专利名称：一种干膜润滑剂及其使用方法
技术领域：
本发明属于润滑剂制备技术领域，特别涉及一种环境友好型干膜润滑剂及其使用方法。
背景技术：
干膜润滑是借助于粘结剂将固体润滑剂、耐磨添加剂等牢固地粘结在运动的摩擦表面上 起耐磨润滑防护作用的一种技术，形成固体润滑干膜的材料称为干膜润滑剂。干膜润滑剂形 成的干膜可以在干摩擦条件下起到固体润滑作用，也可与润滑油、脂、膏共用，还有防腐保 护膜作用，同时也用于已被磨损的表面修补或表面防粘防污(垢)等。广泛应用于航空、航天、 机械、交通、石化、建筑、船舶、电子等工业部门的摩擦零件。
干膜润滑剂多采用类似于涂料的高分子粘结剂，目前常将高分子树脂溶解于有机溶剂， 添加各种辅助材料，包括固体润滑剂、耐磨添加剂、抗氧剂等，将这种干膜润滑剂通过喷涂、 刷涂、浸涂等施工方法，在摩擦部件表面形成10 80um厚的涂层，经一定温度固化形成 干膜。常规干膜润滑剂具有有机挥发物或高温固化等弊端。
环境友好型涂料通常指对生态环境不构成危害，对人类健康不产生负面影响的涂料，也 称绿色涂料。主要包括水性涂料、高固体分涂料、粉末涂料以及辐射固化涂料等。环境友好 型涂料避免了环境污染和能源浪费等弊端。
发明内容
本发明目的在于提供一种原位成膜的环境友好型干膜润滑剂及其使用方法，克服已有技 术的干膜润滑剂有机挥发物浓度高或涂装成本较高等的弊端。
本发明所提供的一种环境友好型干膜润滑剂由固体润滑剂、分散剂、耐磨添加剂、抗氧
化剂、反应促进剂以及涂膜树脂单体组成，按重量百分比计，其组成和配比为固体润滑剂
10~60%，分散剂0.5~5%，耐磨添加剂2~10%，抗氧化剂1~3%，反应促进剂0 0.5%，涂 膜树脂单体35-80 %。
固体润滑剂选用石墨、二硫化钼以及聚四氟乙烯的一种或几种，固体润滑剂颗粒平均粒 径为6pm以下。二硫化钼在干燥和真空条件下的润滑性能优越，石墨在空气和潮湿环境下 润滑性能较好，固体润滑剂的复配会产生较好的效果。
分散剂选用OP-IO、 span-80、 tween-20、聚乙二醇、聚乙烯醇縮甲醛以及聚乙烯醇縮丁醛等其中的一种或数种。
耐磨添加剂选用滑石粉、钛白粉、四氧化三铁、轻体碳酸钙、沉淀硫酸钡、碳酸镁、气 相二氧化硅、氢氧化镁、氢氧化铝、蒙脱土以及高岭土其中的一种或数种。
抗氧化剂选用三氧化二锑或氧化铅。
反应促进剂选用过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈。
涂膜树脂单体选用丙烯酸、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、 丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟丙酯、苯乙 烯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、顺丁烯二酸酐、环氧树脂等其中的数种混合，其中甲基丙烯 酸酯和丙烯酸酯可以提高涂膜的户外耐久性；苯乙烯和丙烯酰胺可提高涂膜硬度甲基丙烯酰 胺可提高涂膜的耐磨性；顺丁烯二酸酐与环氧树脂能够使涂膜形成半网络互穿骨架，提高涂 膜的耐水耐盐耐溶剂性能。
上述干膜润滑剂的制备方法具体步骤如下
将一定量的各种涂膜树脂单体混合，待搅拌均匀后依次添加分散剂、固体润滑剂、耐磨 添加剂、抗氧化剂，分别经过高速分散和砂磨分散或球磨分散之后添加反应促进剂，再经过 滤封装即可制得。该干膜润滑剂的常温保存期可达80天。
上述干膜润滑剂的使用方法具体步骤如下-
(1) 在涂覆前对于不同材质的底材作相应的前处理。对于金属材质，在经过除锈和脱 脂之后需要经过磷化或氧化形成化学转化膜；对于塑料材质，在经过退火、脱脂和除尘之后 需要经过化学处理以提高表面润湿性。
(2) 涂覆采用喷涂法或刷涂法，喷涂法压力为0.20 0.35MPa，喷嘴与基体材料距离为 20 25cm，刷涂法采用软毛刷。
(3) 将涂覆千膜润滑剂的零部件置于干燥箱中于50 9(TC经过30 60min,即可在表面
形成固体润滑膜。
本发明与现有技术相比较，具有如下优点原位固化成膜，制备与涂覆过程均无有机挥 发物；易于调整配方，通过添加不同的涂膜树脂单体提高涂膜的耐磨性、户外耐久性以及耐 水耐盐性等；制备设备简单、固化条件温和，使用温度范围较宽，涂抹的耐水耐候和耐化学 品性优良，适用范围较广。本发明适用于各种机械，如照相机、事务机、汽车零件等的永久润滑；活塞、凸轮、齿 轮、气缸等的初期跑合；铁路车辆、航空机、船舶、事务机等的零件补修；塔吊销轴、桥梁 支柱、铁路道岔滑床板、火箭机器发射装置等的防锈及润滑兼用；钢丝绳减震器、矿井提升 机以及桥梁钢丝绳的微动磨损防护等。本发明尤其适用于塑料与合金等热敏基材构成的零部 件的润滑耐磨涂覆。
具体实施例方式
实施例1:对聚甲醛样板经过二氯甲烷溶剂超声清洗和亚氯酸叔丁酯浸泡之后，在 0.20 0.35MPa压力下气压喷涂如下配方的干膜润滑剂并于8(TC加热固化30min形成15 20 um厚的固体润滑膜，涂膜附着力为l级，通过50cnvkg冲击试验，在3 N、滑动速度0.25 m/s,采用半径为2.4 mm低碳钢作滑动销的销盘摩擦磨损试验，磨损量为K =3xl(T3 mm 3 /Nm ，摩擦系数为p=0.20。干膜润滑剂中以重量百分比计甲基丙烯酸甲酯30份；丙烯酸
丁酯22份；丙烯酸5份；顺丁烯二酸酐3份；二硫化钼24份；聚四氟乙烯6份；OP-10 3
份；滑石粉5份；三氧化二锑2份；过氧化二苯甲酰0.3份。
实施例2:对铝合金样板经过阳极氧化之后，在0.20 0.35MPa压力下气压喷涂如下配方 的干膜润滑剂并于8(TC加热固化30min形成25 40u m厚的固体润滑膜，涂膜附着力为1 级，通过50cnvkg冲击试验，在3 N、滑动速度0.25m/s，采用半径为2.4 mm低碳钢作滑动 销的销盘摩擦磨损试验，磨损量为K^4xl0—3mm3/Nm ，摩擦系数为『0.21 。干膜润滑剂
中以重量百分比计甲基丙烯酸甲酯35份；丙烯酸丁酯20份；丙烯酸5份；二硫化钼10 份；聚四氟乙烯5份；石墨15份；span-80 2份；聚乙烯醇縮丁醛l份；滑石粉5份；三氧 化二锑2份；过氧化二苯甲酰0.3份。
实施例3:对Q235钢板经过除油、除锈和磷化之后，在(K20 0.35MPa压力下气压喷涂如下 配方的干膜润滑剂并于6(TC加热固化45min形成10 15 P m厚的固体润滑膜，涂膜附着力 为1级，通过50cm.kg冲击试验，在3N、滑动速度0.25m/s，采用半径2.4mm低碳钢作滑 动销的销盘摩擦磨损试验，磨损量为K二3.4xl(TSmmS/Nm ，摩擦系数为|a=0.18。干膜润
滑剂中以重量百分比计甲基丙烯酸甲酯22份；丙烯酸丁酯8份；甲基丙烯酸12份；丙烯
酸羟乙酯10份；E44环氧树脂8份；二硫化钼15份；聚四氟乙烯15份；span-80 3份；滑
石粉4份；氢氧化铝l份；三氧化二锑2份；偶氮二异丁腈0.5份。
权利要求
1、一种干膜润滑剂，其特征在于该干膜润滑剂由固体润滑剂、分散剂、耐磨添加剂、抗氧化剂、反应促进剂以及涂膜树脂单体组成，按重量百分比计，其组成和配比为固体润滑剂10～60％，分散剂0.5～5％，耐磨添加剂2～10％，抗氧化剂1～3％，反应促进剂0～0.5％，涂膜树脂单体35～80％，通过丙烯酸酯类型的单体原位引发共聚形成固体润滑膜。
2、 如权利要求1所述的干膜润滑剂，其特征在于所述的涂膜树脂单体无 需有机挥发物分散介质，在涂覆之后经过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈或偶氮 二异庚腈原位引发共聚合。
3、 如权利要求1所述的干膜润滑剂，其特征在于所述的固体润滑剂为石 墨、二硫化钼以及聚四氟乙烯的一种或几种，固体润滑剂颗粒平均直径为6|im 以下。
4、 如权利要求1所述的干膜润滑剂，其特征在于所述的抗氧化剂选用三 氧化二锑或氧化铅。
5、 如权利要求1所述干膜润滑剂的使用方法，其特征在于该使用方法包 含零部件前处理、干膜润滑剂涂覆以及固化成膜三个步骤，采用溶剂清洗零部 件表面，表面化学处理形成化学转化膜以提高润湿性；在0.20 0.35MPa压力 下气压喷涂或采用软毛刷刷涂所述的干膜润滑剂；零部件表面涂覆干膜润滑剂 后加热固化形成固体润滑膜，固化条件为50 9(TC， 30~60分钟。
全文摘要
本发明提供一种环境友好型干膜润滑剂及其使用方法，属于润滑剂制备技术领域。该干膜润滑剂由固体润滑剂、分散剂、耐磨添加剂、抗氧化剂、反应促进剂以及涂膜树脂单体组成，按重量百分比计，其组成和配比为固体润滑剂10～60％，分散剂0.5～5％，耐磨添加剂2～10％，抗氧化剂1～3％，反应促进剂0～0.5％，涂膜树脂单体35～80％，通过丙烯酸酯类型的单体原位引发共聚形成固体润滑膜。本发明干膜润滑剂不含有机挥发物、制备条件温和；使用温度范围在-20～250℃，尤其适用于塑料与合金等热敏性基材零部件的润滑耐磨涂覆，适用于无油润滑、零部件的跑合、高/低温等滑动部件与微震动磨损部件的润滑耐磨涂层。
文档编号C10M111/00GK101492630SQ200810243308
公开日2009年7月29日 申请日期2008年12月26日 优先权日2008年12月26日
发明者乔红斌, 刘玉花, 古绪鹏, 杨建国, 田雪梅, 裘小宁, 翔 陈 申请人:安徽工业大学