本发明属于聚合物合成领域，特别涉及一种面向水性干膜润滑剂的抗剪切剂合成方法及应用。
背景技术：
1、随着工业技术的迅速发展，干膜润滑剂在高负荷、极端温度以及苛刻环境条件下的应用日益广泛。干膜润滑剂因其低摩擦系数、高温稳定性以及抗腐蚀能力，广泛应用于航空航天、汽车制造、精密机械和医疗器械等领域。然而，在动态加载和高剪切应力条件下，现有干膜润滑剂的性能通常受限，特别是水性体系中的润滑膜在剪切过程中容易发生断裂或脱落问题，这极大地缩短了其在高强度应用场景中的使用寿命。
2、传统干膜润滑剂多以溶剂型配方为主，其基体材料通常采用含氟聚合物、硅氧烷树脂或聚四氟乙烯等。然而，溶剂型润滑剂在生产和使用过程中会释放大量挥发性有机化合物(vocs)，对环境和人体健康造成潜在威胁。近年来，随着环保法规的日趋严格，水性干膜润滑剂逐渐成为研究和开发的热点。水性体系通过减少有机溶剂的使用，在降低环境污染的同时，提升了安全性与适用性。
3、水性干膜润滑剂中用于抗剪切的关键材料是基体聚合物。传统的聚合物由于分子链段排列不规则或交联度不足，在高剪切条件下容易发生链断裂或润滑失效。当前的研究多集中于引入具有高强度和高弹性恢复能力的聚合物，但现有技术中，水性体系的聚合物合成方法存在如下问题：(1)分子设计不足：聚合物的结构设计未能充分考虑抗剪切性能和水性体系稳定性的平衡；(2)合成工艺复杂：现有方法通常需要多步反应，工艺成本较高，且易产生副产物，难以实现规模化工业生产。(3)环境适应性差：部分聚合物在水性体系中稳定性较差，导致在储存和应用过程中分散性降低，影响润滑膜的均匀性。
4、因此，亟需开发一种合成工艺简单、环境友好且具有优异抗剪切性能的水性聚合物，用以提高水性干膜润滑剂在动态加载条件下的性能和寿命。这类聚合物应具有可调节的分子结构，能够实现高分子量和均匀的分子链分布，从而兼具抗剪切性能与优良的水性分散性。
技术实现思路
1、针对现存技术的不足，本发明的目的是提供一种面向水性干膜润滑剂的抗剪切剂合成方法及应用，采用水性环碳酸酯为底物，与聚乙二醇进行共聚反应，控制碳酸酯基团的聚合度，实现高效抗剪切剂的制备。该化合物在精密机械、汽车制造以及医疗器械等领域具备很高的商业应用潜力。
2、实现上述目的的技术方案如下：
3、一种面向水性干膜润滑剂的抗剪切剂合成方法，其步骤为：
4、嵌段聚碳酸酯的合成：环碳酸酯与甲基封端的聚乙二醇在催化剂的作用下，开环聚合生成嵌段聚碳酸酯；所述聚碳酸酯的分子式如式(i)所示：
5、
6、其中，x，m分别为聚乙二醇和聚碳酸酯的聚合度，n为环碳酸酯基团中含有乙氧基的个数，其中用于合成该结构的环碳酸酯选自以下结构：
7、
8、选用的甲氧基聚乙二醇用于制备嵌段聚碳酸酯的分子量为500-6000g/mol。
9、用于制备聚碳酸酯的催化剂为：nah,kh，1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯,1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯，7-甲基-1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯.
10、嵌段聚碳酸酯的具体方法为：常温下，将甲氧基聚乙二醇与式ii所示的碳酸酯加入反应器，而后加入催化剂，加热至30-80℃，反应3-6h后，得到嵌段聚碳酸酯。
11、上述面向水性干膜润滑剂的抗剪切剂的应用方法，使用所述抗剪切剂，在配方中加入所述抗剪切剂的质量分数为0.1％-20％。
12、进一步地，上述面向水性干膜润滑剂的抗剪切剂的应用方法，使用所述抗剪切剂，在配方中加入所述抗剪切剂的质量分数为0.5-1％。
13、本发明首次提出在通过碳酸酯极性基团的强附着性与基材表面形成均匀附着膜层，降低摩擦过程的剪切作用。采用开环聚合的合成路线，一步法实现大规模具有碳酸酯基团的抗剪切剂制备。反应的选择性及产率高。产物无需纯化即可应用于水性干膜剂配方。
14、本发明以实际应用为基础，发现并解决问题，利用水性环状碳酸酯单体进行干膜润滑剂制备。该制备方法首次提出且应用于高附加值的环碳酸酯应用。
15、该发明的有益效果在于：采用本发明的技术方案具有以下有益效果：
16、(1)本发明通过上述合成方法可以获得高附加值的嵌段聚碳酸酯，用于干膜润滑剂的抗剪切应用，相比现有技术中干膜润滑配方的抗剪切剂，具有高抗剪切，合成简单以及应用广泛的特点，可在汽车制造、医疗器械等领域具有很大商业应用前景。
17、(2)本发明制备方法用于制备嵌段聚碳酸酯，目前尚无相应材料应用于干膜润滑剂配方制造，相比于已知的技术，本发明开发一种具备据碳酸酯基团的润滑剂助剂。
18、(3)本发明中使用的环碳酸酯，合成方法简单，原料来源广泛，且无需使用溶剂，有利于降低生产成本，经济利益优势明显。
19、综上所述，本发明相比于现有的抗剪切剂，具有高效、易制备、绿色环保等明显优势。
1.一种面向水性干膜润滑剂的抗剪切剂合成方法，其特征在于：所述合成方法步骤为：嵌段聚碳酸酯的合成：环碳酸酯与甲基封端的聚乙二醇在催化剂的作用下，开环聚合生成嵌段聚碳酸酯；所述的聚碳酸酯的分子式如式(i)所示：
2.根据权利要求1所述的面向水性干膜润滑剂的抗剪切剂合成方法，其特征在于：所述催化剂为：nah或kh或1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯或1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯或7-甲基-1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯。
3.根据权利要求1所述的面向水性干膜润滑剂的抗剪切剂合成方法，其特征在于：其特征在于：所示嵌段聚碳酸酯的具体方法为：常温下，将甲氧基聚乙二醇与式ii所示的碳酸酯加入反应器，而后加入催化剂，加热至30-80℃，反应3-6h后，得到嵌段聚碳酸酯。
4.一种面向水性干膜润滑剂的抗剪切剂的应用方法，其特征在于：使用所述抗剪切剂，在配方中加入所述抗剪切剂的质量分数为0.1％-20％。
5.一种面向水性干膜润滑剂的抗剪切剂的应用方法，其特征在于：使用所述抗剪切剂，在配方中加入所述抗剪切剂的质量分数为0.5-1％。