一種耐衝擊耐高溫燒蝕自潤滑耐磨塗料及其製備方法
2023-10-04 13:03:44 1
一種耐衝擊耐高溫燒蝕自潤滑耐磨塗料及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種耐衝擊耐高溫燒蝕自潤滑耐磨塗料及其製備方法，該塗料由粘結劑，潤滑耐磨劑，助劑以及混合溶劑組成，粘結劑採用聚醚醚酮樹脂，潤滑耐磨劑採用聚四氟乙烯、二硫化鉬和石墨，助劑採用三聚氰氨三聚氰酸酯絡合物、氧化鉛和氧化稀土，混合溶劑為蒸餾水、乙醇和丁醇的混合物，用本發明的塗料製成塗層，具有環境友好、超高承載、對潤滑油介質有良好適應性，並具有耐衝擊、耐高溫燒蝕及長壽命等優良性能，以及粘結強度高，柔韌性好，耐化學腐蝕、耐介質等優異功能一體化性能，可以用於高承載關節軸承、齒輪/軸等傳動系統零部件上作為耐介質、耐衝擊、耐高溫燒蝕及長壽命的自潤滑耐磨塗料使用。
【專利說明】一種耐衝擊耐高溫燒蝕自潤滑耐磨塗料及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於塗料組合物領域，具體涉及耐衝擊耐高溫燒蝕自潤滑耐磨塗料，還涉及該耐衝擊耐高溫燒蝕自潤滑耐磨塗料的製備方法。
【背景技術】
[0002]重型裝備、汽摩、機械等在幹摩擦及長期缺油/油潤滑不良情況下，關節軸承、氣缸活塞、齒輪/軸傳動系統繼續運轉，導致部件表面溫度升高，部件燒結拉傷，以至於關鍵零部件失效，從而使設備工作壽命縮短，設備能耗及成本大大增加。如果在摩擦零件上塗敷一層環保型耐高溫自潤滑耐磨塗料不僅能提高關節軸承、氣缸活塞、齒輪/軸傳動系統抗衝擊承載能力，還能自潤滑減摩、耐高溫燒蝕，降低能耗，延長設備的工作壽命。專利號為ZL98126489.1、ZL94116246.X及ZL03140835.4的中國專利公開了防粘耐磨塗料，具有壽命長、摩擦係數低等優點，但塗料具有耐高溫性差、抗衝擊和抗承載能力較低、耐潤滑油介質性差等缺點。因此不能廣泛適用於高衝擊負荷、高速、高溫、潤滑油介質複合等較苛刻工況，不能廣泛滿足民用裝備及其機械傳動部件所需求的具有耐油介質、耐衝擊、耐高溫燒蝕、自潤滑耐磨塗料。
[0003]因此，急需一種具有耐油介質、耐衝擊、耐高溫燒蝕、自潤滑耐磨塗料，滿足民用裝備及其機械傳動部件的需求。
【發明內容】
[0004]有鑑於此，本發明的目的之一在於提供一種耐油介質、耐衝擊、耐高溫燒蝕、自潤滑耐磨的塗料，其綜合性能 不低於GJB150-86及美軍標MIL-L-0046010E的水平；本發明的目的之二在於提供塗料的製備方法，其製備方法簡單。
[0005]為實現上述發明目的，提供如下技術方案:
[0006]1.本發明的塗料，具有耐衝擊、耐高溫燒蝕、自潤滑耐磨等優點，由粘結劑，潤滑耐磨劑，助劑及混合溶劑組成，其中粘結劑選用聚醚醚酮樹脂，其中潤滑耐磨劑選用聚四氟乙烯、二硫化鑰和石墨，助劑選用三聚氰氨三聚氰酸酯絡合物、氧化鉛、氧化稀土，混合溶劑為蒸餾水和乙醇、丁醇的混合物。按質量份計各組份用量如下:聚醚醚酮樹脂100份、聚四氟乙烯15~30份、二硫化鑰10~20份、石墨4~10份、三聚氰氨三聚氰酸酯絡合物0.3~
2.5份、氧化鉛2.1~5.2份、氧化稀土 0.3~2.0份、蒸懼水145~182份、乙醇65~98份和丁醇30~45份。
[0007]優選的，所述的塗料按質量份計由如下組分組成:聚醚醚酮樹脂100份、聚四氟乙烯15份、二硫化鑰10份、石墨6.0份、三聚氰氨三聚氰酸酯絡合物0.3份、氧化鉛2.1份、氧化稀土 0.3份、蒸餾水145份、乙醇98份和丁醇30份。
[0008]優選的，所述的塗料按質量份計由如下組分組成:聚醚醚酮樹脂100份、聚四氟乙烯25份、二硫化鑰20份、石墨4.0份、三聚氰氨三聚氰酸酯絡合物1.4份、氧化鉛3.1份、氧化稀土 1.6份、蒸餾水182份、乙醇65份和丁醇45份。[0009]優選的，所述的塗料按質量份計由如下組分組成:聚醚醚酮樹脂100份，聚四氟乙烯30份，二硫化鑰16份，石墨10.0份，三聚氰氨三聚氰酸酯絡合物2.5份，氧化鉛5.2份，氧化稀土 2.0份，蒸餾水163份，乙醇70份和丁醇36份。
[0010]更優選的，所述氧化稀土為氧化鈰和氧化鑭中的一種或者兩種。
[0011]本發明所用的聚醚醚酮樹脂，為乳白色水溶性分散液，其固含量20% (wt)，粘度(n)0.3 + 0.01，固化後密度1.36g/cm3,結晶度指數50%，溶解指數(MI) 1100~1600，熔點265°C，420°C~500°C不分解，化學交聯後可耐熱550°C，為優異的耐高低溫粘結劑，其塗膜耐衝擊、耐磨、附著力強，並且具有優異的耐化學介質及耐腐蝕性能。
[0012]本發明所用的潤滑耐磨劑為聚四氟乙烯、二硫化鑰和石墨。聚四氟乙烯為原粉經
3.5 X 105Gy劑量射線輻照(輻照源60Co y射線2.6 X 104Gy/h),分散性能優異，具很好潤滑性，低摩擦。白色粉末，密度2.24g/cm3,粒度1.5~3.2 μ m，熔點285~335°C，摩擦係數
0.07~0.11，化學穩定性好，不溶於水、稀酸。二硫化鑰具很好潤滑性，低摩擦及保留光澤性能，六方晶繫結構，深灰粉末，密度4.8g/cm3,粒度3.0~5.0 μ m，熔點最低1480。。，低溫特性_180°C潤滑性良好，摩擦係數0.03~0.08，熱膨脹係數10.7X 10_6/K (基面)，化學穩定性好，不溶於水、稀酸和濃硫酸。石墨為工業原料，黑色粉末，粒度2.0~3.0 μ m，於塗料中用作潤滑耐磨劑。
[0013]本發明所用的助劑為三聚氰氨三聚氰酸酯絡合物、氧化鉛、氧化稀土。三聚氰氨三聚氰酸酯絡合物，面型結構的晶體材料，滑膩感白色粉末，密度1.50g/cm3,粒度0.5~5.0 μ m，化學穩定性好，不溶於水、二甲基碸、醇、油，具有阻燃作用。氧化鉛，紅色粉末，密度9.53g/cm3，熔點880°C，粒度2.0~4.0 μ m，於塗料中用作抗氧化劑、抗極壓添加劑。氧化稀土為氧化鈰、氧化鑭中的一種或兩種；氧化鈰淡黃色/褐色粉末，密度7.13g/cm3，熔點2397°C，粒度0.5~4.0 μ m ;氧化鑭白色無定形粉末，密度6.51g/cm3,熔點2217°C，粒度
0.5~4.0 μ m ;兩者於塗料中用作`防腐劑、高溫潤滑劑。
[0014]2.所述耐衝擊耐高溫燒蝕自潤滑耐磨塗料的製備方法，包括如下步驟，將配方量的聚醚醚酮樹脂、二硫化鑰、石墨、三聚氰氨三聚氰酸酯絡合物、氧化鉛、氧化稀土、蒸餾水混合，研磨至平均粒度為2.5 μ m±0.5 μ m，記為混合物A ;然後將配方量的聚四氟乙烯分散於乙醇和丁醇的混合溶劑中，記為混合物B，最後將混合物A和混合物B混合均勻製成塗料。
[0015]製成的塗料按如下方法噴塗:
[0016]A.將塗料攪拌均勻，在0.15-0.30Mpa氮氣下將塗料噴塗於處理過的工件表面，噴槍距工件表面不小於20cm，噴槍與工件表面成80-90度角度；其處理過的工件為除水、除油、除汙、除鎊工件；
[0017]B.將噴塗好的工件分溫段固化，具體為先在150°C條件下固化1.0小時，再在380°C條件下固化1.5小時即可。
[0018]其塗層理化特性如下:
[0019]
【權利要求】
1.一種耐衝擊耐高溫燒蝕自潤滑耐磨塗料，其特徵在於，按質量份計由如下組分組成:聚醚醚酮樹脂100份、聚四氟乙烯15~30份、二硫化鑰10~20份、石墨4~10份、三聚氰氨三聚氰酸酯絡合物0.3~2.5份、氧化鉛2.1~5.2份、氧化稀土 0.3~2份、蒸餾水145~182份、乙醇65~98份和丁醇30~45份。
2.根據權利要求1所述的耐衝擊耐高溫燒蝕自潤滑耐磨塗料，其特徵在於，按質量份計由如下組分組成:聚醚醚酮樹脂100份、聚四氟乙烯15份、二硫化鑰10份、石墨6.0份、三聚氰氨三聚氰酸酯絡合物0.3份、氧化鉛2.1份、氧化稀土 0.3份、蒸餾水145份、乙醇98份和丁醇30份。
3.根據權利要求1所述的耐衝擊耐高溫燒蝕自潤滑耐磨塗料，其特徵在於，按質量份計由如下組分組成:聚醚醚酮樹脂100份、聚四氟乙烯25份、二硫化鑰20份、石墨4份、三聚氰氨三聚氰酸酯絡合物1.4份、氧化鉛3.1份、氧化稀土 1.6份、蒸餾水182份、乙醇65份和丁醇45份。
4.根據權利要求1所述的耐衝擊耐高溫燒蝕自潤滑耐磨塗料，其特徵在於，按質量份計由如下組分組成:聚醚醚酮樹脂100份，聚四氟乙烯30份，二硫化鑰16份，石墨10份，三聚氰氨三聚氰酸酯絡合物2.5份，氧化鉛5.2份，氧化稀土 2份，蒸餾水163份，乙醇70份和丁醇36份。
5.根據權利要求1-4任一項所述的耐衝擊耐高溫燒蝕自潤滑耐磨塗料，其特徵在於:所述氧化稀土為氧化鈰和氧化鑭中的一種或者兩種。
6.權利要求1-5任一 項所述耐衝擊耐高溫燒蝕自潤滑耐磨塗料的製備方法，其特徵在於:包括如下步驟，將配方量的聚醚醚酮樹脂、二硫化鑰、石墨、三聚氰氨三聚氰酸酯絡合物、氧化鉛、氧化稀土、蒸餾水混合，研磨至平均粒度為2.5 μ m±0.5 μ m,記為混合物A ;然後將配方量的聚四氟乙烯分散於乙醇和丁醇的混合溶劑中，記為混合物B，最後將混合物A和混合物B混合均勻製成塗料。
7.根據權利要求6所述的製備方法，其特徵在於，還包括如下步驟: 將塗料攪拌均勻，在0.15-0.30Mpa氮氣下將塗料噴塗於處理過的工件表面，噴槍距工件表面不小於20cm，噴槍與工件表面成80-90度角度；然後將噴塗好的工件分溫段固化，具體為先在150°C條件下固化1.0小時，再在380°C條件下固化1.5小時即可。
【文檔編號】B05D3/02GK103666189SQ201310673582
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月11日 優先權日:2013年12月6日
【發明者】羅莊竹, 譚生, 羅一旻, 邱中斌, 陳添, 楊欽, 解志文, 王贇嬌 申請人:重慶綠色智能技術研究院