低表面能干膜润滑剂的制作方法

专利名称：低表面能干膜润滑剂的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种有较低表面能、防粘、耐候、防腐蚀功能的干膜润滑剂，属于固体干膜润滑剂。
目前在很多领域里干膜润滑的应用已取得了很好的效果，解决了一些使用润滑油脂而不能解决的问题，诸如、高真空、高低温、辐照、失重等。但任何干膜润滑剂不可能解决所有问题，只是在某一范围内有其独到之处，针对性的解决一些润滑油脂或其它品种干膜润滑剂所不能解决的问题。
日本在Syntb，Lubr 1992，8(4)的文章中叙述了一种粘结型复合物干膜润滑剂，此种干膜在高温下PTFE的填入才可有效的降低磨损，随着温度的上升PAI复合物磨损明显上升。这就使得在常温下PTFE的加入不能有效的降低磨损，其使用温度范围较窄，表面能较高，耐磨损寿命明显不足，限制了它的使用范围。
本发明的目的在于克服上述技术中的缺点而提供一种中低负荷或相对静止状态下在常温到220度范围内长期使用的润滑、抗磨损、防粘、耐候、防腐性能均好的干膜润滑剂并同时提供干膜的制备方法。
本发明的目的通过如下措施来实现干膜润滑剂由粘结剂、防腐添加剂、固体润滑剂、耐磨添加剂等组成。本发明的粘结剂选用聚酰胺酰亚胺树脂(PAI)，固体润滑剂为聚四氟乙烯，氟化稀土作为防腐添加剂，Pb3O4或/和PbO、氧化镉组成作为耐磨添加剂。本发明的具体配方包括(重量百分含量);聚酰胺酰亚胺树脂50.0-84.7%、聚四氟乙烯12.0-30.5%、Pb3O4或/和PbO1.0-8.8%、氧化镉2.0-10.5%、氟化稀土为余量。
本发明选用聚酰胺酰亚胺树脂作为粘结剂，能使干膜的粘结强度、耐候性和耐磨性得到充分保证。其绝对粘度为1500-6000厘泊，结构式为 固体润滑剂选用的是表面能及磨擦系数很低的聚四氟乙烯、氟化稀土的加入能增加干膜的防腐与耐候性能，铅的氧化物以及氧化镉的加入使得干膜固化时交联强度提高，从而大幅度增加了干膜的耐磨性能。故本发明的干膜润滑剂具有很好的耐磨性能、静动摩擦系数低并且具有优异的防粘，耐候和防腐蚀性能。
本发明选用的聚四氟乙烯纯度大于97%，粒度在8微米以下。
本发明选用的氟化稀土为氟化钕、氟化镧、氟化铈的一种或几种组成。
本发明的上述配方中粘结剂，固体润滑剂、防锈剂、耐磨添加剂等在未制成干膜前都是粉末状固体或粘稠液体。因此，在制备干膜时，需将其制成干膜喷剂进行喷涂，就是把配方中的固体颗粒分散于分散介质中，按本发明的配方，将粉末状物料加入到分散介质中，通过研磨后，制成浆状物喷剂。分散介质选用有机溶剂，即丁酮、二甲基甲酰胺、二甲苯、吡咯烷酮的混合液，加入量为物料的1-1.5倍(重量)。分散介质的组成为丁酮15-25%，二甲基甲酰胺45-65%，二甲苯10-30%，余量为吡咯烷酮(体积百分含量)。之所以选择这四种溶剂，是充分考察了干膜的表干速度，成膜时间、固化温度、强度等诸因素。
本发明适用于仪器仪表、印刷、汽车、电力、模具、复印以及机械行业有关零部件的润滑，尤其适用于中低负荷或相对静止状态下要求长期耐磨以及在露天使用的各种零部件的润滑、耐候、防腐。
本发明的干膜润滑剂适合喷涂在各种碳钢、合金钢、铝、各种铜及其合金等材质的机加工表面和研磨表面，也可喷涂在经喷吵、磷化、钝化、阳极化等的金属材料工件表面。
本发明的最大特点是耐磨损寿命极佳，产品的主要性能指标如下检测项目测定方法试验条件测定结果盐雾GB1771-79>500小时柔韧性GB1731-790.5mm粘结强度GB1720-791级抗冲击性GB1732-7950kg·cm耐磨损寿命*15500-10000m/μm1-1>100000m/μm摩擦系数*10.16-0.19静动摩擦系数*1-2μk=0.05,μs=0.06＊1、环一块(Timken)试验机、负荷311W，速度2.5m/s(1000r/min)，耐磨性，每微米膜厚承受的摩擦行程(m/μm)。
1-1、试验条件同1，滴机油润滑。
1-2、静动摩擦试验机，负荷0.98W，速度40wm/min，测μs(静)μk(动)摩擦系数。
实施例按表1配方称取聚四氟乙烯、氟化稀土、铅的氧化物、氧化镉、再称取聚酰胺酰亚胺树脂用部分分散介质溶解，然后与前面称取的固料相混合进行研磨。第一遍研磨完后，再进行第二遍研磨，加入剩余的分散介质，待研磨完毕即为干膜润滑喷剂。对要进行喷膜的工件在烘箱50-80℃下放置半小时，用制备好的喷剂按常规方法将其喷涂在工件表面上，待其挥发掉有机溶剂(分散介质)后，在220-250℃下固化1-4小时，待其自然冷却到室温后即在工件表面形成干膜。

权利要求
1.一种低表面能防粘干膜润滑剂，由粘结剂、防腐添加剂、固体润滑剂、耐磨添加剂组成，具体配方包括(重量百分含量)聚酰胺酰亚胺树脂50.0-84.7%聚四氟乙烯12.0-30.5%Pb3O4或/和PbO 1.0-8.8%氧化镉2.0-10.5%氟化稀土余量
2.如权利要求1所说的干膜润滑剂，其特征在于聚酰胺亚胺树脂的绝对粘度为1500-6000厘泊。
3.如权利要求1所说的干膜润滑剂，其特征在于聚四氟乙烯纯度为97%，粒度在8微米以下。
4.如权利要求1所说的干膜润滑剂，其特征在于氟化稀土为氟化钕、氟化镧、氟化铈的一种或几种组成。
5.如权利要求1所说的干膜润滑剂的制备方法，其特征在于分散介质的加入量是干膜润滑剂的1-1.5倍，由丁酮15-25%、二甲基甲酰胺45-65%、二甲苯10-30%、余量为吡咯烷酮组成(体积百分含量)。
全文摘要
一种低表面能防粘干膜润滑剂，属固体干膜润滑剂。选用聚酰胺酰亚胺树脂作为粘结剂、聚四氟乙烯作为润滑剂、氟化稀土为防腐添加剂，铅的氧化物和氧化镉为耐磨添加剂。润滑剂喷涂在部件表面上形成固体薄膜可获得极佳的耐磨寿命。本发明用于有关零部件的润滑，尤其适用于中低负荷或相对静止状态下要求长期耐磨使用。
文档编号C10M125/18GK1097460SQ9310843
公开日1995年1月18日 申请日期1993年7月15日 优先权日1993年7月15日
发明者于刚, 党鸿辛 申请人:中国科学院兰州化学物理研究所