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氟橡胶具有优异的耐油和耐介质性能,常被用作高性能密封材料。在动密封条件下,氟橡胶密封材料与金属材料之间的摩擦和磨损行为,对氟橡胶材料的密封效果和使用寿命有显著影响。二硫化钼作为一种优良的固体润滑剂,常被用作氟橡胶的减摩填料,以改善氟橡胶的摩擦性能,但大量填充的二硫化钼对氟橡胶的力学性能损害较大。因此,本研究通过液相超声法制得氟橡胶/层状二硫化钼涂层分散液,采用浸涂法将涂层分散液涂覆在氟橡胶基材表面,显著降低基材表面的摩擦系数和磨耗体积,不仅二硫化钼用量少,而且涂层对氟橡胶基材的力学性能没有影响。首先,对比了多种溶剂包括丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、二甲基甲酰胺、环己酮和N-甲基吡咯烷酮对MoS2超声剥离效果的影响,采用XRD、拉曼光谱、UV-Vis和AFM对剥离后的MoS2进行表征。结果表明,N-甲基吡咯烷酮对二硫化钼的超声剥离效果最好,剥离后MoS2的片层平均厚度为3nm,平均横向尺寸达到400nm。为增强二硫化钼与氟橡胶之间的界面相互作用,采用正十二硫醇和L-半胱氨酸对二硫化钼进行改性,并通过FT-IR、XPS、拉曼光谱、XRD和TGA对改性二硫化钼进行表征。其次,制备了氟橡胶/二硫化钼涂层液,涂覆于氟橡胶基材表面。研究涂层中氟橡胶浓度、二硫化钼用量、涂覆循环次数、交联剂浓度、浸泡时间和氟橡胶基材硬度对氟橡胶的表面形貌、摩擦系数和磨耗体积的影响。结果表明,当涂层液中氟橡胶浓度为30mg·ml-1,二硫化钼用量为4.5wt%,涂覆循环次数为4次,交联剂浓度为0.4mg·ml-1时,涂覆后FKM表面的摩擦系数和磨耗体积分别为0.38和112.1mm3,相比涂覆前分别下降71.1%和20.0%。采用含4.5wt%的L-半胱氨酸改性二硫化钼的涂层液涂覆氟橡胶,磨耗体积相比涂覆前降低了24.8%,耐磨性能改善明显。表面涂层法比机械共混法所用二硫化钼的量更少,而对FKM基材表面的摩擦性能改善更明显。