专利名称：减磨润滑涂层组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及润滑材料领域，尤其涉及一种减磨润滑涂层组合物
背景技术：
随着现代化工业水平的不断提高，很多机械设备、交通工具、电子产品的结构越来越紧凑，越来越精密，为了确保其工作性能和使用寿命，对于润滑剂的性能也提出了越来越高的要求。润滑剂通常用于在相对运动的摩擦表面之间形成一层润滑油膜，该润滑油膜起到降低摩擦、防止磨损的作用。现有的润滑剂在使用过程中，由于成膜速度慢或膜层具有过强的流动性，润滑油膜的厚度大、附着性低，冗余的润滑剂容易造成爬行、扩散、渗透和污染，甚至沾染灰尘、滋生细菌等，导致润滑油难以实现终身润滑的效果，或者导致产品的磨损快、可靠性差、使用寿命短。
发明内容
本发明要解决的主要技术问题是，提供一种减磨润滑涂层组合物，具有良好的速干性和附着性，能够避免爬行、扩散和污染，从而为摩擦表面提供良好的润滑效果。为解决上述技术问题，本发明提供一种减磨润滑涂层组合物，其质量配比范围为O. 1% 25%氟素润滑油、O. 1% 10%固体润滑剂、709Γ99. 7%挥发性稀释剂、O. 1% 5%添加剂。优选地，减磨润滑涂层组合物的质量配比范围为0. 19Γ10%氟素润滑油、O. 1% 5%固体润滑剂、859Γ99. 7%挥发性稀释剂、O. 1% 3%添加剂。进一步优选地，减磨润滑涂层组合物的质量配比范围为1. 59TlO%氟素润滑油、
O.5% 3%固体润滑剂、879Γ99. 7%挥发性稀释剂、O. 1% 3%添加剂。其中，氟素润滑油可为全氟聚醚油、全氟碳油、氟氯碳油、氟硅润滑油，或其组合物。氟素润滑油作为一种速干性皮膜润滑剂，均匀溶解在挥发性稀释剂中，能够利用其良好的高低温稳定性能，使减磨润滑涂层组合物具有成膜速度快、膜层覆盖均匀、膜层不易流动且不易吸附灰尘等特性，避免润滑油膜爬行、扩散和污染。另外，氟素润滑油还具有无闪点、无燃点、不和氧气甚至液氧发生化学反应、不易老化、高温下不易挥发、无积碳、无沉淀、无迁移、耐蒸汽、耐腐蚀等特性，能够使减磨润滑涂层组合物提供长寿命、终身免维护的长效润滑。固体润滑剂为氟树脂粉末，所述氟树脂粉末包括聚四氟乙烯(PTFE)粉末、偏氟乙烯粉末、全氟烷氧基氟碳树脂粉末、功能化氟素酯粉末，或其组合物。固体润滑剂能够均匀悬浮在挥发性稀释剂中，利用其良好的成膜能力和附着能力，使减磨润滑涂层组合物形成的润滑油膜牢固地附着在摩擦表面，同时起到表面保护功能，防止相对运动的摩擦表面之间产生严重的熔焊或金属的位置转移。为了使粉末状的固体润滑剂颗粒在挥发性稀释剂中均匀地悬浮，从而提高润滑油膜的均匀性以及其对于基材的附着性等性能，可以对固体润滑剂粉末进行功能化处理，具体是对氟树脂粉末进行基团功能化改性，将经基团功能化改性处理的氟树脂粉末作为固体润滑剂。
所述挥发性稀释剂包括氟素溶剂、硅烷类溶剂或有机溶剂中的至少一种。其在减磨润滑涂层组合物中用量最大，用于作为溶剂对氟素润滑油进行溶解，对固体润滑剂进行悬浮分散，而从使减磨润滑涂层组合物能够在制品表面形成均匀、附着性良好的润滑油膜。以上优选的减磨润滑涂层组合物的质量配比方案中，挥发性稀释剂的用量增大，能够使氟素润滑油的溶解更加充分、使固体润滑剂的分散更加均匀。
挥发性稀释剂中，所述氟素溶剂包括氢氟醚、全氟碳溶剂、氟聚醚、全氟醚溶剂中的至少一种。有机溶剂可包含以下溶剂中的一种或多种①芳香烃类苯、甲苯、二甲苯等；②脂肪烃类戊烷、己烷、辛烷等；③脂环烃类环己烷、环己酮、甲苯环己酮等卤化烃类氯苯、二氯苯、二氯甲烷等；⑤醇类甲醇、乙醇、异丙醇等；⑥醚类乙醚、环氧丙烷等；⑦酯类醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯等；⑧酮类丙酮、甲基丁酮、甲基异丁酮等；⑨二醇衍生物乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚等；⑩其他乙腈、吡啶、苯酚等。减磨润滑涂层组合物制备过程中，对挥发性稀释剂的配比和种类的选择取决于减磨润滑涂层组合物最终的使用要求，例如对于干燥速度的要求、基材对溶剂的溶解力的要求和限制条件、溶剂能够充分溶解固体润滑剂并形成均匀的润滑涂层的要求、溶剂的毒理性和环保性限制条件要求、溶剂闪燃点的限制条件等。例如，为了获得较快的室温干燥速度使减磨润滑涂层组合物具有更好的速干性，挥发性稀释剂的沸点选择在20°C 150°C范围内，进一步优选为30°C 100°C范围内。在一些应用场合，为满足溶剂的毒理性和环保性要求，以及为了符合溶剂闪燃点的限制条件，所述挥发性稀释剂优先选用无闪点的氟素溶剂。在一些应用场合，为了满足减磨润滑涂层组合物接触塑胶材质时，对于溶剂的溶解力的要求，所述挥发性稀释剂为氟素溶剂或硅烷类溶剂，或包含氟素溶剂和硅烷类溶剂，还可包含在所述减磨润滑涂层组合物中质量配比范围为09Γ15%的醇类溶剂。添加剂包括表面活性剂、偶联剂、防锈剂中的至少一种，用于增强减磨润滑涂层组合物的溶解能力、悬浮能力，并使其具有防锈等功能。表面活性剂可选用氟素表面活性剂、氟硅表面活性剂，其他适用的硅、烷类表面活性剂等。本发明的有益效果是本发明的减磨润滑涂层组合物具有良好的速干性和附着性，能迅速在摩擦表面形成一层均匀、干燥的白色半透明润滑油膜，避免爬行、扩散和污染，清洁性好且具有良好的终身润滑效果，因此能够提高产品的可靠性，确保或延长产品的使用寿命。
具体实施例方式 以下为本发明的具体实施例，然而本发明的保护范围并不限于以下实施例。实施例I :
按照质量配比，取2%的分子量为300(Γ4000的全氟聚醚油、5%的低分子量的PTFE粉末、O. 5 %的非离子氟素表面活性剂加入到92. 5 %的全氟己烷中，经混合并搅拌均匀后制得减磨润滑涂层组合物。经测试和评估该实施例的减磨润滑涂层组合物的成膜速度、涂膜状态和固体润滑剂沉降速度(以明显出现分层，上层出现澄清液体层为标准计算分层时间)，结果为干燥速度良好、涂膜状态均匀良好、60分钟以后出现分层。表明该实施例的减磨润滑涂层组合物的速干性好、成膜均匀、附着性好。实施例2:按照质量配比，取O. I %的全氟碳油、4%的低分子量的PTFE粉末、O. 4 %的非离子氟素表面活性剂加入到95. 5 %的全氟戊烷中，经混合并搅拌均匀后制得减磨润滑涂层组合物。经测试和评估该实施例的减磨润滑涂层组合物600秒以内干燥、涂膜状态均匀良好、60分钟以后出现分层。表明该实施例的减磨润滑涂层组合物的速干性较好、成膜均匀、附着性好。实施例3 按照质量配比，取5%的全氟聚醚油、2%的经基团功能化改性处理的PTFE粉末、O. 5%的非离子氟素表面活性剂加入到92. 5%的十氟戊烷中，经混合并搅拌均匀后制得减磨润滑涂层组合物。经测试和评估该实施例的减磨润滑涂层组合物干燥速度良好、涂膜状态均匀良好、60分钟以后出现分层。表明该实施例的减磨润滑涂层组合物的速干性好、成膜均匀、附着性好。另外，还对该实施例的减磨润滑涂层组合物进行对塑胶相容性评估，试验方法为在耐压玻璃瓶里放入30mm速干性润滑剂试样和试样(18 X 30 X 2mm)，保持温度在60°C下，浸溃15分钟；凭估方法为观察试样表面是否存在均裂，测试重量变化率(％)和测试尺寸变化率(％);结果为将POM、ABC、PC、SILASTIC (聚二甲基硅氧烷)、EPDM (三元乙丙橡胶)材料取作试样，试样表面都无均裂，重量变化率都小于O. 1%，尺寸变化率都小于O. 3%，表明该实施例的减磨润滑涂层组合物对以上常用的塑胶材料相容性好。将本实施例中的挥发性稀释剂由十氟戊烷替换为全氟己烷、全氟庚烷、全氟戊烷、四氟乙基三氟乙基醚、四氟乙基四氟丙基醚、九氟异丁基甲基醚，其他组分和质量配比不变，得到了与全氟己烷相同的测试结果。再将本实施例的挥发性稀释剂由十氟戊烷替换为全氟丁基乙基醇、全氟已基乙基醇、全氟已基甲基醇、全氟辛基甲基醇，或者替换为按照90%: 10%的质量配比混合的全氟已基乙基醇/乙醇、全氟辛基乙基醇/乙醇、全氟丁基甲基醇/乙醇、全氟辛基甲基醇/乙醇时，则对POM和ABC的相容性较好，对PC、SILASTIC、EPDM的相容性较差，试样表面有细小裂纹或其他均裂现象，重量变化率大于O. 1%，尺寸变化率大于O. 3%。再将本实施例的挥发性稀释剂由十氟戊烷替换为按照90%: 10%的质量配比混合的四氟乙基三氟乙基醚/乙醇、四氟乙基四氟丙基醚/乙醇、九氟异丁基甲基醚/乙醇、五氟丁烷/乙醇时，仅对PC的相容性较差，对其他几种塑胶材料的相容性较好。可见，将氟素类溶剂作为挥发性稀释剂对塑胶材料相容性较好，特别是与PC材料接触时，选择KB值(碱反应的平衡常数)较低的氟素类溶剂更安全。实施例4
按照质量配比，取5%的全氟聚醚油、10%的经基团功能化改性处理的PTFE粉末、1%的非离子氟素表面活性剂加入到84%的全氟己烷中，经混合并搅拌均匀后制得减磨润滑涂层组合物。经测试和评估该实施例的减磨润滑涂层组合物干燥速度良好、涂膜状态均匀良好、60分钟以后出现分层。表明该实施例的减磨润滑涂层组合物的速干性好、成膜均匀、附着性好。实施例5
按照质量配比，取10%的全氟聚醚油、O. 1%的偏氟乙烯粉末、2%的非离子氟素表面活性剂加入到87. 9%的全氟丁基甲基醇中，经混合并搅拌均匀后制得减磨润滑涂层组合物。经测试和评估该实施例的减磨润滑涂层组合物干燥速度良好、涂膜状态均匀良好、60分钟以后出现分层。表明该实施例的减磨润滑涂层组合物的速干性好、成膜均匀、附着性好。实施例6
按照质量配比，取25%的 全氟聚醚油、2%的偏氟乙烯粉末、1%的非离子氟素表面活性剂加入到72%的全氟己烷中，经混合并搅拌均匀后制得减磨润滑涂层组合物。经测试和评估该实施例的减磨润滑涂层组合物干燥速度良好、涂膜状态均匀良好、60分钟以后出现分层。表明该实施例的减磨润滑涂层组合物的速干性好、成膜均匀、附着性好。实施例7:
按照质量配比，取4%的氟硅润滑油、10%的全氟烷氧基氟碳树脂粉末、O. 5%的非离子氟素表面活性剂加入到85. 5%的全氟庚烷中，经混合并搅拌均匀后制得减磨润滑涂层组合物。经测试和评估该实施例的减磨润滑涂层组合物在600秒内干燥、涂膜状态均匀良好、60分钟以后出现分层。表明该实施例的减磨润滑涂层组合物的速干性较好、成膜均匀、附着性好。实施例8
按照质量配比，取O. 1%的全氟聚醚油、O. 1%的聚四氟乙烯粉末、O. I %的非离子氟素表面活性剂加入到99. 7%的全氟丁基甲基醇中，经混合并搅拌均匀后制得减磨润滑涂层组合物。经测试和评估该实施例的减磨润滑涂层组合物在600秒内干燥、涂膜状态均匀良好、15分钟以后60分钟以内出现分层。表明该实施例的减磨润滑涂层组合物的速干性较好、成膜均匀、附着性较好。实施例9
按照质量配比，取15%的全氟聚醚油、2%的经基团功能化改性处理的PTFE粉末、O. 5 %的非离子氟素表面活性剂加入到82. 5%的按照90%: 10%的质量配比混合四氟乙基三氟乙基醚/乙醇中，经混合并搅拌均匀后制得减磨润滑涂层组合物。经测试和评估该实施例的减磨润滑涂层组合物干燥速度良好、涂膜状态均匀良好、60分钟以后出现分层。表明该实施例的减磨润滑涂层组合物的速干好、成膜均匀、附着性较好。综上，本发明的减磨润滑涂层组合物具有良好的速干性和附着性，能够迅速在摩擦表面形成一层均匀、干燥的白色半透明润滑油膜，不仅具有优良的降低摩擦、防止磨损的润滑作用，而且与现有的润滑剂相比，由于成膜速度快且膜层流动性低，干燥性和附着性好，能够有效避免冗余的润滑剂造成爬行、扩散、渗透和污染，甚至沾染灰尘、滋生细菌等现象，从而使减磨润滑涂层组合物能够提供稳定、持久的终身润滑的效果，提高产品的可靠性，确保或延长其使用寿命。本发明的减磨润滑涂层组合物作为一种速干性皮膜油，还具有施工方便、作业经济、使用范围广等特点。具体地，本发明的减磨润滑涂层组合物较少的用量即可覆盖较大的面积，工艺成本低；采用刷子、涂敷器、喷雾器等简单的涂敷方或者浸泡方式即可施工，使用方便灵活；可实现各种机械设备、交通工具、电子产品的内部结构和外观部位的润滑，例如存储卡、连接器、SD卡座、天线、发条等，或者手机滑轨，摄影机、数码相机、光学仪器之伸缩镜头及内部机构等。
权利要求
1.一种减磨润滑涂层组合物，其特征在于，其质量配比范围为0. 1°/Γ25%氟素润滑油、O.1% 10%固体润滑剂、709Γ99. 7%挥发性稀释剂、O. 1% 5%添加剂。
2.如权利要求I所述的减磨润滑涂层组合物，其特征在于，所述减磨润滑涂层组合物的质量配比范围为0. 1°/Γ10%氟素润滑油、O. 1°/Γ5%固体润滑剂、859Γ99. 7%挥发性稀释剂、O.1% 3%添加剂。
3.如权利要求I所述的减磨润滑涂层组合物，其特征在于，所述氟素润滑油为全氟聚醚油、全氟碳油、氟氯碳油、氟硅润滑油，或其组合物。
4.如权利要求I所述的减磨润滑涂层组合物，其特征在于，所述固体润滑剂为氟树脂粉末，所述氟树脂粉末包括聚四氟乙烯粉末、偏氟乙烯粉末、全氟烷氧基氟碳树脂粉末、功能化氟素酯粉末，或其组合物。
5.如权利要求I所述的减磨润滑涂层组合物，其特征在于，所述固体润滑剂为经基团功能化改性处理的氟树脂粉末。
6.如权利要求I所述的减磨润滑涂层组合物，其特征在于，所述挥发性稀释剂包括氟素溶剂、硅烷类溶剂或有机溶剂中的至少一种。
7.如权利要求6所述的减磨润滑涂层组合物，其特征在于，所述氟素溶剂包括氢氟醚、全氟碳溶剂、氟聚醚、全氟醚溶剂中的至少一种。
8.如权利要求I所述的减磨润滑涂层组合物，其特征在于，所述挥发性稀释剂包括氟素溶剂和/或硅烷类溶剂，以及在所述减磨润滑涂层组合物中质量配比范围为09Γ15%的有机溶剂，所述有机溶剂为醇类溶剂。
9.如权利要求I所述的减磨润滑涂层组合物，其特征在于，所述挥发性稀释剂的沸点范围为20°C 150°C。
10.如权利要求I所述的减磨润滑涂层组合物，其特征在于，所述添加剂包括表面活性剂、偶联剂、防锈剂中的至少一种。
全文摘要
本发明公开了一种减磨润滑涂层组合物，其质量配比范围为0.1%~25%氟素润滑油、0.1%~10%固体润滑剂、70%~99.7%挥发性稀释剂、0.1%~5%添加剂。本发明的减磨润滑涂层组合物具有良好的速干性和附着性，能迅速在摩擦表面形成一层均匀、干燥的白色半透明润滑油膜，避免爬行、扩散和污染，清洁性好且具有良好的终身润滑效果，因此能够保证产品的可靠性，确保产品的使用寿命。
文档编号C10N30/04GK102618362SQ201210044589
公开日2012年8月1日 申请日期2012年2月27日 优先权日2012年2月27日
发明者岳风树, 李士成, 杨发达, 王虹, 童蓉 申请人:深圳市优宝惠新材料科技有限公司