本发明涉及润滑涂层，尤其涉及一种基于pickering乳液的固-液复合润滑涂料和涂层及其制备方法。
背景技术：
1、在众多工程领域中，摩擦磨损广泛存在且会导致机械零部件失效。由摩擦磨损带来的材料损耗、能源消耗、设备维修和安全性等问题，仍然是制约当今世界高端技术装备和社会经济发展的关键性问题。因此，如何合理改善机械零部件间的润滑条件以尽可能地减小摩擦系数并降低磨损，是摩擦学研究中亟待解决的重要课题。
2、目前，以固体涂层形式存在的聚合物润滑材料在工程应用上已经得到了广泛研究，其润滑性能多依赖于聚合物涂层内部添加mos2、石墨烯、ptfe等固体润滑剂来实现，总体摩擦系数大于0.04。当采用液体润滑剂代替固体润滑剂时，有望突破现有聚合物涂层的摩擦系数阈值。而采用微容器包裹液体润滑剂再与聚合物进行复合或者通过构筑猪笼草仿生的液体注入表面就是研究学者对固-液复合润滑涂层作出的尝试，其也面临着工业推广困难，摩擦系数相对较高以及中高低载荷下易失效的困境。
3、前期研究结果显示，固-液复合润滑涂层长效稳定的超低摩擦状态依赖于表界面油膜的稳定性，一方面要提高基体机械承载能力以维持稳定摩擦界面结构；另一方面需要液体润滑剂具有一定的迁移自由度。因此，在尽可能保证高机械强度的基础上提高出油率，才能构筑稳定的表界面油膜。
4、因此，提供一种能够提高机械强度和出油率的固-液复合润滑涂料，进而得到一种突破摩擦系数低阈值的固-液复合润滑涂层具有重要意义。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于pickering乳液的固-液复合润滑涂料和涂层及其制备方法，用于解决现有技术中的固-液复合润滑涂层工业推广困难，摩擦系数较高以及中高低载荷下易失效的技术问题。
2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
3、本发明提供了一种基于pickering乳液的固-液复合润滑涂料，包含如下质量分数的原料：n,n-二甲基甲酰胺65～80％，聚合物树脂15～30％，液体润滑剂0.5～3％和纳米组装材料0.5～3％。
4、进一步的，所述纳米组装材料的制备方法，包括以下步骤：
5、1)对纳米材料粉末顺次进行熔蚀处理、离心和干燥，得到活性纳米材料粉末；
6、2)将活性纳米材料粉末和改性剂混合后进行干燥，得到改性纳米材料粉末；
7、3)将改性纳米材料粉末加入液体润滑剂中顺次进行静置、干燥后得到纳米组装材料。
8、进一步的，步骤1)中，所述熔蚀处理在hcl溶液中进行，hcl溶液的浓度为2～5mol/l；
9、所述离心的转速为2500～3500r/min，离心的时间为3～7min，干燥的温度为50～100℃，干燥的时间为4～8h；
10、所述纳米材料粉末包括凹凸棒石粉末、纳米中空sio2、纳米蛇纹石、淀粉或纳米金属颗粒。
11、进一步的，步骤2)中，改性剂包括十六烷基三甲基溴化铵，纳米材料粉末与改性剂的质量比为1：0.1～1。
12、进一步的，步骤2)中，混合的时间为10～15h，混合的温度为40～75℃；
13、所述干燥的时间为4～8h，干燥的温度为60～100℃。
14、进一步的，步骤3)中，液体润滑剂为矿物润滑剂、合成润滑剂或离子液体；
15、所述静置的时间为2～6h，干燥的温度为45～60℃，干燥的时间为10～15h。
16、进一步的，所述聚合物树脂包括聚酰胺酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂以及聚醚醚酮树脂。
17、本发明提供了一种基于pickering乳液的固-液复合润滑涂料的制备方法，将n,n-二甲基甲酰胺、聚合物树脂、液体润滑剂和纳米组装材料混合，得到固-液复合润滑涂料。
18、本发明提供了一种基于pickering乳液的固-液复合润滑涂料制备涂层的方法，将基于pickering乳液的固-液复合润滑涂料喷涂至基底上，固化后得到基于pickering乳液的固-液复合润滑涂层；
19、每次喷涂得到的涂层厚度为1～5μm，喷涂的次数为5～30次；
20、所述固化的温度为200～270℃。
21、本发明提供了一种所述方法制备得到的基于pickering乳液的固-液复合润滑涂层。
22、本发明的有益效果：
23、本发明设计合成了一种基于pickering乳液的固-液复合润滑涂料，通过设计一种基于纳米材料粉末的强双相润湿性的纳米组装材料，该组装材料能够与固-液复合体系中的润滑剂液滴构筑pickering乳液，用来有效调控液滴的尺寸、分布以及自由度。此外，改性的纳米材料能够作为增强剂起到对固相基体的弥散强化作用。进一步的，该纳米组装材料能够在摩擦过程中诱导界面固体摩擦膜的生成，具有更强的油膜吸附能力。本发明能够同时提高机械强度和出油率，结合界面摩擦膜对油的高吸附能，能够构筑稳定的表界面油膜，从而表现出高耐磨性以及低摩擦系数。
1.一种基于pickering乳液的固-液复合润滑涂料，其特征在于，包含如下质量分数的原料：n,n-二甲基甲酰胺65～80％，聚合物树脂15～30％，液体润滑剂0.5～3％和纳米组装材料0.5～3％。
2.根据权利要求1所述一种基于pickering乳液的固-液复合润滑涂料，其特征在于，所述纳米组装材料的制备方法，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述一种基于pickering乳液的固-液复合润滑涂料，其特征在于，步骤1)中，所述熔蚀处理在hcl溶液中进行，hcl溶液的浓度为2～5mol/l；
4.根据权利要求3所述一种基于pickering乳液的固-液复合润滑涂料，其特征在于，步骤2)中，改性剂包括十六烷基三甲基溴化铵，纳米材料粉末与改性剂的质量比为1：0.1～1。
5.根据权利要求2或3或4所述一种基于pickering乳液的固-液复合润滑涂料，其特征在于，步骤2)中，混合的时间为10～15h，混合的温度为40～75℃；
6.根据权利要求5所述一种基于pickering乳液的固-液复合润滑涂料，其特征在于，步骤3)中，液体润滑剂为矿物润滑剂、合成润滑剂或离子液体；
7.根据权利要求6所述一种基于pickering乳液的固-液复合润滑涂料，其特征在于，所述聚合物树脂包括聚酰胺酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂或聚醚醚酮树脂。
8.权利要求1～7任一项所述一种基于pickering乳液的固-液复合润滑涂料的制备方法，其特征在于，将n,n-二甲基甲酰胺、聚合物树脂、液体润滑剂和纳米组装材料混合，得到固-液复合润滑涂料。
9.权利要求1～7任一项所述一种基于pickering乳液的固-液复合润滑涂料制备涂层的方法，其特征在于，将基于pickering乳液的固-液复合润滑涂料喷涂至基底上，固化后得到基于pickering乳液的固-液复合润滑涂层；
10.权利要求9所述方法制备得到的基于pickering乳液的固-液复合润滑涂层。