一種壓縮機用二硫化鉬基復合固體潤滑材料及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及固體潤滑劑，特別是涉及到一種壓縮機用二硫化鉬基復合固體潤滑材料及其制備方法。本發明稱取納米核殼結構的二硫化鉬，聚四氟蠟或聚四氟乙烯，按比例進行混合至均勻，得到兩者的混合物；將制得的混合物與粘結劑、混合溶劑充分混合，同時加入金屬氧化物助劑，球磨制備出二硫化鉬基復合固體潤滑劑；在氮氣氣壓下將潤滑劑噴涂在經打磨、清洗處理的待涂覆工件表面上，固化處理后制備出粘結涂層。潤滑劑制備的涂層具有良好的高溫潤滑性和抗磨性，能在200℃下長期使用；同時在有潤滑油的環境下具有良好的抗磨減摩性能，可起到表面防護、減少磨損，延長工件使用壽命的作用。
【專利說明】一種壓縮機用二硫化鉬基復合固體潤滑材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及固體潤滑劑，特別是涉及到一種壓縮機用二硫化鑰基復合固體潤滑材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]粘結固體潤滑劑是一種特種潤滑材料，是隨航天航空等現代高新技術產業發展而發展起來的，是解決苛刻工況如高溫、高負荷、高真空、原子氧等條件下潤滑與磨損等問題的有效手段，在諸多高新【技術領域】已取得了令人矚目的成就；隨著現代工業的發展，粘結固體潤滑劑在民用【技術領域】也引起了人們廣泛的關注；螺桿空氣壓縮機作為國內使用最廣泛的供氣設備，其陰陽轉子長時間工作會發生磨損的情況，伴隨空氣中有害介質的腐蝕，此外一些需要壓縮工藝氣體的壓縮機，如果不對壓縮機的轉子進行一定的防護，轉子很容易發生磨損腐蝕變形，為了解決轉子的潤滑防護問題，市場上多為潤滑油潤滑的壓縮機。
[0003]隨著人民生活水平的提高，人們對壓縮的氣體純凈度要求不斷提高，無油螺桿壓縮機應運而生，如何解決無油螺桿壓縮機轉子及內壁的防護磨損問題成為實現新型壓縮機設計的技術關鍵之一；國外已成功地將固體潤滑劑應用于壓縮機的轉子及內壁上，不僅可以提高壓縮機效率和可靠性，而且可以延長壓縮機有關部件的使用壽命；而國內壓縮機的生產廠商大都采用國外產品來解決壓縮機轉子的磨損與潤滑問題，這主要因為國內現有的大多數粘結固體潤滑劑是針對于干摩擦、高真空等條件下使用而設計的；螺桿壓縮機的轉子處于中高溫，空氣中的有害介質等環境中，使用工況苛刻，在初期磨合階段通常會發生嚴重磨損，造成拉傷現象，導致壓縮機報廢，本發明針對于這種情況開發了一種二硫化鑰基復合固體潤滑涂層。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種二硫化鑰基固體潤滑劑，用于解決無油螺桿壓縮機轉子的磨損、腐蝕等問題。
[0005]制備二硫化鑰基固體潤滑材料的工藝是:
(1)稱取一定量的納米核殼結構的二硫化鑰，聚四氟蠟或聚四氟乙烯，按比例進行混合至均勻，得到兩者的混合物；
(2)將步驟(1)制得的混合物與粘結劑、混合溶劑充分混合，同時加入金屬氧化物助劑，在轉速250r/min下,球磨12h,制備出二硫化鑰基復合固體潤滑劑；
(3)在0.2-0.5Mpa氮氣氣壓下將潤滑劑噴涂在經打磨、清洗處理的待涂覆工件表面上，80-120°C下固化處理，時間l~2h，制備出粘結涂層。
[0006]制 備納米核殼結構的二硫化鑰，其中:a.配制溶液:將Na2MoO4 *2H20、Na2S、抗壞血酸按質量比1:3:2溶于體積比為1:2的水-乙醇混合溶劑中，溶解得到溶液，加入表面活性劑C13H22ClN,表面活性劑與Na2MoO4^H2O的物質的量之比為1: 6，通過磁力攪拌使其均勻的分散到溶液中，再用NaOH調節溶液的pH值至12;b.將步驟a得到的溶液磁力攪拌均勻后，移入不銹鋼反應釜，密封，恒溫180°C反應48 h后，冷卻至室溫，得到反應產物；c.分離上述反應產物，洗滌、干燥后得到納米核殼結構的二硫化鑰。
[0007]所述步驟(3)中制備固體潤滑涂料，涂料中以質量百分比計，各成分含量為:納米核殼結構的二硫化鑰6~10%，聚四氟蠟或聚四氟乙烯為0.5飛％，粘結劑為6~15%，金屬氧化助劑為1.0-5.0%，余量為混合溶劑。
[0008]所述步驟(3)中的粘結劑為聚酰胺環氧樹脂。
[0009]所述步驟(3)中的混合溶劑為乙醇和丙酮的混合溶劑，體積比為1:1~4。
[0010]所述步驟(3)中的金屬氧化助劑為二氧化鈦和三氧化二銻兩者中一種或兩種按任意質量比混合的混合物。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011](1)圖1為制得的二硫化鑰納米核殼結構的場發射掃描電鏡(SEM)照片。
[0012](2)圖2為實例3 二硫化鑰基固體潤滑材料的摩擦曲線圖。
[0013](3)圖3為實例3 二硫化鑰基固體潤滑材料磨痕的SEM圖。
具體實施方案
[0014]實施例1:
制備固體潤滑涂料，涂料中以質量百分比計，納米核殼結構的二硫化鑰為10%，聚四氟蠟為1%，三氧化二銻1%，聚酰胺環氧樹脂6%，余量為混合溶劑(無水乙醇20%，丙酮為80%，體積百分比)；充分混合后，裝入球磨罐，250r/min下球磨12h，制得固體潤滑涂料；對預涂覆工件表面進行預處理，先用500#、700#金相砂紙打磨，再用丙酮在超聲波儀里清洗三次，每次IOmin ；自然晾干后，在0.2Mpa氮氣壓下噴涂上20 y m厚的二硫化鑰基固體潤滑涂層，在固化處理溫度為80°C，時間為2h后，制得二硫化鑰基固體潤滑涂層；摩擦試驗是在UMT-2摩擦磨損試驗機上進行，試樣形狀為環與盤狀試樣，材質均為45#鋼；試驗溫度為常溫，試驗速度為200r/min，載荷為9.8N，對比分析如下:
【權利要求】
1.一種壓縮機用二硫化鑰基復合固體潤滑材料，其特征在于:各組分按質量百分比計算為:納米核殼結構的二硫化鑰6~10%，聚四氟蠟或聚四氟乙烯為0.5飛％，粘結劑為6~15%，金屬氧化助劑為1.0-5.0%，余量為混合溶劑。
2.如權利要求1所述的一種壓縮機用二硫化鑰基復合固體潤滑材料，其特征在于:所述納米核殼結構的二硫化鑰的制備方法如下:a.配制溶液^fNa2MoO4 ? 2H20、Na2S、抗壞血酸按質量比1:3:2溶于體積比為1:2的水-乙醇混合溶劑中，溶解得到溶液，加入表面活性劑C13H22ClN,表面活性劑與Na2MoO4^H2O的物質的量之比為1: 6，通過磁力攪拌使其均勻的分散到溶液中，再用NaOH調節溶液的pH值至12;b.將步驟a得到的溶液磁力攪拌均勻后，移入不銹鋼反應釜，密封，恒溫180°C反應48 h后，冷卻至室溫，得到反應產物；c.分離上述反應產物，洗滌、干燥后得到納米核殼結構的二硫化鑰。
3.如權利要求1所述的一種壓縮機用二硫化鑰基復合固體潤滑材料，其特征在于:所述粘結劑為聚酰胺環氧樹脂。
4.如權利要求1所述的一種壓縮機用二硫化鑰基復合固體潤滑材料，其特征在于:所述混合溶劑為乙醇和丙酮的混合溶劑，體積比為1:1~4。
5.如權利要求1所述的一種壓縮機用二硫化鑰基復合固體潤滑材料，其特征在于:所述金屬氧化助劑為二氧化鈦和三氧化二銻兩者中一種或兩種按任意質量比混合的混合物。
6.如權利要求1所述的一種壓縮機用二硫化鑰基復合固體潤滑材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟: (1)稱取一定量的納米核殼結構的二硫化鑰，聚四氟蠟或聚四氟乙烯，按比例進行混合至均勻，得到兩者的混合 物； (2)將步驟(1)制得的混合物與粘結劑、混合溶劑充分混合，同時加入金屬氧化物助劑，球磨制備出二硫化鑰基復合固體潤滑劑； (3)在氮氣氣壓下將潤滑劑噴涂在經打磨、清洗處理的待涂覆工件表面上，固化處理后制備出粘結涂層。
7.如權利要求6所述的一種壓縮機用二硫化鑰基固體潤滑材料的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中球磨轉速為250r/min，球磨時間為12h。
8.如權利要求6所述的一種壓縮機用二硫化鑰基固體潤滑材料的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中的氮氣氣壓的數值為0.2-0.5Mpa。
9.如權利要求6所述的一種壓縮機用二硫化鑰基固體潤滑材料的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中的固化處理的溫度為80-120°C，時間為2h。
【文檔編號】C10N30/12GK103642559SQ201310568265
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月15日 優先權日:2013年11月15日
【發明者】唐華, 湯永才, 李長生, 楊進 申請人:江蘇大學