CN102051258A - 水性环氧粘结固体润滑剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水性环氧粘结固体润滑剂。润滑剂由双组分水性环氧树脂，固体润滑剂，耐磨剂，表面活性剂，防腐剂，防沉降剂和水构成。润滑剂可以涂敷在不锈钢、碳钢以及合金等材质的加工工件表面。本发明的突出特点是溶剂为水，无污染，对喷涂施工人员的身体无损伤，并且涂层具有良好的减摩耐磨性能和优异的理化性能，可以代替有机溶剂型粘结固体润滑剂，在多种机械设备的滑动部件上使用。

Description

水性环氧粘结固体润滑剂
技术领域
本发明涉及一种水性环氧粘结固体润滑剂，叙述一种环保的、不含挥发性有机化合物(VOC)的，具有优异的减摩耐磨性能的水性环氧粘结固体润滑剂，这种粘结固体润滑剂的突出特点是无污染，并且涂层具有良好的减摩耐磨性能和优异的理化性能。
背景技术
粘结固体润滑涂层，是一种厚度大约在20-30微米之间的固体润滑膜，是利用粘结剂将固体润滑剂及抗磨剂、防腐剂等填料粘附在零件表面使相对运动的表面间的摩擦系数降低、磨损减少，从而起到减摩抗磨、防腐等作用。粘结固体润滑涂层具有较低的摩擦系数，宽的适用温度范围，价格便宜，操作简单等优点，但现在绝大多数的粘结固体润滑剂中的粘结剂是用有机溶剂来溶解，在填料的分散过程中也用到大量的有机溶剂，大量的挥发性有机化合物(VOC)，有毒、易燃，对环境和人体造成严重的危害。
随着人们环保意识的逐渐增强，对环境保护的要求日益提高，对VOC向大气的排放量限制越来越严格。美国军用标准MIL-46010-D规定了润滑剂中VOC的含量不能超过250g/L。所以急需研制开发环保型润滑剂。
发明内容
本发明涉及一种水性环氧粘结固体润滑剂，目的是提供一种环保的、具有优异的减摩耐磨性能的水性环氧粘结固体润滑剂。
本发明通过以下措施来实现：
本发明为水性环氧粘结固体润滑剂，由双组分水性环氧树脂，固体润滑剂，耐磨剂，表面活性剂，防腐剂，防沉降剂和水构成，该润滑剂的组成为(质量百分含量)：
Figure B2009102211665D0000011
Figure B2009102211665D0000021
本发明的水性环氧树脂乳液，乳液粒径在10μm，固含量为50％，其环氧值为0.19，为双酚A型环氧树脂乳液。
本发明的水性环氧固化剂为水溶性的聚酰胺类固化剂，固含量为60％。
本发明所用的固体润滑剂由二硫化钼、石墨组成。二硫化钼的粒径小于5微米，纯度不低于99％；石墨的粒径小于1.5微米，纯度大于99％。二硫化钼和石墨在水中具有很好的协同效应，可以降低摩擦系数，增长耐磨寿命。
本发明选用的耐磨剂为氧化锌或氧化铜中的一种，金属氧化物的加入可以增加涂层的硬度，提高耐磨寿命。
本发明选用的防腐剂为三氧化二锑和蜡粉。蜡粉用表面活性剂分散在水中，在涂层的制备过程中蜡粉能够浮到涂层表面，起到阻隔水的作用；三氧化二锑与二硫化钼有很好的协同效应，使涂层的耐磨性增强，并且有很好的防护性能，其纯度大于98％，粒径小于5微米。
聚乙二醇的作用是表面活性剂。聚乙二醇可以改善润滑剂的润湿性以及润滑剂与粘结剂的相容性。
防沉降剂用的是有机膨润土，有机膨润土的主要成分蒙脱石，是一类典型的层状硅酸盐类黏土，层间有可交换的阳离子，如Na+、Ca2+、Mg2+等，通过层间无机阳离子的水合作用，蒙脱石可以在水介质中溶胀和剥离，形成蒙脱石悬浮液，有很好的防沉降能力。
本发明的水性环氧粘结固体润滑剂可以涂敷在不锈钢、碳钢以及合金等材质的加工工件表面。工件表面经过喷砂处理、丙酮清洗后，通过压缩气体喷涂方法，将固体润滑剂涂敷在工件表面。
本发明的水性环氧粘结固体润滑剂制备方法是将二硫化钼、石墨、三氧化二锑、氧化铜或氧化锌、蜡粉有机膨润土、聚乙二醇混合，加入水在球磨机上球磨，分散后取出，加入水性环氧树脂乳液和水性环氧固化剂，充分搅拌均匀，即得到水性环氧粘结固体润滑剂。
本发明的水性环氧粘结固体润滑剂涂敷方法是用喷枪将配制好的涂料在压缩空气(无油，无水)或压缩氮气下喷涂在不锈钢工件表面。工件表面预先经过喷砂、丙酮清洗表面处理。喷涂的厚度约在25微米左右。室温放置1小时，再放入烘箱内固化。固化条件为：60℃，恒温120min，100℃，恒温120min，随炉冷却后即可使用。
本发明的水性环氧粘结固体润滑涂层主要的性能指标如下表
Figure B2009102211665D0000031
本发明是一种环保型的粘结固体润滑剂，这种水性环氧粘结固体润滑剂的突出特点是溶剂为水，无污染，对喷涂施工人员的身体无损伤，涂层并且具有良好的减摩耐磨性能和优异的理化性能，可以代替有机溶剂型粘结固体润滑剂，在多种机械设备的滑动部件上使用。
具体实施方式
实施例1：称取二硫化钼10克，石墨5克，三氧化二锑3克，氧化铜5克以及0.1克蜡粉，0.1克聚乙二醇，0.1克有机膨润土，加入50克水进行球磨，球磨20小时，分散到所需粒度后取出，然后加入10克水性环氧乳液，10克水性固化剂，搅拌10分钟，即成水性干膜润滑喷剂。在0.1-0.3MPa的气压下，喷涂在经喷砂处理的不锈钢物件的表面，厚度为20-25μm。室温晾置1小时。缓慢升温到60℃，固化两小时，再以缓慢的升温速率升到100℃，固化两小时，即得到水性环氧粘结固体润滑涂层。
实施例2：
Figure B2009102211665D0000041
实施例3：
Figure B2009102211665D0000042
实施例4：
Figure B2009102211665D0000043

Claims (7)

1.一种水性环氧粘结固体润滑剂，该润滑剂的组成为(质量百分含量)：
Figure F2009102211665C0000011
2.如权利要求1所述的润滑剂，其特征是：水性环氧树脂乳液，乳液粒径在10μm，固含量为50％，其环氧值为0.19，为双酚A型环氧树脂乳液。
3.如权利要求1所述的润滑剂，其特征是水性环氧固化剂为水溶性的聚酰胺类固化剂，固含量为60％。
4.如权利要求1所述的润滑剂，其特征是二硫化钼的粒径小于5微米，纯度不低于99％。
5.如权利要求1所述的润滑剂，其特征是石墨的粒径小于1.5微米，纯度大于99％。
6.如权利要求1所述的润滑剂，其特征是三氧化二锑的纯度大于98％，粒径小于5微米。
7.如权利要求1所述润滑剂的制备方法，其特征是该方法将二硫化钼、石墨、三氧化二锑、氧化铜或氧化锌、蜡粉有机膨润土、聚乙二醇混合，加入水在球磨机上球磨，分散后取出，加入水性环氧树脂乳液和水性环氧固化剂，充分搅拌均匀，即得到水性环氧粘结固体润滑剂。
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Application publication date: 20110511

Assignee: Lanzhou Kekailu lubrication and Protection Technology Co. Ltd.

Assignor: Lanzhou Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences

Contract record no.: 2014620000012

Denomination of invention: Aqueous epoxy adhering solid lubricant

Granted publication date: 20130410

License type: Common License

Record date: 20140619

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