CN106566605A - 一种速干型干膜润滑剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于固体润滑用润滑剂制备技术领域，特别涉及一种速干型干膜润滑剂及其制备方法。其特征在于，以重量百分含量计，其原料组成为：固体润滑剂10％～70％、耐磨添加剂4％～10％、分散剂0.2％～5％、抗氧化剂1％～5％、固体添加剂0.5％～2.5％、增粘剂10％～50％、极压抗磨剂5％～20％；将所称取的各组分混合搅拌均匀；搅拌过程中超声波振荡30‑60分钟；在80‑100℃下干燥至水分重量百分含量20‑30％；干燥后的组份经研磨后得到润滑剂。本发明成膜速度快，常温约15～30秒，膜覆盖均匀。

Description

一种速干型干膜润滑剂及其制备方法

技术领域

本发明属于固体润滑用润滑剂制备技术领域，特别涉及一种速干型干膜润滑剂及其制备方法。

背景技术

传统干膜润滑油是一种含有聚四氟乙烯(PTFE)固体润滑颗粒的润滑剂，润滑剂会在润滑部位表面(金属、纸张、木头、橡胶、塑胶、玻璃等绝大部分需润滑部件的表面)挥发并形成一层均匀润滑薄膜，同时起到防水、防潮、防腐蚀及清洁作用。

传统干膜润滑油用于需要洁净润滑的金属、塑胶及橡胶滑动部件的减低摩擦和消除异音，如滑轨、伸缩镜头、转轴、连接器、卡座、天线、发条等；应用于照相机、影音设备(CD、DVD、摄影机、车载音响)、办公设备(复印件、打印机、笔记本电脑)、光学仪器、精密仪器、汽车的内部精密机构的润滑。

传统干膜润滑剂成膜速度慢，生产工艺周期长，影响生产效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种速干型干膜润滑剂及其制备方法，加快干膜润滑膜的成膜速度，缩短生产周期，提高工作效率。

本发明为了实现上述目的，通过如下技术方案解决上述问题：一种速干型干膜润滑剂，其特征在于，以重量百分含量计，其原料组成为：

固体润滑剂 10％～70％；

耐磨添加剂 4％～10％；

分散剂 0.2％～5％；

抗氧化剂 1％～5％；

固体添加剂 0.5％～2.5％；

增粘剂 10％～50％；

极压抗磨剂 5％～20％；

上述所述的固体润滑剂选用胶体石墨、聚四氟乙烯、轻质碳酸钙、纳米金刚石的一种或多种；

所述的耐磨添加剂选用滑石粉、钛白粉、轻体碳酸钙、沉淀硫酸钡、碳酸镁、二氧化硅、氢氧化镁、氢氧化铝、氧化镁、高铝水泥、蒙脱土、高岭土、氧化锆中的一种或几种；

所述的分散剂选用OP-10、span-80、tween-20、聚乙二醇、聚乙烯醇缩甲醛以及聚乙烯醇缩丁醛中的一种或几种；

所述的抗氧化剂选用三氧化二锑、氧化铅、对辛基二苯胺、氨基甲酸酯、烷基化苯基-α-萘胺、辛基-丁基二苯胺、含酯基酚、含酯基受阻酚、含硫醚基酚的一种或多种；

所述的固体添加剂选用四氧化三铁、镍锌铜铁氧体、锰锌铁氧体和镁锌铁氧体中的一种或者几种；

所述的增粘剂选用硅酸钠、硅酸钾、磷酸二氢铝、磷酸二氢锌、磷酸二氢锰中的一种或几种。

所述的极压抗磨剂选用二烷基二硫代氨基甲酸锑、亚甲基双二丁基二硫代氨基甲酸酯、磷酸胺类化合物、二烷基二硫代氨基甲酸锑、氨基硫代酯、环烷酸铅、二丁基二硫代氨基甲酸钼、二丁基二硫代氨基甲酸锑、二丁基二硫代氨基甲酸铅、硼酸盐、硼化油酰胺、A-型有机铜化合物、磷酸三(2，3-二氯丙烷)酯的一种或多种。

本发明的优化，根据上述所述的一种速干型干膜润滑剂，其特征在于，以润滑剂总质量为100％计算，含有下列原料组分：

固体润滑剂 50％～60％；

耐磨添加剂 4％～10％；

分散剂 0.5％～4％；

抗氧化剂 1％～5％；

固体添加剂 0.5％～2.5％；

增粘剂 20％～35％；

极压抗磨剂 5％～10％；

本发明的进一步优化，根据上述所述的润滑剂，其特征在于，以润滑剂总质量为100％计算，含有下列原料组分：

固体润滑剂 59％；

耐磨添加剂 9％；

分散剂 1％；

抗氧化剂 3％；

固体添加剂 1％；

增粘剂 20％；

极压抗磨剂 7％；

本发明的优化，根据最上面所述的一种速干型干膜润滑剂，其特征在于，所述固体润滑剂颗粒平均粒径为6mm以下。

本发明的优化，根据最上面所述的一种速干型干膜润滑剂，其特征在于，选用的耐磨添加剂在添加前经过环氧树脂、有机硅树脂或者聚丙烯酸酯的表面包覆处理。

上述所述的任一一种润滑剂的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：

将耐磨添加剂进行表面包覆处理；

将按照上述比例所称取的各组分混合搅拌均匀；

搅拌过程中超声波振荡上述各组分混合物30-60分钟；

在80-100℃下干燥至水分重量百分含量20-30％；

干燥后的组份经研磨后得到润滑剂。

选用的耐磨添加剂在添加前经过环氧树脂、有机硅树脂或者聚丙烯酸酯高分子材料的表面包覆处理。表面改性工艺是影响矿物表面改性效果的主要因素之一。表面改性工艺要满足表面改性剂的应用要求或应用条件，对表面改性剂的分散性好，能够实现表面改性剂在粉体表面均匀且牢固的包覆；同时要求工艺简单、参数可控性好、产品质量稳定，而且能耗低、污染小。因此，选择表面改性工艺时至少要考虑以下因素：

a表面改性剂的特性，如水溶性、水解性、沸点或分解温度等；

b前段粉碎或粉体制备作业是湿法还是干法？如果是湿法作业可考虑采用湿法改性工艺；

c表面改性方法。如对于表面化学包覆，既可采用干法，也可采用湿法；但对于无机表面改性剂的沉淀包膜，只能采用湿法。

目前采用各种有机表面改性剂对无机粉体进行表面化学改性的各种工艺的特点和适用性如下：

(1)干法工艺

干法表面改性工艺简单，适用于各种有机表面改性剂，特别是非水溶性的各种表面改性剂。在干法改性工艺中，主要工艺参数是改性温度、粉体与表面改性剂的作用或停留时间。干法工艺中表面改性剂的分散和表面包覆的均匀性在很大程度上取决于表面改性设备。

(2)湿法工艺

湿法工艺具有表面改性剂分散好、表面包覆均匀等特点，但需要后续脱水(过滤和干燥)作业，适用于各种可水溶或水解的有机表面改性剂、无机表面改性剂以及前段为湿法制粉工艺而后段又需要干燥的场台。在湿法改性工艺中，主要工艺参数是温度、浆料浓度、反应时间、干燥温度和干燥时间等。

(3)粉碎与表面改性合二为一工艺

其特点是可以简化工艺，此外某些表面改性剂具有一定的助磨性，可在一定程度上提高粉碎效率。不足之处是温度不好控制，难以满足改性的工艺技术要求，而且，由于粉碎过程中包覆好的颗粒不断被粉碎，产生新的表面，颗粒包覆不均匀，包覆率不高；此外，如果粉碎设备的散热不好，超细粉碎过程中局部的过高温升可能在一定程度上使表面改性剂分解或分子结构被破坏。

(4)干燥与表面改性合二为一工艺

可以简化工艺，但干燥温度一般在200℃以上，干燥过程中加人的低沸点表面改性剂可能还来不及与与粉体表面作用就随水分子一起蒸发；然而如果在水分蒸发后出料前添加表面改性剂，虽然可以避免表面改性剂的蒸发，但停留时间较短，难以确保均匀牢固的包覆。湿法表面改性工艺虽然也要经过干燥，但是干燥之前表面改性剂已吸附于颗粒表面，排挤了颗粒表面的水化膜，因此在干燥时，首先蒸发掉的是颗粒外围的水分。

特别要注意要根据粉体的种类和表面性质选择不同的表面改性剂，同时还要注意表面改性剂与填充基体高分子材料的相容性等。

表面包覆性改性剂是指表面活性剂与粒子表面无化学反应，包覆层与粒子间靠物理或物理化学作用而结合的改性方法。具体包覆工艺包括物理包覆和化学包覆，物理包覆是直接将耐磨添加剂分散于高分子材料的分散液中经过机械和超声分散；化学包覆是利用改性剂如硅烷、钛酸酯、铝酸酯等偶联剂，高级脂肪酸、有机铵等的官能团与无机离子表面发生化学反应，如氧化铝、二氧化硅等粒子表面含有多个羟基官能团，这些官能团通过与上述改性剂化学反应引入所需要的官能团，这些官能团再与高分子中的对应官能团发生反应，进而实现耐磨添加剂颗粒的高分子包覆。如在二氧化硅表面引入KH-550改性，反应之后引入KH-550分子结构中的NH2-，而该NH2-基团可以通过分别与环氧基和羧基反应，实现在颗粒表面分别包覆环氧树脂和聚丙 烯酸(酯)树脂。高分子包覆耐磨添加剂之后，有效防止粒子聚集，有利于其在涂膜之中的均匀分散；同时由于高分子覆层硬度较低，使得耐磨添加剂的硬度适当降低，降低了硬质颗粒对于对摩面的划伤。本发明可选用两种包覆方式中的任一种。

本发明适用于金属表面的润滑耐磨涂覆，如各种机械、汽车零件等的永久润滑；铁路车辆、船舶等的零件补修；塔吊销轴、桥梁支柱、铁路道岔滑床板、火箭机器发射装置等的防锈及润滑兼用等。

本发明的工作原理为：干膜润滑油是采用不可燃氟化溶剂混合全氟聚醚油，并添加超低分子量聚四氟乙烯颗粒配制而成的液态氟素润滑剂。此速干性润滑剂使用后可在工件表面形成均匀一薄层类脂状白色半透明润滑薄膜，具有清洁、不含油脂的特性，解决传统油脂的扩散、污染问题，起到低扭矩润滑、减摩、消音、防静电、防尘埃的作用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：优异的高低温稳定性能，无油扩散现象；

(1)成膜速度快(常温约15～30秒)，膜覆盖均匀；

(2)极佳的绝缘性，极低的摩擦系数，提供持久的干式润滑；

(3)膜层不流动、不吸附尘埃和脏物粒子，有效保护部件洁净；

(4)可用刷子、涂敷器、喷雾器方式涂敷，较少的用量即可覆盖较大的面积；

(5)具环境友好性，对臭氧层破坏系数为零，大气中使用寿命长达5年；

(6)排水、防潮、保护金属不受锈蚀，与塑胶和弹胶体相容性良好。

干膜润滑剂是一种液态特种润滑剂，内含的固体润滑剂和特殊溶剂油均匀散布于不可燃溶剂中。使用后，会形成一薄层类脂状白色半透明润滑薄膜.作为中，低负荷润滑剂适用于潮湿及粉尘环境。干性保护膜可以抵抗灰尘和泥土，使设备运转时保持清洁，并且不会滴落或聚集而造成污染。

具体实施方式

为了使本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，现结合具体实施例，对本发明进行进一步阐述。

实施例一：一种速干型干膜润滑剂，其特征在于，以重量百分含量计，其原料组成为：

固体润滑剂 10％～70％；

耐磨添加剂 4％～10％；

分散剂 0.2％～5％；

抗氧化剂 1％～5％；

固体添加剂 0.5％～2.5％；

增粘剂 10％～50％；

极压抗磨剂 5％～20％；

上述所述的固体润滑剂选用胶体石墨；所述的耐磨添加剂选用滑石粉、轻体碳酸钙、沉淀硫酸钡、碳酸镁、二氧化硅、氧化镁、高铝水泥、蒙脱土、高岭土、氧化锆中；所述的分散剂选用OP-10、span-80；所述的抗氧化剂选用三氧化二锑、氧化铅；所述的固体添加剂选用四氧化三铁、镍锌铜铁氧体；所述的增粘剂选用硅酸钠、硅酸钾；所述的极压抗磨剂选用二烷基二硫代氨基甲酸锑、亚甲基双二丁基二硫代氨基甲酸酯、磷酸胺类化合物。

所述固体润滑剂颗粒平均粒径为6mm以下；耐磨添加剂在添加前经过环氧树脂表面包覆处理。

实施例二：一种速干型干膜润滑剂，其特征在于，以重量百分含量计，其原料组成为：

固体润滑剂 50％～60％；

耐磨添加剂 4％～10％；

分散剂 0.5％～4％；

抗氧化剂 1％～5％；

固体添加剂 0.5％～2.5％；

增粘剂 20％～35％；

极压抗磨剂 5％～10％；

上述所述的固体润滑剂选用聚四氟乙烯、轻质碳酸钙；所述的耐磨添加剂选用碳酸镁、二氧化硅、氢氧化镁、氢氧化铝、氧化镁、高铝水泥、高岭土、氧化锆；所述的分散剂选用tween-20、聚乙二醇、聚乙烯醇缩丁醛；所述的抗氧化剂选用烷基化苯基-α-萘胺、辛基-丁基二苯胺、含酯基酚；所述的固体添加剂选用锰锌铁氧体和镁锌铁氧体；所述的增粘剂选用磷酸二氢锌、磷酸二氢锰；所述的极压抗磨剂选用氨基硫代酯、环烷酸铅、二丁基二硫代氨基甲酸钼、二丁基二硫代氨基甲酸锑、二丁基二硫代氨基甲酸铅、硼酸盐。

所述固体润滑剂颗粒平均粒径为6mm以下；耐磨添加剂在添加前经过有机硅树脂表面包覆处理。

实施例三：一种速干型干膜润滑剂，其特征在于，以重量百分含量计，其原料组成为：

固体润滑剂 59％；

耐磨添加剂 9％；

分散剂 1％；

抗氧化剂 3％；

固体添加剂 1％；

增粘剂 20％；

极压抗磨剂 7％；

上述所述的固体润滑剂选用聚四氟乙烯、纳米金刚石；所述的耐磨添加剂选用沉淀硫酸钡、碳酸镁、二氧化硅、氢氧化镁、高铝水泥、蒙脱土、高 岭土、氧化锆；所述的分散剂选用聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩丁醛；所述的抗氧化剂选用辛基-丁基二苯胺、含酯基酚、含酯基受阻酚；所述的固体添加剂选用镍锌铜铁氧体、锰锌铁氧体；所述的增粘剂选用磷酸二氢铝、磷酸二氢锌；所述的极压抗磨剂选用二丁基二硫代氨基甲酸铅、硼化油酰胺、A-型有机铜化合物、磷酸三(2，3-二氯丙烷)酯。

所述固体润滑剂颗粒平均粒径为6mm以下；耐磨添加剂在添加前经过聚丙烯酸酯的表面包覆处理。

上述所述的任一一种润滑剂的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：

将按照上述比例所称取的各组分混合搅拌均匀；

搅拌过程中超声波振荡上述各组分混合物30-60分钟；

在80-100℃下干燥至水分重量百分含量20-30％；

干燥后的组份经研磨后得到润滑剂。

以下提供本发明的实施例，其仅用于解释和说明的目的，并不限制本发明。在实施例中，“份”是指“质量份数。

作为润滑剂可以用于：锁、插销、铰链、龙头、螺丝、夹具、风扇、精密机床、电镀件、造币机、固体表面、夹子、弹簧、按键、开关、轴承、铝合金窗轨等。

干性皮膜剂是由不可燃氟素溶剂混合全氟聚醚油及超低分子量聚四氟乙烯(PTFE)颗粒，并添加耐热、抗腐蚀等添加剂配置而成的干性皮膜润滑剂。此速干性润滑剂干燥后在工作表面形成一层均匀润滑薄膜，具有不沾灰尘、低扭矩、耐高低温、不淅油、消音的特性，并解决传统油性润滑剂的扩散、污染问题。

干膜润滑剂干燥后会在工件表面形成一层均匀的润滑薄膜，具有高清洁性、低扭矩润滑、消音、防静电、不淅油的特性，完美地解决了传统油性润 滑剂的扩散、污染等问题。广泛应用于电子、电器、相机、光学产品、精密仪器、汽车附件等产品的塑胶、金属、橡胶部件上。

(1)环境友好性，臭氧层破坏系数为零

(2)速干性，皮膜速度快，膜厚自然均匀

(3)绝缘性极佳，摩擦系数低耐磨性好

(4)防止尘埃，摩擦粉末的粘附

(5)不可燃材料，无需防爆装置

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述仅为本发明的优选例，本发明并不受上述优选例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还可有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。

Claims (6)

1.一种速干型干膜润滑剂，其特征在于，以重量百分含量计，其原料组成为：

上述所述的固体润滑剂选用胶体石墨、聚四氟乙烯、轻质碳酸钙、纳米金刚石的一种或多种；

所述的耐磨添加剂选用滑石粉、钛白粉、轻体碳酸钙、沉淀硫酸钡、碳酸镁、、二氧化硅、氢氧化镁、氢氧化铝、氧化镁、高铝水泥、蒙脱土、高岭土、氧化锆中的一种或几种；

所述的分散剂选用OP-10、span-80、tween-20、聚乙二醇、聚乙烯醇缩甲醛以及聚乙烯醇缩丁醛中的一种或几种；

所述的抗氧化剂选用三氧化二锑、氧化铅、对辛基二苯胺、氨基甲酸酯、烷基化苯基-α-萘胺、辛基-丁基二苯胺、含酯基酚、含酯基受阻酚、含硫醚基酚的一种或多种；

所述的固体添加剂选用四氧化三铁、镍锌铜铁氧体、锰锌铁氧体和镁锌铁氧体中的一种或者几种；

所述的增粘剂选用硅酸钠、硅酸钾、磷酸二氢铝、磷酸二氢锌、磷酸二氢锰中的一种或几种。

所述的极压抗磨剂选用二烷基二硫代氨基甲酸锑、亚甲基双二丁基二硫代氨基甲酸酯、磷酸胺类化合物、二烷基二硫代氨基甲酸锑、氨基硫代酯、环烷酸铅、二丁基二硫代氨基甲酸钼、二丁基二硫代氨基甲酸锑、二丁基二硫代氨基甲酸铅、硼酸盐、硼化油酰胺、A-型有机铜化合物、磷酸三(2，3-二氯丙烷)酯的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的一种速干型干膜润滑剂，其特征在于，以润滑剂总质量为100％计算：

3.根据权利要求2所述的润滑剂，其特征在于，以润滑剂总质量为100％计算：

4.根据权利要求1所述的一种速干型干膜润滑剂，其特征在于，所述固体润滑剂颗粒平均粒径为6mm以下。

5.根据权利要求1所述的一种速干型干膜润滑剂，其特征在于，选用的耐磨添加剂在添加前经过环氧树脂、有机硅树脂或者聚丙烯酸酯的表面包覆处理。

6.一种根据权利要求1～5任一项所述的润滑剂的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：

将耐磨添加剂进行表面包覆处理；

将按照上述比例所称取的各组分混合搅拌均匀；

搅拌过程中超声波振荡上述各组分混合物30-60分钟；

在80-100℃下干燥至水分重量百分含量20-30％；

干燥后的组份经研磨后得到润滑剂。