CN101029267A - 一种耐高温固体膜润滑剂 - Google Patents
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Abstract
一种耐高温固体膜润滑剂，重量份数组成为高温耐热漆40～60，润滑材料15～25，酯类增韧剂2～8，胺类固化剂5～15，填料2～6，稀释剂30～60。本发明耐高温固体膜润滑剂主要采用主体材料与辅助材料进行必要的处理后进行复配后获得。其具有良好的耐热、润滑、防咔咬、粘接、机械强度等性能和易施工的特点。可以在固化后600℃下短期使用，500℃下长期使用的能力。
Description
技术领域：
本发明涉及固体膜润滑剂，特别提供了一种在高温下长期高速运转及有相对运动的零部件上应用的干膜润滑剂。
背景技术：
在某些情况下，通常用一些普通的耐高温减磨材料来减轻零组件间的摩擦磨损、咬死。现有的一些耐高温减磨、抗咬死方法有通过表面镀银、表面处理后涂石墨、涂一些现有市售的固体膜润滑剂。但它们一般都在380℃以下使用，并且有些材料成本过高，从而限制了某些零部件的设计选材及使用寿命，提高机械的整体性能。
技术内容：
本发明的目的在于提供一种耐高温固体膜润滑剂，其可以在600℃下短期使用，500℃下长期使用，从而延长某些具有相对摩擦零部件在高温下的使用寿命，提高了机械设备的整体性能。方便的施工工艺更为设备的正常检修、维护创造了便利条件。
本发明提供了一种耐高温固体膜润滑剂，其特征在于组成为，重量百分比(本发明中除特别指明外，均为重量比例)
高温耐热漆 40～60
润滑材料 15～25
酯类增韧剂 2～8
胺类固化剂 5～15
填料 2～6
稀释剂 30～60
其中：
高温耐热漆要求为环氧有机硅类，耐热温度为700℃以上，有良好的耐介质性；
润滑材料要求选自钨、钨的硫化物、石墨之一种或多种，并经过细化处理，小于5μm的颗粒占80％以上，纯度要求99.9％以上；
酯类增韧剂要求选自邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二壬酯、邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲酸酐之一种；
胺类固化剂选自低分子聚酰胺、间苯二胺、二乙烯三胺、二氨基二苯甲烷、六氢吡啶之一种；
填料选自滑镍粉、滑石粉、石棉粉、二氧化钛、之一种或多种；
稀释剂选自X-7、X-13、甲苯-正丁醇溶液、二甲苯-正丁醇溶液之一种。
本发明还提供了上述耐高温固体膜润滑剂的制备方法，其特征在于：
——将高温耐热漆、润滑材料、酯类增韧剂、固化剂、填料按一定的比例加入容器内进行混合，用超声波使之混合均匀；
——将混合均匀的上述材料中加入一定量的稀释剂后，用锥型磨或球磨进行研磨2～4h；
——将研磨好的润滑材料进行筛网过滤，除去在研磨过程中出现的颗粒状物质；
——将过滤好的润滑材料进行粘度测定，控制材料粘度在(涂-4粘度计)12～14s之间，搅拌均匀制得成品。
本发明耐高温固体膜润滑剂的制备中，当使用二氧化钛、滑石粉作填料时要在450～550℃的温度下煅烧2～6小时。
本发明耐高温固体膜润滑剂中，高温耐热漆和润滑材料是主体材料，高温耐热漆对固体膜润滑剂的耐热性及粘接性起者决定性作用，一般的高温耐热漆为有机硅漆，其有较好的耐热性，但需要150～200℃的高温固化，并且完全固化时间较长，对机材粘接力低。环氧漆耐热性较差，但可以利用固化剂实现室温固化，同时对基材粘接力高。因此选择改性的环氧有机硅耐热漆作为主体材料之一。这样既能保证有机硅耐热漆优良的耐热性，又能利用环氧漆的固化剂进行低温固化，增加材料的整体性能。这就要求选用耐温较高的环氧有机硅耐热漆。
润滑材料也是耐高温固体膜润滑剂的主体材料之一，其对耐高温固体膜润滑剂的润滑及耐热性能起着决定性作用，一般的润滑剂在与粘接材料混合后使粘接性能下降，并且耐热温度大都在380℃以下，也就是说润滑材料基本已经分解，丧失润滑作用。本发明采用钨及其硫化物和石墨等作为润滑剂，经过处理后不但有较高的耐热性，在与粘结材料混合后粘接性能较好。
本发明耐高温固体膜润滑剂中，酯类增韧剂是为了增加整体材料的塑性。
本发明耐高温固体膜润滑剂中用的胺类固化剂的主要作用是固化剂，同时也具有增韧剂的作用和提高整体材料高温强度的作用。
本发明耐高温固体膜润滑剂中，所用的填料除可以增加耐高温固体膜润滑剂的强度和降低成本外，还可以降低材料的收缩力和热应力。尤其是可以显著提高高温下的抗剪强度。但是填料的用量必须适当，否则会使材料涂层的机械膜量增加，也会使胶接的内应力增加而影响胶接质量。
本发明耐高温固体膜润滑剂中，稀释剂的使用是为了调节材料的固体含量及施工粘度。
总之本发明耐高温固体膜润滑剂主要采用主体材料与辅助材料进行必要的处理后进行复配后获得。其具有良好的耐热、润滑、防咔咬、粘接、机械强度等性能和易施工的特点。可以在固化后600℃下短期使用，500℃下长期使用的能力。
具体实施方式：
实施例1
以市售的环氧有机硅耐热漆、钨粉、二硫化钨粉、石墨为主体材料，环氧有机硅耐热漆耐热性能在700℃以上，钨粉、二硫化钨粉、石墨粒度小于5μm的颗粒占80％以上，纯度为99.9％以上。酯类增韧剂选择为邻苯二甲酸二辛酯，胺类固化剂选择为低分子聚酰胺，稀释剂选择为二甲苯-正丁醇溶液，将市售的滑石粉在500℃温度下的高温炉中煅烧4小时作为填料。
用天平称取环氧有机硅耐热漆60g、石墨8g、钨粉7g、二硫化钨粉10g、邻苯二甲酸二辛酯4g、低分子聚酰胺15g，煅烧处理后的滑石粉2g放入250ml的烧杯中搅拌混合，用超声波混合均匀后，放入锥型磨中研磨2～4h后用筛网过滤，过滤后的材料用二甲苯-正丁醇溶液稀释到粘度为12～14s之间，得耐高温固体膜润滑剂。制板干燥后进行性能测试：附着力为1级；600℃×10h、500℃×100h后外观合格，附着力为1级(划格法)。
实施例2
以市售的环氧有机硅耐热漆、钨粉、二硫化钨粉、石墨为主体材料，环氧有机硅耐热漆耐热性能在700℃以上，钨粉、二硫化钨粉、石墨粒度小于5μm的颗粒占80％以上，纯度为99.9％以上。酯类增韧剂选择为邻苯二甲酸二丁酯，胺类固化剂选择为低分子聚酰胺稀释剂选择为二甲苯-正丁醇溶液，将市售的滑石粉在500℃温度下的高温炉中煅烧4小时作为填料。
用天平称取环氧有机硅耐热漆100g、石墨16g、钨粉14g、二硫化钨粉20g、邻苯二甲酸二丁酯8g、低分子聚酰胺40g，煅烧处理后的滑石粉5g放入250ml的烧杯中搅拌混合，用超声波混合均匀后，放入锥型磨中研磨2～4h后用筛网过滤，过滤后的材料用二甲苯-正丁醇溶液稀释到粘度为12～14s之间，得耐高温固体膜润滑剂。制板干燥后进行性能测试：附着力为1级；600℃×10h、500℃×100h后外观合格，附着力为1级(划格法)。
实施例3
以市售的环氧有机硅耐热漆、钨粉、二硫化钨粉、石墨为主体材料，环氧有机硅耐热漆耐热性能在700℃以上，钨粉、二硫化钨粉、石墨粒度小于5μm的颗粒占80％以上，纯度为99.9％以上。酯类增韧剂选择为邻苯二甲酸二辛酯，胺类固化剂选择为间苯二胺，稀释剂选择为二甲苯-正丁醇溶液，将市售的滑石粉在500℃温度下的高温炉中煅烧4小时作为填料。
用天平称取环氧有机硅耐热漆50g、石墨4g、钨粉6g、二硫化钨粉10g、邻苯二甲酸二辛酯5g、间苯二胺10g，煅烧处理后的滑石粉4g放入250ml的烧杯中搅拌混合，用超声波混合均匀后，放入锥型磨中研磨2～4h后用筛网过滤，过滤后的材料用二甲苯-正丁醇溶液稀释到粘度为12～14s之间，得耐高温固体膜润滑剂。制板干燥后进行性能测试：附着力为1级；600℃×10h、500℃×100h后外观合格，附着力为1级(划格法)。
实施例4
以市售的环氧有机硅耐热漆、二硫化钨粉、石墨为主体材料，环氧有机硅耐热漆耐热性能在700℃以上，二硫化钨粉、石墨粒度小于5μm的颗粒占80％以上，纯度为99.9％以上。酯类增韧剂选择为邻苯二甲酸二异辛酯，胺类固化剂选择为间苯二胺，稀释剂选择为二甲苯-正丁醇溶液，将市售的滑石粉在500℃温度下的高温炉中煅烧4小时作为填料。
用天平称取环氧有机硅耐热漆50g、石墨4g、二硫化钨粉15g、邻苯二甲酸二异辛酯5g、间苯二胺10g，煅烧处理后的滑石粉2g放入250ml的烧杯中搅拌混合，用超声波混合均匀后，放入锥型磨中研磨2～4h后用筛网过滤，过滤后的材料用二甲苯-正丁醇溶液稀释到粘度为12～14s之间，得耐高温固体膜润滑剂。制板干燥后进行性能测试：附着力为1级；600℃×10h、500℃×100h后外观合格，附着力为1级(划格法)。
实施例5
以市售的环氧有机硅耐热漆、二硫化钨粉、钨粉、石墨为主体材料，环氧有机硅耐热漆耐热性能在700℃以上，二硫化钨粉、石墨粒度小于5μm的颗粒占80％以上，纯度为99.9％以上。酯类增韧剂选择为邻苯二甲酸二壬酯，胺类固化剂选择为间苯二胺，稀释剂选择为甲苯-正丁醇溶液，将市售的镍粉纯度为99.9％作为填料。
用天平称取环氧有机硅耐热漆40g、石墨2g、钨粉3g、二硫化钨粉10g、邻苯二甲酸二壬酯5g、间苯二胺6g、镍粉5g放入250ml的烧杯中搅拌混合，用超声波混合均匀后，放入锥型磨中研磨2～4h后用筛网过滤，过滤后的材料用甲苯-正丁醇溶液稀释到粘度为12～14s之间，得耐高温固体膜润滑剂。制板干燥后进行性能测试：附着力为1级；600℃×10h、500℃×100h后外观合格，附着力为1级(划格法)。
实施例6
以市售的环氧有机硅耐热漆、二硫化钨粉、石墨为主体材料，环氧有机硅耐热漆耐热性能在700℃以上，二硫化钨粉、石墨粒度小于5μm的颗粒占80％以上，纯度为99.9％以上。酯类增韧剂选择为邻苯二甲酸酐，胺类固化剂选择为低分子聚酰胺，稀释剂选择为甲苯-正丁醇溶液，将市售的镍粉纯度为99.9％作为填料。
用天平称取环氧有机硅耐热漆40g、石墨6g、二硫化钨粉12g、邻苯二甲酸酐5g、低分子聚酰胺6g、镍粉5g放入250ml的烧杯中搅拌混合，用超声波混合均匀后，放入锥型磨中研磨2～4h后用筛网过滤，过滤后的材料用甲苯-正丁醇溶液稀释到粘度为12～14s之间，得耐高温固体膜润滑剂。制板干燥后进行性能测试：附着力为1级；600℃×10h、500℃×100h后外观合格，附着力为1级(划格法)。
Claims (3)
1、一种耐高温固体膜润滑剂，重量份数比：
高温耐热漆 40～60
润滑材料 15～25
酯类增韧剂 2～8
胺类固化剂 5～15
填料 2～6
稀释剂 30～60
其中：
高温耐热漆要求为环氧树脂改性苯基硅树脂类，耐热温度为700℃以上，有良好的耐介质性；
润滑材料要求选自钨、钨的硫化物、石墨之一种或多种，并经过细化处理，小于5μm的颗粒占80％以上，纯度要求99.9％以上；
酯类增韧剂要求选自邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二壬酯、邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲酸酐之一种；
胺类固化剂选自低分子聚酰胺、间苯二胺、二乙烯三胺、二氨基二苯甲烷、六氢吡啶之一种；
填料选自滑镍粉、滑石粉、石棉粉、二氧化钛之一种或多种；
稀释剂选自X-7、X-13、甲苯-正丁醇溶液、二甲苯-正丁醇溶液之一种。
2、一种权利要求1所述耐高温固体膜润滑剂的制备方法，其特征在于：
——将高温耐热漆、润滑材料、酯类增韧剂、固化剂、填料按一定的比例加入容器内进行混合，用超声波使之混合均匀；
——将混合均匀的上述材料中加入一定量的稀释剂后，用锥型磨或球磨进行研磨2～4h；
——将研磨好的润滑材料进行筛网过滤，除去在研磨过程中出现的颗粒状物质；
——将过滤好的润滑材料进行粘度测定，控制材料粘度在(涂-4粘度计)12～14s之间，搅拌均匀制得成品。
3、按照权利要求2所述耐高温固体膜润滑剂的制备方法，其特征在于：当使用二氧化钛、滑石粉作填料时要在450～550℃的温度下煅烧2～6小时。
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