CN102559349B

CN102559349B - 一种干膜润滑剂组合物

Info

Publication number: CN102559349B
Application number: CN2011104329616A
Authority: CN
Inventors: 李玉云; 范慧; 王文文
Original assignee: Hunan Jiangbin Machinery Group Co Ltd
Current assignee: Hunan Jiangbin Machinery Group Co Ltd
Priority date: 2011-12-21
Filing date: 2011-12-21
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2031-12-21
Also published as: CN102559349A

Abstract

本发明提供一种干膜润滑剂组合物，包括以下组分：(40～80)g/L的石墨粉；(230～300)mL/L的环氧酯树脂；(450～650)mL/L的主溶剂；(30～100)mL/L的辅助溶剂；(50～150)mL/L的润滑改进剂。本发明提供的干膜润滑剂组合物对固化环境要求简单，将所述干膜润滑剂组合物置于固化温度下即可完成固化过程，固化温度较低，固化时间短。另外，本发明得到的干膜润滑剂组合物具有良好的耐热性、耐热水性、耐油性和润滑性能，具有良好的附着力和柔韧性，能够适应各种的工作环境；所述干膜润滑剂组合物不具有自固化性质，不会在喷涂过程中堵塞喷涂设备，而且本发明提供的干膜润滑剂组合物的有效期长。

Description

一种干膜润滑剂组合物

技术领域

本发明涉及润滑剂技术领域，尤其涉及一种干膜润滑剂组合物。

背景技术

在机械设备运行过程中，不可避免地会出现零件之间的磨损现象，为了保持零件的润滑性，通常在磨合磨损零件表面涂覆润滑层，以维持零件的正常工作状态，而且涂覆润滑层有利于降低零件配合面的摩擦力，提高零件耐磨性及耐腐蚀性，避免零件之间刚性磨损的损坏，延长零件的工作寿命，从而可以提高设备或装备的工作性能和使用寿命。因此，性能优越的润滑剂对于解决零件之间的磨损问题具有重要的作用。

普通润滑油脂可以减小零件之间的磨损，然而，在高温、低温、溶液、放射线及腐蚀性等恶劣的工作条件下，普通润滑油脂会因蒸发、冻结、氧化或分解变质而失效，严重影响零件的正常工作。为了适应不同的工作环境，现有技术公开了可以适应多种工作环境的液体润滑剂，如申请号为CN02154901.X的中国专利公开了一种石墨润滑剂，包含60～85wt％石墨微粉、1～1.5wt％甲基纤维素、4～10wt％亚甲基双钠磺酸钠、9～30wt％硅酸钠和0.2～1.5wt％表面活性剂，然而这种液体润滑剂会在零件的摩擦过程中流失，造成油膜中断，出现无润滑层的现象，导致爆缸、拉缸等后果。而后发展的干膜润滑剂解决了上述问题，它可以不仅能够适应不同的工作环境，而且能够持久在零件的工作表面发挥良好的润滑功能。

基于这种干膜润滑剂具有的优良性能，现有技术中公开了多种干膜润滑剂，例如申请号为CN200710164838.4的中国专利公开了一种自润滑耐磨类石墨TiC梯度复合薄膜，这种复合膜包含54～75wt％类石墨和25～46wt％TiC，这种润滑薄膜需要的固化温度较高；申请号为CN200610014501.0的中国专利公开了一种防粘、抗磨、减摩及润滑性能的组合物，包含磷酸、氢氧化铝、石墨、氧化铅，聚氧化烯山梨糖醇酐油酸脂、氮化硼、二硫化钨和水，然而此发明得到的是水基组合物，对固化温度要求高，固化时间较长。

美国道康宁公司生产了型号为D10或7409的系列固体润滑薄膜，这类固体润滑薄膜以石墨或二硫化钼为固体润滑剂，以树脂胶为粘结剂，再加入性能改进剂和溶剂制备而成，这类固体润滑薄膜具有良好的环境适应性和润滑性能，然而它对固化条件，如湿度等的要求苛刻，所需的固化温度较高，固化时间长，从而会降低干膜润滑剂的固化效率，不利于大批量的使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种干膜润滑剂组合物，本发明提供的干膜润滑剂组合物的所需的固化温度低，固化时间短。

本发明提供一种干膜润滑剂组合物，包括以下组分：

(40～80)g/L的石墨粉；

(230～300)mL/L的环氧酯漆；

(450～650)mL/L的主溶剂；

(30～100)mL/L的辅助溶剂；

(50～150)mL/L的润滑改进剂。

优选的，包含(50～60)g/L的石墨粉。

优选的，包含(240～280)mL/L的环氧酯漆。

优选的，包含(500～600)mL/L的主溶剂。

优选的，包含(50～60)mL/L的辅助溶剂。

优选的，包含(80～100)mL/L的润滑改进剂。

优选的，所述环氧酯漆包括环氧树脂-干性油酸酯、氨基树脂和溶剂。

优选的，所述石墨粉的粒度为100目～12500目。

优选的，所述主溶剂为丙酮、乙醇、丁醇或酮类衍生物。

优选的，所述辅助溶剂为二甲苯；所述润滑改进剂为乙二醇乙醚。

本发明提供一种干膜润滑剂组合物，包含以下组分：(40～80)g/L的石墨粉；(230～300)mL/L的环氧酯漆；(450～650)mL/L的主溶剂；(30～100)mL/L的辅助溶剂；(50～150)mL/L的润滑改进剂。本发明提供的干膜润滑剂组合物为有机溶剂涂料体系，具有优越的固化性能，在涂覆前所述干膜润滑剂组合物为液体状态，完成涂覆后将零件置于固化温度下进行固化过程，其中的溶剂在固化温度下很容易的挥发，缩短了所需的固化时间。对本发明提供的干膜润滑剂组合物的性能测试的结果显示，在180±5℃下，本发明提供的干膜润滑剂组合物的固化时间不超过1.5小时，所需的固化温度低，固化时间短。实验结果也显示，在干膜润滑剂组合物的涂层厚度为10～30μm时，涂层在3分钟内即完成干燥。

另外，本发明提供的干膜润滑剂组合物不会容易地吸收空气中的水分而造成变质，增加了润滑剂的有效期。本发明采用环氧酯漆作为粘结剂，能够更加充分地发挥石墨的润滑特性，使得干膜润滑剂组合物的润滑性能更优；本发明提供的干膜润滑剂组合物具有优越的粘附性能、柔韧性、耐热性和耐油性，不易产生流挂缺陷，能够适应各种恶劣的工作环境，如高温、腐蚀性和溶液环境，而且对施工环境的要求不高，施工性能好。本发明所用的原料易得，价格低廉，而且在涂覆过程中不需要采用专门的喷涂设备，投资较少，适合大批量零件的生产，降低了生产成本。本发明提供的干膜润滑剂组合物可以改善零部件之间的磨合，增加气密性，防止窜气，降低噪音，从而延长零件的工作寿命，使得相应的设备或装备的工作性能和使用寿命也得到提高。

具体实施方式

本发明提供了一种干膜润滑剂组合物，包括以下组分：

(40～80)g/L的石墨粉；

(230～300)mL/L的环氧酯漆；

(450～650)mL/L的主溶剂；

(30～100)mL/L的辅助溶剂；

(50～150)mL/L的润滑改进剂。

在本发明提供的干膜润滑剂组合物中，选用石墨粉作为固体润滑剂，优选为胶体石墨粉。胶体石墨粉又称超细石墨粉，是以优质的天然鳞片石墨为原料，经过多道研磨，最后通过胶体磨粉碎研磨得到的石墨粉。胶体石墨粉粒子的大小，在理论上为0.1～0.01微米之间，而实际应用的胶体石墨粉多在1微米至数微米之间。胶体石墨粉在空气中能够耐420℃的高温，具有特殊的抗氧化性、可塑性，同时具有良好的导电性、隔热性和附着性，平均摩擦系数为0.05～0.1，具有较低的摩擦系数和良好的润滑性能。在本发明提供的干膜润滑剂组合物包含(40～80)g/L的石墨粉，优选为(45～70)g/L，更优选为(50～60)g/L，所述石墨粉的粒度优选为100目～12500目，更优选为200目～10000目，最优选为500目～5000目。

在本发明中，选用环氧酯漆作为所述干膜润滑剂组合物中的粘结剂。本发明所用的环氧酯漆为市售商品，本发明对所述环氧酯漆没有特殊的要求，市场购得的环氧酯漆即可，如环氧酯底漆、环氧酯面漆、环氧树脂清漆、环氧耐油漆或环氧酯烘干绝缘漆，优选为环氧酯烘干绝缘漆。本发明所述环氧酯漆优选包括环氧树脂-干性油酸酯，氨基树脂和溶剂，具有优良的耐热性、耐油性、抗潮、抗化学气体腐蚀、绝缘性能，适合于各种工作环境；还具有良好的粘结力，不易在零件表面脱落，能够使干膜润滑剂组合物较长久的附着在零件表面提供润滑性能。本发明对所述环氧酯漆没有特殊限制，本领域技术人员熟知的环氧酯漆即可，如上海开林造漆厂生产的型号为H 30-15的环氧酯烘干绝缘漆、型号为H 30-12的环氧酯烘干绝缘漆、型号为H 30-25的环氧酯烘干绝缘漆或型号为H 30-26的环氧酯烘干绝缘漆。在本发明提供的干膜润滑剂组合物中包含(230～300)mL/L的环氧酯漆，优选为(240～280)mL/L，更优选为(250～260)mL/L。

本发明提供的干膜润滑剂组合物为有机溶剂体系涂料，所用的主溶剂为极性有机溶剂，主溶剂对石墨粉和环氧酯漆具有较强的溶解能力，而且能够与水混溶，并且容易挥发，有利于缩短干膜润滑剂组合物的固化时间。所述主溶剂优选为丙酮、乙醇、丁醇或酮类衍生物，更优选为丙酮。在本发明提供的干膜润滑剂组合物中包括(450～650)mL/L的主溶剂，优选为(480～620)mL/L，更优选为(500～600)mL/L。

为了防止由于主溶剂极性太强带来的干膜润滑剂组合物的粘附性能降低的缺陷，本发明在溶剂体系中添加辅助溶剂以配合主溶剂共同起作用，使得到的干膜润滑剂组合物保持良好的粘附性能。所述辅助溶剂为极性小于主溶剂的有机溶剂，优选为极性小于主溶剂的醇类化合物、酮类化合物或苯类化合物，更优选为二甲苯；在本发明提供的干膜润滑剂组合物中包括(30～100)mL/L的辅助溶剂，优选为(40～80)mL/L，更优选为(50～60)mL/L。

在本发明提供的干膜润滑剂组合物中的溶剂体系中包含润滑改进剂，所述润滑改进剂有利于提高本发明提供的干膜润滑剂组合物的润滑性能，所述润滑改进剂为不同于上述主溶剂和辅助溶剂的醇类化合物、酮类化合物或苯类化合物，优选为乙二醇乙醚，在本发明提供的干膜润滑剂组合物中包括(50～150)mL/L润滑改进剂，优选为(60～120)mL/L，更优选为(80～100)mL/L。

本发明提供的干膜润滑剂组合物优选按照以下方法制备：

将上述技术方案中的石墨粉、环氧酯漆、主溶剂、辅助溶剂和润滑改进剂混合，得到干膜润滑剂组合物。

在本发明中，也可以首先将上述技术方案中的主溶剂、辅助溶剂、润滑改进剂、环氧酯漆混合并搅拌均匀，得到液体混合物；然后向所述液体混合物中加入石墨粉，搅拌均匀，得到干膜润滑剂组合物。

在本发明中，将上述技术方案中各组分混合后，优选过滤得到的固液混合物，更优选用钢丝筛过滤得到的固液混合物，得到干膜润滑剂组合物，所述钢丝筛的孔径优选为0.01mm～0.1mm，更优选为0.02mm～0.08mm，最优选为0.03mm～0.05mm。

本发明对上述技术方案得到的干膜润滑剂组合物的技术指标进行了测试，测试结果表明，本发明提供的干膜润滑剂组合物优选为黑灰色，均匀且无机械杂质；所述干膜润滑剂组合物的干膜摩擦系数优选≤0.1，更优选≤0.08；酸值优选为1mg KOH/g～5mg KOH/g，更优选为2mg KOH/g～4mgKOH/g；本发明采用涂-4粘度计对得到的干膜润滑剂的粘度进行测定，结果表明，在24℃～26℃下的粘度优选为25s～30s，更优选为26s～28s；采用中华人民共和国国家标准GB 1725-79(89)涂料固体含量测定法测定得到的干膜润滑剂组合物的固体含量优选≥65％，更优选≥70％。

本发明采用中华人民共和国国家标准GB/T 1720-29漆膜附着力测定法对上述技术方案得到的干膜润滑剂组合物的附着性能进行测试，结果表明，本发明提供的干膜润滑剂组合物的附着力级别优选为1级～2级。

本发明对得到的干膜润滑剂的耐热水性能进行测试，将得到的干膜润滑剂组合物涂层优选浸入90℃～100℃的蒸馏水中，所述浸入时间优选为2小时～5小时，观察其中干膜润滑剂组合物的变化，结果表明，本发明提供的干膜润滑剂组合物不起泡，不脱落。

本发明采用中华人民共和国国家标准GB/T 1731-93漆膜柔韧性测定法测定得到的干膜润滑剂组合物的柔韧性，结果表明，本发明提供的干膜润滑剂组合物的柔韧性级别优选为1级～3级。

本发明对得到的干膜润滑剂组合物的耐油性进行测试，将所述干膜润滑剂组合物涂层优选浸入20℃～30℃的润滑油中，所述润滑油优选为20号润滑油，所述浸入时间优选为20小时～30小时，观察干膜润滑剂组合物的变化，结果表明，本发明提供的干膜润滑剂组合物不起泡，不脱落。

本发明对得到的干膜润滑剂组合物的固化温度和固化时间进行测试，结果表明，本发明提供的干膜润滑剂组合物的固化温度优选为160℃～200℃，更优选为175℃～185℃，在上述固化温度下的固化时间优选1分钟～1.5小时，更优选为5分钟～1小时。

本发明对得到的干膜润滑剂组合物的耐热性能进行测试，将所述干膜润滑剂组合物优选放置于380℃～450℃，更优选为395℃～405℃下，测试其在上述温度下的耐热时间，结果表明，所述耐热时间优选为700小时～1000小时，更优选为750小时～900小时。

本发明用得到的干膜润滑剂组合物制备润滑剂涂层，研究了其干燥性能。本发明对所述制备润滑剂涂层的技术方案没有特殊要求，本领域技术人员熟知的制备润滑剂涂层的方法即可。在本发明中，所述涂层的厚度优选为10μm～30μm，更优选为15μm～25μm，所述涂层在3分钟内即完成干燥，更优选在2分钟内完成干燥。

本发明提供的干膜润滑剂组合物具有良好的表层干燥性能、柔韧性和附着性能，具有良好的耐热水性、耐热性和耐油性，适用于不同工作环境下的零件的润滑层。

本发明提供了干膜润滑剂组合物，包括以下组分：(40～80)g/L的石墨粉；(230～300)mL/L的环氧酯漆；(450～650)mL/L的主溶剂；(30～100)mL/L的辅助溶剂；(50～150)mL/L的润滑改进剂。本发明提供的干膜润滑剂组合物以石墨粉为固体润滑剂，环氧酯漆为粘结剂，配以主溶剂、辅助溶剂和润滑改进剂，本发明得到的干膜润滑剂组合物为有机溶剂体系涂料，具有良好的固化性能，对固化环境要求简单，只要将干膜润滑剂组合物置于固化温度下即可，而且固化温度低，固化时间短，提高了固化效率。

另外，本发明提供的干膜润滑剂组合物不具有自固化性质，不会再喷涂过程中堵塞喷涂设备，而且不需要专门的喷涂设备，投资少，而且原料易得，价格低，降低了生产和使用的成本；本发明提供的干膜润滑剂组合物不会容易地吸收空气中的水分而造成变质，对存储条件没有特殊的要求，增加了其保质期；本发明得到的干膜润滑剂组合物的施工性能好，不容易产生流挂，具有优良的表层干燥性。

为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的干膜润滑剂组合物进行详细描述，但不能将他们理解为对本发明保护范围的限制。

实施例1

将5800mL丙酮、600mL二甲苯、1000mL乙二醇乙醚和2500mL上海开林造漆厂生产的型号为H 30-15的环氧酯烘干绝缘漆混合置于铁罐中，搅拌均匀后向其中加入600g上海石墨粉剂厂生产的型号为F-1的胶体石墨粉，搅拌均匀后将得到的混合物通过孔径为0.045mm的钢丝筛过滤两遍，得到干膜润滑剂组合物。

本发明对得到的干膜润滑剂组合物的技术指标进行测试，结果如表1所示，表1为本发明实施例1～6得到的干膜润滑剂组合物的技术指标。

本发明对得到的干膜润滑剂组合物的附着性能、耐热水性、柔韧性和耐油性能进行测试，结果如表2所示，表2为本发明实施例1～6得到的干膜润滑剂组合物的性能参数。

实施例2

将6960mL丙酮、720mL二甲苯、600mL乙二醇乙醚、600mL无水乙醇和2760mL上海开林造漆厂生产的型号为H 30-15的环氧酯烘干绝缘漆混合置于铝罐中，搅拌均匀后向其中加入600g上海石墨粉剂厂生产的型号为F-1的胶体石墨粉，搅拌均匀后将得到的混合物通过孔径为0.045mm的钢丝筛过滤3遍，得到干膜润滑剂组合物。

实施例3

将8700mL丙酮、900mL二甲苯、1000mL乙二醇乙醚、500mL无水乙醇和3750mL上海开林造漆厂生产的型号为H 30-15的环氧酯烘干绝缘漆混合置于铁罐中，搅拌均匀后向其中加入900g上海石墨粉剂厂生产的型号为F-1的胶体石墨粉，搅拌均匀后将得到的混合物通过孔径为0.045mm的钢丝筛过滤3遍，得到干膜润滑剂组合物。

实施例4

将5800mL丙酮、600mL二甲苯、1000mL乙二醇乙醚和2500mL上海开林造漆厂生产的型号为H 30-12的环氧酯烘干绝缘漆混合置于铁罐中，搅拌均匀后向其中加入600g上海石墨粉剂厂生产的型号为F-1的胶体石墨粉，搅拌均匀后将得到的混合物通过孔径为0.045mm的钢丝筛过滤两遍，得到干膜润滑剂组合物。

实施例5

将6960mL丙酮、720mL二甲苯、600mL乙二醇乙醚、600mL无水乙醇和2760mL上海开林造漆厂生产的型号为H 30-25的环氧酯烘干绝缘漆混合置于铝罐中，搅拌均匀后向其中加入600g上海石墨粉剂厂生产的型号为F-1的交替石墨粉，搅拌均匀后将得到的混合物通过孔径为0.045mm的钢丝筛过滤两遍，得到干膜润滑剂组合物。

实施例6

将8700mL丙酮、900mL二甲苯、1000mL乙二醇乙醚、500mL无水乙醇和3750mL上海开林造漆厂生产的型号为H 30-26的环氧酯烘干绝缘漆混合置于铁罐中，搅拌均匀后向其中加入900g上海石墨粉剂厂生产的型号为F-1的胶体石墨粉，搅拌均匀后将得到的混合物通过孔径为0.045mm的钢丝筛过滤5遍，得到干膜润滑剂组合物。

表1本发明实施例1～6得到的干膜润滑剂的技术指标

由表1可知，本发明得到的干膜润滑剂组合物对固化环境要求低，将得到的干膜润滑剂组合物置于固化温度下即可，而且所需的固化温度低，固化时间短。

表2本发明实施例1～6得到的干膜润滑剂性能参数

由表2可知，本发明提供的干膜润滑剂组合物具有良好的附着力，不易在零件表面脱落；具有良好的耐热水性，适用于溶液的工作环境中；具有良好的柔韧性，不会造成润滑剂涂层在零件表明因裂纹等因素而剥落，影响零件的使用；具有良好的耐油性，适用于油性工作环境中。

由以上实施例可知，本发明提供的干膜润滑剂组合物对固化环境要求低，在固化温度下放置即可以完成固化，且固化温度低，固化时间短，具有良好的润滑性能和施工性能。本发明提供的干膜润滑剂组合物具有优良的附着力、耐热性、耐油性、柔韧性和抗腐蚀性能，适用于各种工作环境中；本发明提供的干膜润滑剂组合物不具有自固化的性质，因此不会堵塞喷涂设备。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种干膜润滑剂组合物，由以下组分组成：

（40～80）g/L的石墨粉；

（230～300）mL/L的环氧酯漆；

（450～650）mL/L的主溶剂，所述主溶剂为丙酮、乙醇、丁醇或酮类衍生物；

（30～100）mL/L的辅助溶剂，所述辅助溶剂为二甲苯；

（50～150）mL/L的润滑改进剂，所述润滑改进剂为乙二醇乙醚。

2.根据权利要求1所述的干膜润滑剂组合物，其特征在于，所述石墨粉为（50～60）g/L。

3.根据权利要求1所述的干膜润滑剂组合物，其特征在于，所述环氧酯漆为（240～280）mL/L。

4.根据权利要求1所述的干膜润滑剂组合物，其特征在于，所述主溶剂为（500～600）mL/L。

5.根据权利要求1所述的干膜润滑剂组合物，其特征在于，所述辅助溶剂为（50～60）mL/L。

6.根据权利要求1所述的干膜润滑剂组合物，其特征在于，所述润滑改进剂为（80～100）mL/L。

7.根据权利要求1所述的干膜润滑剂组合物，其特征在于，所述环氧酯漆包括环氧树脂-干性油酸酯、氨基树脂和溶剂。

8.根据权利要求1所述的干膜润滑剂组合物，其特征在于，所述石墨粉的粒度为100目～12500目。