耐高溫抗磨潤滑塗料的製作方法
2023-12-09 08:10:36 1
專利名稱：耐高溫抗磨潤滑塗料的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種耐高溫抗磨潤滑塗料及其製備方法。
背景技術：
環氧樹脂是一種良好的膠粘劑，其粘附性好，內聚強度高，蠕變收縮小，屬於熱固性有機樹脂，但由於其本身結構特點，耐高溫性能較差，在400℃/1h條件下，不僅發生炭化，而且灰化，因而在很大程度上限制了其使用範圍。環氧樹脂的性能在很大程度上取決於固化劑的性能，開發一種新的固化劑等於開發一種新的環氧樹脂。此外在環氧樹脂的許多具體應用中，還要加入多種添加劑，各組分相互之間可能產生一定的物理、化學作用，經常出現單一性能提高了，而綜合性能下降，給材料配方的研究帶來許多困難。
因此，尋求一種可提高環氧樹脂綜合性能的固化劑，使用其固化改性的環氧樹脂製備的單組分潤滑塗層，既具良好的潤滑耐磨性和防粘性能，又具有很好的耐高溫性能，成為改性環氧、提高其性能的關鍵。
中國專利(94116246)公開了一種以環氧樹脂為膠粘劑，二硫化鉬為固體潤滑劑，二氰二胺為固化劑，丁腈40為環氧改性劑，同時還添加其他改性劑的潤滑塗料，有良好的耐磨潤滑性和防粘性，適宜用作室溫～200℃幹摩擦零件潤滑塗層。但其組分繁多，在耐溫性能上存在明顯不足。
發明內容
本發明的目的在於提供一種中溫固化高溫使用的潤滑與抗磨性能俱佳的潤滑塗料。
本發明的目的可通過如下措施來實現耐高溫抗磨潤滑塗料是由粘結劑、固化劑、固體潤滑劑、添加劑組分組成。本發明的膠粘劑選用熱固性環氧樹脂，固化劑為硼改性酚醛樹脂，固體潤滑劑為二硫化鉬，添加劑為三氧化二銻和氟化鈰，分散介質為混合有機溶劑。
潤滑塗料的重量百分含量組成為熱固性環氧樹脂3～11％、硼改性酚醛樹脂1～5％、二硫化鉬8～16％、三氧化二銻0.1～0.5％、氟化鈰0.1～0.4％、混合有機溶劑餘量。
本發明採用的混合有機溶劑體積百分含量組成為甲苯25％～35％，正丁醇20％～33％，丙酮20％～33％，無水乙醇10％～20％。選擇甲苯、正丁醇、丙酮、無水乙醇這四種溶劑，是充分考慮了幹膜的噴塗工藝、表幹速度、成膜時間、固化溫度等因素。
本發明選用的硼改性酚醛樹脂，氧指數0.48，分解溫度大於500℃，分子結構式為
這種體型結構中引入柔性較大的鍵能較高的-B-O-鍵，且-B-O-鍵連接苯環，使其韌性、耐熱性均優於以C-C鍵連接苯環的酚醛樹脂，當其與環氧樹脂中的羥基、羥甲基和環氧基發生交連固化反應時，可形成交連網狀結構，使塗料的粘結強度、柔韌性、機械強度及耐溫性能得到充分保證。
環氧樹脂分子量在6000～11000之間，環氧值為0.04～0.07(100g/環氧當量)。
本發明所選用的二硫化鉬為潤滑劑，其與樹脂基體具有良好的匹配性，其純度大於98％，粒度應小於5微米。
本發明所選用的添加劑為三氧化二銻和氟化鈰，這兩種填料與二硫化鉬有良好的協同效應，使塗層的耐磨性、耐高溫性、抗比壓性能得到提高，其純度應大於98％，粒度應小於5微米。
本發明的製備方法是按本發明所述組成以及含量稱取環氧樹脂與硼改性酚醛樹脂，加入部分混合有機溶劑使物料溶解備用。將固體潤滑劑和添加劑放入球磨罐中，加入潤溼量的混合有機溶劑球磨後，然後加入溶解好的環氧樹脂和硼改性酚醛樹脂，出料後加入餘量的混合有機溶劑即可。
本發明的潤滑塗料的塗敷方法是用噴槍將配製好的塗料在壓縮空氣(無油、無水)或壓縮氮氣下噴塗在零件表面。零件表面需預先除油、除鏽等表面處理。噴好的零件在清潔空氣中室溫放置數小時，再放入烘箱內固化。固化條件120℃±2℃，恆溫60分鐘，150℃±2℃，恆溫60分鐘，180℃±2℃，恆溫2小時，隨爐冷卻後即可使用。
本發明是一種硼改性酚醛環氧基中溫固化高溫使用抗磨潤滑塗料，它不僅具有良的耐磨、承載和潤滑性能，而且具有優異的耐高溫性能，噴塗了該塗料塗層的滑動部件可在高溫(300℃～350℃)環境中長期使用，可解決環氧基潤滑塗層在高溫下使用的難題。
本發明的產品主要性能指標如下表所示
具體實施方式
實施例1
稱取2.8克的環氧樹脂，1.12克的硼改性酚醛樹脂在15g混合有機溶劑中進行攪拌使其溶解；稱取7.84克二硫化鉬、0.15克三氧化二銻、0.1克氟化鈰，加入20g的混合有機溶劑進行球磨10小時，分散到所需粒度後加入環氧樹脂體系研磨半小時；再加入15g的混合有機溶劑分散均勻即為潤滑塗料〔混合有機溶劑(體積百分比)甲苯31.5％，正丁醇27.4％，丙酮27.4％，無水乙醇13.7％〕。
實施例2環氧樹脂2.80克硼改性酚醛樹脂0.84克二硫化鉬7.84克三氧化二銻0.20克氟化鈰 0.15克混合有機溶劑50g〔其中甲苯28％，正丁醇30％，丙酮30％，無水乙醇12％(體積百分比)〕。
實施例3環氧樹脂2.80克硼改性酚醛樹脂1.40克二硫化鉬8.96克三氧化二銻0.30克氟化鈰 0.20克混合有機溶劑50g其中甲苯31.5％，正丁醇27.4％，丙酮27.4％，無水乙醇13.7％(體積百分比)〕。
實施例4環氧樹脂2.80克硼改性酚醛樹脂1.36克二硫化鉬8.96克三氧化二銻0.25克氟化鈰 0.25克混合有機溶劑 50g〔其中甲苯31.5％，正丁醇27.4％，丙酮27.4％，無水乙醇13.7％(體積百分比)〕。
權利要求
1.一種耐高溫抗磨潤滑塗料，其特徵在於潤滑塗料的重量百分含量組成為熱固性環氧樹脂3～11％、硼改性酚醛樹脂1～5％、二硫化鉬8～16％、三氧化二銻0.1～0.5％、氟化鈰0.1～0.4％、混合有機溶劑餘量；其中混合有機溶劑體積百分含量組成為甲苯25％～35％，正丁醇20％～33％，丙酮20％～33％，無水乙醇10％～20％。
2.如權利要求1所述的塗料，其特徵在於選用硼改性酚醛樹脂，氧指數0.48，分解溫度大於500℃，分子結構式為
3.如權利要求1所述的塗料，其特徵在於環氧樹脂分子量在6000～11000之間，環氧值為0.04～0.07(100g/環氧當量)。
全文摘要
一種耐高溫抗磨潤滑塗料，其特點是選用熱固性環氧樹脂為膠粘劑，硼改性酚醛樹脂為固化劑，二硫化鉬為固體潤滑劑，三氧化二銻及氟化鈰為耐高溫添加劑等組分組成的中溫固化高溫使用的抗磨塗料。該塗料不僅具有良好的耐磨、承載和潤滑性能，而且具有優異的耐高溫性能，克服了有機粘結固體潤滑塗層在高溫範圍內應用存在的工藝性差、固化溫度高等缺點，解決了粘結潤滑塗層中溫固化高溫使用的難題，利用硼改性酚醛樹脂，提高了環氧樹脂的主要性能，拓寬了環氧樹脂耐高溫性能。
文檔編號C09D5/00GK1552782SQ03137948
公開日2004年12月8日 申請日期2003年5月31日 優先權日2003年5月31日
發明者徐海燕, 於剛, 周惠娣, 陳建敏 申請人:中國科學院蘭州化學物理研究所