CN104450007A

CN104450007A - 一种导电用耐高温润滑脂及其制备方法

Info

Publication number: CN104450007A
Application number: CN201410664737.3A
Authority: CN
Inventors: 裴素朋; 孙迎新; 韩生
Original assignee: Shanghai Institute of Technology
Current assignee: Shanghai Institute of Technology
Priority date: 2014-11-19
Filing date: 2014-11-19
Publication date: 2015-03-25

Abstract

本发明一种导电用耐高温润滑脂，包括全氟聚醚、纳米二氧化硅、纳米金属氧化物、防腐蚀添加剂，在所述的润滑脂中，所述的全氟聚醚的质量百分比为80~95%，所述的纳米二氧化硅的质量百分比为1~10%，所述的纳米金属氧化物的质量百分比为2~10%，所述的防腐蚀添加剂质量百分比为0.01-0.5%，所述全氟聚醚的化学式为X-(C_aF_2aO)_n-Y表示，式中X，Y，相同或不同，选自-CF₃、-C₂F₅、或C₃F₇，n为1~500，a为0~4的整数。本发明还公开了上述润滑脂的制备方法。本发明所述的导电脂具有较高的导电性能，且具备优异的耐腐蚀性和耐高温性。

Description

一种导电用耐高温润滑脂及其制备方法

技术领域

本发明属于化工领域，尤其涉及一种导电材料，具体来说是一种导电用耐高温润滑脂及其制备方法。

背景技术

导电脂作为一种高温高压全合成油脂，其内含特殊导电添加剂，对于电力行业中的发电厂、变电站、配电所及输电线路金属( 铜铝、铝铝、铜铜、铜钢、铝钢) 导体连接处，将导电润滑脂涂于导体的接触面，将增大导电接触面，降低接触电阻和温度、阻止氧气、水气和其他腐蚀介质侵人接触区，减轻由氧化铝和氧化铜产生的高电阻率，降低搭接区域的电化腐蚀作用．因此，在高电压传输、制盐和化工类等腐蚀性较强的企业，要求导电装置必须使用导电润滑脂。然而现有的导电脂要么制备方法过于复杂，要么由于其导电性能和导电连接的可靠性不够理想，特别是目前市场上导电脂大部分用到的基础油，一般都是矿物油、合成脂类油及硅油等。矿物油、合成脂类油存在高温碳化的缺点，而硅油在高温时也存在凝胶现象，影响实际使用效果。另外，目前所使用的增加导电性能的添加剂一般是碳黑、铜粉、银粉、锡粉等，外观具有一定的颜色，特别是高温运行后，润滑脂外观颜色变得更差，有时使得装置受到颜色污染等，最终给导电脂的制造和使用者带来不便。

全氟聚醚(Perfluoropolyether,PFPE)是一类比较特殊的含氟高分子聚合物,分子中仅有C、F、O三种元素。常温下为无色、无味、透明液体。它具有优良的耐热性和氧化安定性、高静态粘度、非常低的蒸汽压、抗辐射性、低流动温度和良好的高压润滑性等。可广泛应用于化学工业、电子工业、机械工业、核工业、航空航天工业等。另外，PFPE还可应用于个人护理品、文物保护、汽车工业等领域。

随着社会的发展、科学技术的进步，特别是人类资源、能源及环保等问题日益受到国际社会的重视，具有高度稳定、耐腐蚀等特性的全氟聚醚类聚合物的应用领域将越来越广。

为增稠于PFPE的润滑脂，人们一般使用聚四氟乙烯（PTFE）、二硫化钼（MoS₂）、氧化陶瓷、氮化硼（BN）、尿素、高分散的硅胶等。这种经过增稠的全氟聚醚润滑脂通常固含量过高，且添加的颗粒粒径较大，在某些应用领域，使用效果欠佳，比如降低噪音领域等。

发明内容

针对现有技术中的上述问题，本发明提供了一种导电用耐高温润滑脂及其制备方法，所述的这种导电用耐高温润滑脂及其制备方法解决了现有技术中的导电脂制备方法过于复杂，导电性能不够理想的技术问题。

本发明一种导电用耐高温润滑脂，包括全氟聚醚、纳米二氧化硅和纳米金属氧化物，在所述的润滑脂中，所述的全氟聚醚的质量百分比为80~95%，所述的纳米二氧化硅的质量百分比为1~10%，纳米金属氧化物的质量百分比为2~10%，所述的防腐蚀添加剂的质量百分比为0.01-0.5%。所述全氟聚醚的化学式为X-(C_aF_2aO)_n-Y表示，式中X，Y，相同或不同，选自-CF₃、-C₂F₅、或C₃F₇，n为1~500，a为0~4的整数。

进一步的，所述的全氟聚醚的分子量大小为2000-15000g/mol，优选为6000-11000g/mol。

进一步的，所述的纳米二氧化硅的平均粒径大小为1-300nm，纳米二氧化硅比表面积为100-3000m²/g。

进一步的，所述的纳米金属氧化物为纳米氧化钛或氧化锡中的一种或两种的组合，所述的纳米金属氧化物的平均粒径为10-500nm。

进一步的，还含有防腐蚀的添加剂，防腐蚀的添加剂优选为全氟聚醚修饰的苯基膦、磷嗪、羧酸、磷酸酯、硫代磷酸酯，酰胺类或者硫酸酯的一种或几种的组合。

本发明还提供了上述导电用耐高温润滑脂的制备方法是：按照上述质量百分比称取各物质，先将纳米二氧化硅加入全氟聚醚中，并在三辊研磨机中研磨1~6h，再加入纳米金属氧化物，继续研磨2~8h，即导电用耐高温润滑脂。

进一步的，在加入纳米金属氧化物继续研磨2~8h后加入防腐蚀的添加剂，混匀。

本发明采用具有良好综合特性的全氟聚醚作为基础油，大比表面的纳米二氧化硅作为增稠剂，导电性氧化钛或氧化锡纳米金属氧化物作为导电剂，经研磨机充分研磨混合后, 本混合材料可作为导电用耐高温润滑脂，具有优良的导电和耐高温效果。

本发明的导电用耐高温润滑脂是一种白色润滑脂，具有较高的导电性能、耐腐蚀性和耐高温性。

具体实施方式

实施例1

取0.5Kg纳米二氧化硅加入到9Kg全氟聚醚中，并投入三辊研磨机，充分研磨4h，再加入300g纳米氧化钛，继续研磨6h，再加入10g全氟聚醚磷酸酯，继续研磨2h，根据需要，进行包装。

实施例2

取0.8Kg纳米二氧化硅加入到8Kg全氟聚醚中，并投入三辊研磨机，充分研磨3h，再加入300g纳米氧化钛，继续研磨6h，再加入8g全氟聚醚磷酸酯，继续研磨2h，根据需要，进行包装。

实施例3

取1.0Kg纳米二氧化硅加入到10Kg全氟聚醚中，并投入三辊研磨机，充分研磨3h，再加入500g纳米氧化钛，继续研磨6h，再加入10g全氟聚醚酰胺，继续研磨2h，根据需要，进行包装。

实施例4

取0.6Kg纳米二氧化硅加入到8Kg全氟聚醚中，并投入三辊研磨机，充分研磨2h，再加入200g纳米氧化锡，继续研磨5h，再加入8g全氟聚醚酰胺，继续研磨2h，根据需要，进行包装。

实施例5

取0.5Kg纳米二氧化硅加入到8Kg全氟聚醚中，并投入三辊研磨机，充分研磨3h，再加入400g纳米氧化锡，继续研磨6h，再加入8g全氟聚醚磷酸酯，继续研磨2h，根据需要，进行包装。

实施例6

取0.5Kg纳米二氧化硅加入到9Kg全氟聚醚中，并投入三辊研磨机，充分研磨3h，再加入500g纳米氧化锡，继续研磨6h，再加入8g全氟聚醚硫酸酯，继续研磨2h，根据需要，进行包装。

对实施例2制备得到的导电用耐高温润滑脂进行性能测试，结果如下表：

检测对象	检测项目	检验结果	检验方法
				全氟聚醚（PFPE）	分子量	6850g/mol	核磁共振（NMR）
纳米氧化钛	粒径	510nm	激光粒度分析仪
				润滑脂	外观	白色	目测
润滑脂	锥入度	282	GB/T269-91
				润滑脂	耐高温性	300℃不分解	热分析（TG）
体积电阻率	体积电阻率	2×10²(Ω·cm）	GB1410-2006

Claims

1.一种导电用耐高温润滑脂，其特征在于：包括全氟聚醚、纳米二氧化硅、纳米金属氧化物、防腐蚀添加剂，在所述的润滑脂中，所述的全氟聚醚的质量百分比为80~95%，所述的纳米二氧化硅的质量百分比为1~10%，和纳米金属氧化物的质量百分比为2~10%，所述的防腐蚀添加剂的质量百分比为0.01-0.5%，所述的全氟聚醚的化学式为X-(C_aF_2aO)_n-Y表示，式中X，Y，相同或不同，选自-CF₃、-C₂F₅、或C₃F₇，n为1~500，a为0~4的整数。

2.根据权利要求1所述的一种导电用耐高温润滑脂，其特征在于：所述的全氟聚醚的分子量大小为2000-15000g/mol，优选为6000-11000g/mol。

3.根据权利要求1所述的一种导电用耐高温润滑脂，其特征在于：所述的纳米二氧化硅的平均粒径大小为1-300nm，纳米二氧化硅比表面积为100-3000m²/g。

4.根据权利要求1所述的一种导电用耐高温润滑脂，其特征在于：所述的纳米金属氧化物为纳米氧化钛或氧化锡中的一种或两种的组合，所述的纳米金属氧化物的平均粒径为10-500nm。

5.根据权利要求1所述的一种导电用耐高温润滑脂，其特征在于：还含有防腐蚀的添加剂，防腐蚀的添加剂为全氟聚醚修饰的苯基膦、磷嗪、羧酸、磷酸酯、硫代磷酸酯，酰胺类或者硫酸酯的一种或几种的组合。

6.权利要求1所述的一种导电用耐高温润滑脂的制备方法，其特征在于：按照上述质量百分比称取各物质，先将纳米二氧化硅加入全氟聚醚中，并在三辊研磨机中研磨1~6h，再加入纳米金属氧化物，继续研磨2~8h，即导电用耐高温润滑脂。

7.根据权利要求6所述的一种导电用耐高温润滑脂的制备方法，其特征在于：在加入纳米金属氧化物继续研磨2~8h后加入防腐蚀的添加剂，混匀。