專利名稱：常溫固化高承載防粘耐磨潤滑涂料的制作方法
技術領域：
本發明敘述了一種常溫固化高承載、防粘、高耐磨潤滑涂料。具體地講，本發明敘述了一種適用于10μm～120μm膜厚工況要求下的干摩擦及水介質作用的機械零件上的新型高承載、長壽命、耐磨潤滑涂料。
背景技術：
機械、化工、冶金、食品等行業工作的干摩擦及水介質作用下的高承載機械零件(如齒輪、軸承、葉輪、閥門)，由于高負荷、高速作用，磨損較快，較嚴重。從而使設備工作壽命縮短，設備能耗增加，經濟成本過高。如果在摩擦零件上涂敷一層常溫固化高承載防粘耐磨潤滑涂層不僅提高機械零件的承載能力，工作壽命大大延長，防粘連，摩擦系數低，從而降低能耗；而且施工方便、工藝簡單、價格低廉。中國專利91103301.7等所述耐磨防粘涂層，具有長壽命、摩擦系數低，但都是以聚四氟乙烯，二硫化鉬為主要固體潤滑劑，且大都為高溫固化型。其涂層表面硬度低、易劃傷、承載能力較低，不能廣泛適用于高、中負荷，高、中速等較苛刻工況下，并且涂層膜厚適用范圍較窄一般不大于60μm。且原料成本高、涂料價格較昂貴，不能廣泛滿足民用市場所需求的具有優異綜合性能及價格低廉的耐磨潤滑涂層。
發明內容
本發明目的在于克服現有技術的不足及研制并推廣一種價格較低廉，性能優異的常溫固化高承載防粘耐磨潤滑涂料。
本發明的目的通過以下措施來實現本發明的常溫固化高承載防粘耐磨潤滑涂料，由粘結劑，新型固體潤滑劑，混合有機溶劑以及助劑組成。粘結劑選用聚氨酯樹脂，固體潤滑劑選用四氟蠟，混合有機溶劑為丙酮、二甲苯、環己酮的混合物，助劑選用三氧化二銻、三聚氰氨三聚氰酸酯絡合物中的一種或者兩種。
本發明所述的常溫固化防粘耐磨潤滑涂料的重量份數計組成為聚氨酯樹脂100份、四氟蠟22～49份、丙酮132～175份、二甲苯60～90份、環己酮35～48份、助劑5～20份；其中助劑為三氧化二銻、三聚氰氨三聚氰酸酯絡合物中的一種或者兩種。
本發明所述的聚氨酯樹脂，其固含量50％(wt)，固化后密度1.19g/cm3，成膜物質為蓖麻油醇解的多亞甲基多苯基多異氰酸酯，分子量較大，約2000左右，-NCO的含量約在5～8％。為優異的常溫固化粘結劑，其涂膜堅硬、光亮、豐滿、耐磨、附著力強，并且耐腐蝕性能優異。
本發明所用的固體潤滑劑——四氟蠟，為聚乙烯蠟和聚四氟乙烯獨特的化合物。具很高的硬度和潤滑性，抗摩擦、抗劃痕，防粘連及保留光澤性能。白色粉末，密度1.15g/cm3，粒度3.5～5.5μm，熔點113～116℃，摩擦系數0.12～0.16，化學穩定性好，不溶于水、稀酸和濃硫酸。易分散，無需預先溶解和研磨，即可給予最佳的抗摩擦磨損和平滑作用。
本發明所述的其它助劑為三氧化二銻、三聚氰氨三聚氰酸酯絡合物等。三氧化二銻，白色粉末，密度1.15g/cm3，粒度2.0～5.0μm，于涂料中用作防腐劑、抗氧化劑、抗極壓添加劑。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0.5～5.0μm，化學穩定性好，不溶于水、二甲基砜、醇、油，具有阻燃作用。
本發明可以通過以下措施來實現將聚氨酯樹脂、四氟蠟、丙酮、二甲苯份、環己酮份、助劑進行混合攪拌均勻分散后即可噴涂。物料分散最好用超聲波處理。
本發明的常溫固化高承載防粘耐磨潤滑涂料在機械零件表面施工時，須對材料進行表面處理，如除水，除油，除污，除銹。
本發明的常溫固化高承載防粘耐磨潤滑涂料噴涂方法是這樣來實現的1.本涂料攪拌均勻并于0.2-0.4Mpa氮氣(或無油壓縮空氣)下噴涂，噴槍距工件表不小于20cm，噴槍角度與工件表面成80-90度角度，將涂料噴于處理過的工件表面。需不同膜厚的涂層應分多次噴涂，每次間隔時間相同。
2.涂層的固化工藝簡單將噴涂好的涂層工件置于恒室溫25℃，恒相對濕度65％左右的器皿中，放置6天即可裝配使用。
本發明的常溫固化防粘耐磨潤滑涂料特點如下顏色及外觀淡乳黃色，平整，光滑，透明GB/T3181-1995粘度(涂--4)15～20s GB/T1723-93固體含量(％)不小于 33％ GB1725-79涂膜硬度(鉛筆測定)擦傷 2H鉛筆劃傷 5H鉛筆 GB/T6739-1996附著力(劃格法)級 0-1級GB/T9286-1998柔韌性(曲率半徑) ＜1mmGB/T1731-93耐沖擊性(kg.cm)50 GB/T1732-93潤濕性，接觸角(于水) 110-150° 日本產接觸角儀耐油性(25℃，航空汽油浸泡100h)無變化GB1734-79耐酸性(25℃，10％H2SO4浸泡100h) 無變化GB1763-79耐堿性(25℃，10％NaOH浸泡100h)無變化GB1763-79耐鹽性(25℃，3％NaCL浸泡100h) 無變化GB1763-79大氣壓下的摩擦性能摩擦系數 0.14-0.18英國產Timken摩擦與磨損試驗機，耐磨壽命(m/μm)2500-3000涂層膜厚70μm負荷314牛頓，速度2.5m/s高承載下摩擦性能摩擦系數 0.13-0.14英國產Timken摩擦與磨損試驗機，耐磨壽命(m/μm)1500-2000涂層膜厚70μm負荷314牛頓，速度1.75m/s本發明的涂料可適用于不同膜厚工況的要求。膜厚可根據工況要求在10μm～120μm內選取。最佳膜厚為60μm～70μm，耐磨壽命隨膜厚的增厚而略增大，當膜厚大于100μm時，其耐磨壽命能達到1800m/μm。可用于-50℃～200℃下工作的高、中負荷；高、中速軸承、齒輪、葉輪，導軌的防粘耐磨潤滑上。
具體實施例方式
實施例1聚氨酯100克四氟蠟27克丙酮157克二甲苯 75克環己酮 43克助劑三聚氰氨三聚氰酸酯絡合物 13克稱取上述物料進行攪拌均勻，并置于超聲波中分散，用噴槍在0.2-0.4MPa氮氣下噴涂于經除水，除油，除污，除銹的工件表面，在室溫下耐磨壽命為3000m/μm，摩擦系數為0.16-0.17；在120℃時耐磨壽命為2600m/μm.，摩擦系數為0.17-0.18；在150℃時耐磨壽命為2300m/μm，摩擦系數0.18-0.19。
實施例2聚氨酯100克四氟蠟33克丙酮 172克二甲苯86克環己酮43克助劑三氧化二銻 16克稱取上述物料進行攪拌均勻，并置于超聲波中分散，用噴槍在0.2-0.4MPa氮氣下噴涂于經除水，除油，除污，除銹的工件表面，在室溫時，負荷680牛頓，速度2.0m/s，耐磨壽命為2200m/μm，摩擦系數為0.13-0.15；在室溫時，負荷320牛頓，速度2.5m/s，噴制于鋁基底材微弧氧化層上的涂層，耐磨壽命為2600m/μm.，摩擦系數為0.15-0.18。
實施例3聚氨酯100克四氟蠟47克丙酮 146克二甲苯63克環己酮37克助劑三聚氰氨三聚氰酸酯絡合物6.5克三氧化二銻 10.6稱取上述物料進行攪拌均勻，并置于超聲波中分散，用噴槍在0.2-0.4MPa氮氣下噴涂于經除水，除油，除污，除銹的工件表面，在室溫水介質作用下耐磨壽命為2170m/μm，摩擦系數為0.06-0.10；在180℃時耐磨壽命為2230m/μm.，摩擦系數為0.17-0.18。
權利要求
1.一種常溫固化高承載防粘耐磨潤滑涂料，其特征在于該涂料的重量份數計組成為聚氨酯樹脂100份、四氟蠟22～49份、丙酮132～175份、二甲苯60～90份、環己酮35～48份、助劑5～20份；其中助劑為三氧化二銻、三聚氰氨三聚氰酸酯絡合物中的一種或者兩種。
全文摘要
本發明公開了一種常溫固化高承載防粘耐磨潤滑涂料。該涂料由固體潤滑劑、粘結劑、混合有機溶劑以及助劑組成。固體潤滑劑采用四氟蠟，粘結劑采用聚氨酯樹脂，助劑為三氧化二銻、三聚氰氨－三聚氰酸酯絡合物。本發明具有高承載能力，涂層表面光滑透明、堅硬、抗劃痕，防粘，高耐磨，潤滑性等優良性能。施工方便，價格成本低，適用于10μm～120μm不同膜厚的工況要求。并具有粘結強度高，柔韌性好，耐沖擊，表面硬度高，耐化學腐蝕等優異的綜合性能。適合于－50℃～200℃環境溫度下，高、中、低負荷，高、中、低速下工作的干摩擦及水介質作用的機械零件上作為防粘耐磨潤滑涂層使用。
文檔編號C09D5/00GK1552783SQ0314083
公開日2004年12月8日 申請日期2003年6月4日 優先權日2003年6月4日
發明者羅狀子, 田軍, 張招柱, 王文靜, 劉維民 申請人:中國科學院蘭州化學物理研究所