的是，复合材料易于吸附在摩擦副的表面并形成润滑膜，避免了摩擦副的直接接触，达到了减摩和耐磨的效果。总之，复合材料中氧化石墨烯和聚四氟乙烯的协同作用，使得复合材料兼具聚四氟乙烯和氧化石墨烯的优异性能。

Description

一种氧化石墨烯包覆的聚四氟乙烯复合材料及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及水基润滑添加剂技术领域，尤其涉及一种氧化石墨烯包覆的聚四氟乙烯复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

在机械工业中，摩擦和磨损会导致巨大的能源消耗和资源浪费，并造成机械零部件的损坏，降低机械设备运行的可靠性和安全性，特别是对于船舶、水泵和潜艇的轴承等。因此，通常利用高效润滑剂来提高机械轴承的润滑性能，以延长设备的使用寿命。

油基润滑剂虽然具有良好的润滑效果，但其冷却性能差，且在应用中不可避免地会出现漏油事故。

水基润滑剂被认为是未来润滑材料和添加剂的重要发展方向，因为它具有以下特点：(1)储量丰富，环保，是天然润滑剂；(2)在摩擦过程中可以提供流体动力膜；(3)作为一种有效的冷却介质，可以使摩擦热迅速扩散。因此，在能源危机和资源日益短缺的当下，水基润滑剂的结构设计和调节，以及润滑应用是摩擦学领域的重要研究课题。

众所周知，聚四氟乙烯(PTFE)因具有优异的耐化学侵蚀性和低摩擦系数，被广泛应用。然而，聚四氟乙烯特殊的双螺旋结构和氟原子的存在赋予其极低的表面能，极强的疏水性严重阻碍了聚四氟乙烯在水润滑领域的应用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种氧化石墨烯(GO)包覆的聚四氟乙烯复合材料及其制备方法和应用。本发明提供的氧化石墨烯包覆的聚四氟乙烯复合材料在水中具有优异的分散性和稳定性，且作为水基润滑剂使用时具备减摩耐磨性能。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种氧化石墨烯包覆的聚四氟乙烯复合材料，包括聚四氟乙烯颗粒和通过静电相互作用包覆在所述聚四氟乙烯颗粒表面的氧化石墨烯。

优选地，所述聚四氟乙烯颗粒为带负电的聚四氟乙烯颗粒；所述带负电的聚四氟乙烯颗粒为经修饰后表面接枝有-COO-CH₃官能团的聚四氟乙烯颗粒。

优选地，所述氧化石墨烯为带正电的氧化石墨烯；所述带正电的氧化石墨烯为阳离子修饰试剂修饰的氧化石墨烯。

优选地，所述阳离子修饰试剂包括聚季铵盐、聚乙烯亚胺和十六烷基三甲基氯化铵中的一种或多种。

本发明还提供了上述技术方案所述的氧化石墨烯包覆的聚四氟乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：

将带相反电荷的聚四氟乙烯颗粒和氧化石墨烯进行静电包覆，得到所述氧化石墨烯包覆的聚四氟乙烯复合材料。

优选地，所述带相反电荷的聚四氟乙烯和氧化石墨烯分别为带负电的聚四氟乙烯颗粒和带正电的氧化石墨烯；

所述带负电的聚四氟乙烯颗粒为表面接枝有-COO-CH₃官能团的聚四氟乙烯颗粒；所述带正电的氧化石墨烯为阳离子修饰试剂修饰的氧化石墨烯。

优选地，所述带负电的聚四氟乙烯颗粒的制备方法包括以下步骤：

在引发剂的作用下，甲基丙烯酸甲酯在聚四氟乙烯表面进行聚合反应，得到所述带负电的聚四氟乙烯颗粒；

所述聚四氟乙烯和甲基丙烯酸甲酯的用量比为(5～8)g：(10～20)mL。

优选地，所述带正电的氧化石墨烯的制备方法包括以下步骤：

将阳离子修饰试剂、氧化石墨烯和水搅拌分散，得到所述带正电的氧化石墨烯；

所述阳离子修饰试剂和氧化石墨烯的质量比为(1～3)：(100～300)。

优选地，所述进行静电包覆的带相反电荷的聚四氟乙烯颗粒和氧化石墨烯的质量比为(0.2～20)：1。

本发明还提供了上述技术方案所述的氧化石墨烯包覆的聚四氟乙烯复合材料或上述技术方案所述的制备方法得到的氧化石墨烯包覆的聚四氟乙烯复合材料作为水基润滑添加剂的应用。

本发明提供了一种氧化石墨烯包覆的聚四氟乙烯复合材料，包括聚四氟乙烯颗粒和通过静电相互作用包覆在所述聚四氟乙烯颗粒表面的氧化石墨烯。本发明的氧化石墨烯具有层状结构和大量的表面官能团，利用其修饰聚四氟乙烯颗粒得到的复合材料作为水基润滑添加剂使用时，氧化石墨烯的包覆赋予所得复合材料良好的结构稳定性；同时，氧化石墨烯表面大量的含氧官能团提高了聚四氟乙烯颗粒在水中的分散性；最重要的是，复合材料易于吸附在摩擦副的表面并形成润滑膜，避免了摩擦副的直接接触，达到了减摩和耐磨的效果。总之，氧化石墨烯和聚四氟乙烯的复合，赋予了复合材料拥有聚四氟乙烯和氧化石墨烯的协同性能。

本发明还提供了上述技术方案所述的氧化石墨烯包覆的聚四氟乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：将带相反电荷的聚四氟乙烯颗粒和氧化石墨烯进行静电包覆，得到所述氧化石墨烯包覆的聚四氟乙烯复合材料。本发明提供的制备方法，不仅能提高聚四氟乙烯在水中的分散性和稳定性，作为水基润滑添加剂使用时还表现出优异的减摩耐磨性能，对开发新型水基润滑添加剂具有重要的指导意义；而且，本发明提供的制备方法操作简单，使得聚四氟乙烯和氧化石墨烯通过静电相互作用组装成复合水基添加剂，容易实现规模化生产。

附图说明

图1为氧化石墨烯片(GO)(a)和实施例2所得氧化石墨烯包覆的聚四氟乙烯(PTFE-GO)复合粒子(b)的透射电镜照片；

图2为实施例2所得PTFE-GO复合粒子的扫描电镜照片；

图3为PTFE、GO和实施例2所得PTFE-GO复合粒子的红外谱图；

图4为PTFE、GO和实施例2所得PTFE-GO复合粒子的热重分析曲线；

图5为PTFE分散液(a)、对比例2所得物理共混PTFE/GO分散液(b) 和实施例2所得PTFE-GO复合水分散液(c)静置0天、3天、7天和28天的光学照片；

图6为利用PTFE分散液(a)、GO分散液(b)和实施例2所得PTFE-GO 复合粒子分散液(c)制得涂层的水接触角照片；

图7为纯水、PTFE分散液、GO分散液和实施例2所得PTFE-GO复合分散液的摩擦系数曲线图；

图8为纯水、PTFE分散液、GO分散液和实施例2所获PTFE-GO复合分散液的体积磨损率结果图。

具体实施方式

在本发明中，所述聚四氟乙烯颗粒优选为带负电的聚四氟乙烯颗粒。在本发明中，所述带负电的聚四氟乙烯颗粒优选为经修饰后表面接枝有 -COO-CH₃官能团的聚四氟乙烯颗粒。

在本发明中，所述氧化石墨烯优选为带正电的氧化石墨烯。在本发明中，所述带正电的氧化石墨烯优选为阳离子修饰试剂修饰的氧化石墨烯。在本发明中，所述阳离子修饰试剂优选包括聚季铵盐、聚乙烯亚胺和十六烷基三甲基氯化铵中的一种或多种，进一步优选为聚季铵盐；所述聚季铵盐优选包括聚季铵盐-6和/或聚季铵盐-11，进一步优选为聚季铵盐-6。在本发明中，所述聚季铵盐-6的重均分子量优选为100000～200000。在本发明中，所述氧化石墨烯在所述聚四氟乙烯颗粒的表面形成包覆结构。

在本发明中，所述氧化石墨烯包覆的聚四氟乙烯复合材料中聚四氟乙烯和氧化石墨烯的质量比优选为(0.2～20)：1，进一步优选为(5～20)：1。

将带相反电荷的聚四氟乙烯颗粒和氧化石墨烯进行静电组装，得到所述氧化石墨烯包覆的聚四氟乙烯复合材料。

在本发明中，所述带相反电荷的聚四氟乙烯和氧化石墨烯分别优选为带负电的聚四氟乙烯颗粒和带正电的氧化石墨烯。

在本发明中，所述带负电的聚四氟乙烯颗粒优选为表面接枝-COO-CH₃官能团的聚四氟乙烯颗粒。

在本发明中，所述带负电的聚四氟乙烯颗粒的制备方法优选包括以下步骤：

在引发剂的作用下，甲基丙烯酸甲酯在聚四氟乙烯表面进行聚合反应，得到所述带负电的聚四氟乙烯颗粒。

在本发明中，所述引发剂优选包括过硫酸钾。

在本发明中，所述聚四氟乙烯优选以聚四氟乙烯乳液的形式使用。在本发明中，所述聚四氟乙烯乳液的固含量优选为6％。在本发明中，所述聚四氟乙烯乳液优选由原料聚四氟乙烯乳液稀释得到；所述原料聚四氟乙烯乳液的固含量优选为60％；所述稀释的稀释剂优选包括水；所述水优选包括去离子水；所述原料聚四氟乙烯乳液优选为购买自美国杜邦公司的DISP 30LX。

在本发明中，所述聚四氟乙烯和甲基丙烯酸甲酯的用量比优选为(5～8) g：(10～20)mL，进一步优选为6g：15mL。

在本发明中，所述聚四氟乙烯和引发剂的质量比优选为(50～80)：1，进一步优选为75：1。

在本发明中，所述聚合反应的温度优选为70～80℃，进一步优选为75℃；所述聚合反应的时间优选为18～30h，进一步优选为24h。在本发明中，所述聚合反应优选在氮气气氛中进行。

所述聚合反应后，本发明优选还包括将得到的聚合反应料液离心，所得固体经洗涤和冷冻干燥，得到所述带负电的聚四氟乙烯颗粒。在本发明中，所述离心的转速优选为4000～6000rpm；所述离心的时间优选为5～10h。在本发明中，所述洗涤的试剂优选包括水，所述水优选包括去离子水；所述洗涤的次数优选为3次。在本发明中，所述冷冻干燥的温度优选为-60～-40℃，时间优选为48～72h。

在本发明中，所述聚四氟乙烯优选以聚四氟乙烯溶液的形式使用，所述聚四氟乙烯溶液的浓度优选为5～15mg/mL，进一步优选为10mg/mL。在本发明中，所述聚四氟乙烯溶液的溶剂优选包括水；所述水优选包括去离子水。

在本发明中，所述带正电的氧化石墨烯优选为阳离子修饰试剂修饰的氧化石墨烯。

在本发明中，所述带正电的氧化石墨烯的制备方法优选包括以下步骤：

将阳离子修饰试剂、氧化石墨烯和水混合，得到所述带正电的氧化石墨烯。

在本发明中，所述阳离子修饰试剂优选包括聚季铵盐、聚乙烯亚胺和十六烷基三甲基氯化铵中的一种或多种，进一步优选为聚季铵盐；所述聚季铵盐优选包括聚季铵盐-6和/或聚季铵盐-11，进一步优选为聚季铵盐-6。在本发明中，所述聚季铵盐-6的重均分子量优选为100000～200000。

在本发明中，所述氧化石墨烯的片径尺寸优选为5～10μm。在本发明中，所述氧化石墨烯优选通过改进Hummer法制备而成。

在本发明中，所述阳离子修饰试剂和氧化石墨烯的质量比优选为(1～3)： (100～300)，进一步优选为1：250。

在本发明中，所述阳离子修饰试剂优选以阳离子修饰试剂水溶液的形式使用，所述阳离子修饰试剂水溶液的浓度优选为0.1～10wt.％，进一步优选为 0.5～5wt.％。在本发明中，所述氧化石墨烯优选以氧化石墨烯水分散液的形式使用；所述氧化石墨烯水分散液的浓度优选为0.05～2.0mg/mL，进一步优选为0.1～1.0mg/mL。

在本发明中，所述阳离子修饰试剂、氧化石墨烯和水混合优选在搅拌的条件下进行，所述搅拌的转速优选为250～400rpm，进一步优选为300～350 rpm；所述搅拌的时间优选为18～24h，进一步优选为20h。

所述混合后，本发明优选还包括将得到的正电荷化的氧化石墨烯体系进行离心，所得固体进行洗涤和干燥，得到所述带正电的氧化石墨烯。在本发明中，所述离心的转速优选为3000～5000rpm，进一步优选为3500～4000rpm；所述离心的时间优选为20～40min，进一步优选为30min。在本发明中，所述洗涤的试剂优选包括水，所述水优选包括去离子水；本发明对所述洗涤的次数和洗涤的试剂的用量不做具体限定，只要能够将阳离子修饰试剂洗涤干净即可。本发明对所述干燥的温度和时间不做具体限定，干燥至恒重即可。

在本发明中，阳离子修饰试剂在水中分解后，带正电的阳离子聚合物作为阳离子层与氧化石墨烯吸附，形成带正电的氧化石墨烯。

在本发明中，所述氧化石墨烯优选以氧化石墨烯分散液的形式使用；所述氧化石墨烯分散液的浓度优选为1～3mg/mL，进一步优选为2mg/mL。

在本发明中，所述进行静电组装的带相反电荷的聚四氟乙烯颗粒和氧化石墨烯的质量比优选为(0.2～20)：1，进一步优选为(5～20)：1。

在本发明中，所述静电组装的温度优选为室温，即既不需要额外加热也不需要额外降温，时间优选为18～24h。

所述静电组装后，本发明优选还包括将得到的静电组装料液进行离心，所得固体经冷冻干燥，得到所述聚四氟乙烯复合材料。在本发明中，所述离心的转速优选为2000～4000rpm，时间优选为15～25min。在本发明中，所述冷冻干燥的温度优选为-60～-40℃，时间优选为48～72h。

本发明还提供了上述技术方案所述的氧化石墨烯包覆的聚四氟乙烯复合材料或上述技术方案所述的氧化石墨烯包覆的聚四氟乙烯复合材料作为水基润滑添加剂的应用。在本发明中，所述氧化石墨烯包覆的聚四氟乙烯复合材料用作水基润滑添加剂时，优选以氧化石墨烯包覆的聚四氟乙烯水分散液的形式使用；本发明对所述氧化石墨烯包覆的聚四氟乙烯水分散液的浓度不做具体限定，本领域技术人员根据实际情况进行选择和设置即可。

下面结合实施例对本发明提供的氧化石墨烯包覆的聚四氟乙烯复合材料及其制备方法和应用进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

采用的原料聚四氟乙烯乳液(DISP 30LX，固含量60％)购买自美国杜邦公司；单体甲基丙烯酸甲酯和引发剂过硫酸钾购买自上海麦克林生化有限公司；采用上海阿拉丁生化科技股份有限公司的聚季铵盐-6(聚二烯丙基二甲基氯化铵，Mw＝100000-200000，20％)；采用自制去离子水。

实施例1

采用去离子水将原料聚四氟乙烯乳液(DISP 30LX，固含量60％)进行稀释，得到固含量为6％的聚四氟乙烯稀释乳液；将100mL聚四氟乙烯稀释乳液在油浴中加热至75℃后，在机械搅拌下加入单体聚甲基丙烯酸甲酯(15 mL)，并在整个过程中充氮气保护。然后缓慢加入过硫酸钾水溶液(0.08g， 30mL)，聚合反应24h后，5000rpm离心5min，洗涤三次去除未反应的单体，最后冷冻干燥得到带负电的聚四氟乙烯(修饰后聚四氟乙烯粒子表面带有-COO-CH₃的官能团)。

将聚季铵盐-6水溶液(40mL，1.0wt.％)加入到氧化石墨烯分散液(100 mL，0.1mg/mL)中，在300rpm下搅拌20h后，3500rpm离心30min后，用去离子水洗涤2次以除去多余的聚铵盐修饰剂，得到带正电的氧化石墨烯分散液(浓度为2mg/mL)。

将2mg/mL带正电的氧化石墨烯分散液定量加入到10mg/mL带负电的聚四氟乙烯乳液中，于300rpm下搅拌24h进行静电自组装，将带正电的氧化石墨烯与带负电的聚四氟乙烯的质量比控制在1：5；然后3000rpm离心 20min，最后冷冻干燥36h，成功制备PTFE-GO复合物。

实施例2

与实施例1的区别为：将带正电的氧化石墨烯与带负电的聚四氟乙烯的质量比控制在1：10。

实施例3

与实施例1的区别为：将带正电的氧化石墨烯与带负电的聚四氟乙烯的质量比控制在1：20。

实施例4

与实施例1的区别为：将带正电的氧化石墨烯与带负电的聚四氟乙烯的质量比控制在2：1。

实施例5

与实施例1的区别为：将带正电的氧化石墨烯与带负电的聚四氟乙烯的质量比控制在5：1。

对比例1

与实施例1的区别为：将带正电的氧化石墨烯与带负电的聚四氟乙烯的质量比控制在1：10；同时，机械搅拌24h后不经过离心处理直接冷冻干燥 36h制得PTFE-GO复合物。

对比例2

与实施例1的区别为：将带负电的聚四氟乙烯乳液替换为聚四氟乙烯稀释乳液(固含量为6％)，控制带正电的氧化石墨烯与聚四氟乙烯稀释乳液中聚四氟乙烯的质量比控制在1：21，反应后直接冷冻干燥36h后成功制备物理共混的PTFE/GO样品。

图1为氧化石墨烯片(GO)(a)和实施例2所得氧化石墨烯包覆的聚四氟乙烯(PTFE-GO)复合粒子(b)的透射电镜照片；图2为实施例2所得PTFE-GO复合粒子的扫描电镜照片；从图1和2中可以看出：氧化石墨片通过静电自组装作用将聚四氟乙烯粒子进行了包覆，形成如图所示的 PTFE-GO微纳复合粒子。

图3为PTFE、GO和实施例2所得PTFE-GO复合粒子的红外谱图；由图3可以看出：GO在3500cm^-1左右处较宽、较强的吸收峰归属于-OH的伸缩振动峰，1723cm^-1、1221cm^-1和1055cm^-1处出现的吸收峰归属于-C＝O、 C＝C、C-O键的伸缩振动峰。而PTFE-GO除了在505cm^-1和1153cm^-1处出现PTFE中的C-F伸缩振动峰之外，在1732cm^-1处的峰归属于GO对其包覆后的C-O键。这证实GO与PTFE的静电复合成功。

图4为PTFE、GO和实施例2所得PTFE-GO复合粒子的热重分析曲线；由图4可以看出：经PTFE复合之后，GO纳米片的热稳定性得到提高，这是因为GO表面的含氧官能团与PTFE发生了静电结合作用。

将实施例1～5和对比例1～2所得复合粒子、纯PTFE和GO加入纯水中并超声分散2h，配置得到浓度为0.6wt.％的粉末分散液，静置，测定所得各粉末在水中的分散性。结果如表1所示。

图5为PTFE分散液(a)、对比例2所得物理共混PTFE/GO分散液(b) 和实施例2所得PTFE-GO复合粒子水分散液(c)静置0天、3天、7天和 28天的光学照片。图5中可以看出：尽管有乳化分散剂(该乳化分散剂来自于原料聚四氟乙烯乳液)的存在，原始的PTFE乳液在静置3天后有明显的沉降，并且在一周后基本沉降(如a所示)。3天后，对比例2所得物理共混PTFE/GO分散液直接分层，28天后完全沉降在底部(如b所示)。然而， PTFE-GO样品总体上没有显示出明显的沉降，尽管由于一些颗粒在静置28 天后聚集而发生了轻微的分层(如图c所示)。结果表明，静电组装PTFE-GO 复合粒子表现出良好的水分散性和稳定性。

将上述各粉末分散液滴到载玻片上制备简单的涂层，测定其水接触角，结果如表1和图6所示。图6为利用PTFE分散液(a)、GO分散液(b)和实施例2所得PTFE-GO复合粒子分散液(c)制得涂层的水接触角照片；从图6可以看出：由于聚四氟乙烯分子链的高惰性导致其差的润湿性，PTFE 涂层的接触角达到91°左右；由于氧化石墨烯涂层表面存在大量含氧官能团，其接触角达到57.5°，显示出良好的润湿性。然而在氧化石墨烯与聚四氟乙烯静电复合后，PTFE-GO涂层的接触角减小至46.7°。这可能与复合过程中引入的阳离子聚合物(CH₃)₄N⁺的亲水性有关。

测定上述各粉末分散液的摩擦系数和磨损率：在测试前对每个分散液进行超声分散30min，以最大限度地降低添加剂分散性对摩擦学性能的影响。

在环境温度为25±2℃，相对湿度为20±2％的条件下，在线性往复滑动 (TRB3，安东帕，瑞士)的球盘摩擦试验机上进行了摩擦和磨损实验。摩擦副由直径为6毫米的氧化锆球和用2000目砂纸抛光的黄铜块组成。在法向载荷10N和往复速度2cm/s下进行的摩擦学测试长达3600秒。以上所有结果均独立进行三次，并计算进入稳定期的平均值。测试前，用丙酮和乙醇清洁球和圆盘。随后，使用注射器将300μL分散液滴在钢盘上。为了进行比较，在相同条件下评估纯水和相同浓度的PTFE分散液。结果如表1所示和图7所示。图7为纯水、PTFE分散液、GO分散液和实施例2所得PTFE-GO 复合粒子分散液的摩擦系数曲线图；从图7可以看出：从摩擦趋势曲线中观察到纯水的摩擦系数波动幅度较大，平均为0.35，表明界面行为极不稳定；纯PTFE分散液的摩擦系数约为0.21；纯GO分散液的摩擦系数虽然不存在明显的跑合期，但是摩擦系数一直维持在0.12，没有下降的趋势；相同浓度的PTFE-GO分散液的摩擦系数在磨合期后稳定在0.08，表现出优异的减摩效果。水润滑剂摩擦过程中普遍存在磨合期，一般认为磨合阶段是摩擦副、水分子和润滑添加剂之间建立润滑膜的过程。

图8为纯水、PTFE分散液、GO分散液和实施例2所得PTFE-GO复合粒子分散液的体积磨损率结果图；从图8可以看出：虽然PTFE的加入使纯水的磨损率从1.83×10^-5mm³/Nm降低到5.7×10^-6mm³/Nm，GO的加入使纯水的磨损率降低到2.18×10^-6mm³/Nm，但它们都仍然远高于PTFE-GO分散液的磨损率(1.0×10^-6mm³/Nm)，这说明PTFE-GO水分散液在摩擦过程中形成的润滑膜不仅能够起到润滑作用，还降低了对铜基底的磨损。

从表1可以总结得出结论：相比于其他体系，实施例2中所得PTFE-GO 复合粒子在水中具有良好的分散性和稳定性，在水润滑中表现出较短的磨合期、低的摩擦系数以及对基底低的磨损率，均优于相同浓度下单一组分的GO和PTFE水基润滑液，体现出复合润滑添加剂的协同作用。

表1实施例1～5和对比例1～2所得复合粒子的性能测试结果

以上所述仅是本发明的优选实施方式，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

1.一种氧化石墨烯包覆的聚四氟乙烯复合材料，其特征在于，包括聚四氟乙烯颗粒和通过静电相互作用包覆在所述聚四氟乙烯颗粒表面的氧化石墨烯；

所述氧化石墨烯包覆的聚四氟乙烯复合材料中聚四氟乙烯和氧化石墨烯的质量比为(0.2~20)：1；

所述聚四氟乙烯颗粒为带负电的聚四氟乙烯颗粒；所述带负电的聚四氟乙烯颗粒为经修饰后表面接枝有-COO-CH₃官能团的聚四氟乙烯颗粒；

所述氧化石墨烯为带正电的氧化石墨烯；所述带正电的氧化石墨烯为阳离子修饰试剂修饰的氧化石墨烯；

所述阳离子修饰试剂包括聚季铵盐和/或十六烷基三甲基氯化铵。

2.权利要求1所述的氧化石墨烯包覆的聚四氟乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：

将带相反电荷的聚四氟乙烯颗粒和氧化石墨烯进行静电包覆，得到所述氧化石墨烯包覆的聚四氟乙烯复合材料；

所述带相反电荷的聚四氟乙烯和氧化石墨烯分别为带负电的聚四氟乙烯颗粒和带正电的氧化石墨烯。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述带负电的聚四氟乙烯颗粒的制备方法包括以下步骤：

所述聚四氟乙烯和甲基丙烯酸甲酯的用量比为(5~8)g：(10~20)mL。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述带正电的氧化石墨烯的制备方法包括以下步骤：

所述阳离子修饰试剂和氧化石墨烯的质量比为(1~3)：(100~300)。

5.权利要求1所述的氧化石墨烯包覆的聚四氟乙烯复合材料或权利要求2~4任一项所述的制备方法得到的氧化石墨烯包覆的聚四氟乙烯复合材料作为水基润滑添加剂的应用。