CN108587404A - 一种油封涂层剂、涂层剂的喷涂方法以及由其制备的油封 - Google Patents

一种油封涂层剂、涂层剂的喷涂方法以及由其制备的油封 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种油封涂层剂、涂层剂的喷涂方法以及由其制备的油封。一种油封涂层剂，由A组分、B组分、C组分按100:7‑8:100的质量比例构成，其中，A组分由石墨粉、二硫化钼、聚四氟乙烯组成；B组分为水性固化剂，由聚乙二醇单甲基醚封端的1,6‑二异氰酸根合己烷的均聚物和1,6‑二异氰酰基己烷组成；C组由聚丙烯酸盐和水性环氧树脂组成，将所述涂层剂涂覆于油封主唇和防尘唇区域，涂层厚度约30μm。油封工作时，部分涂层剂从油封转移到轴表面，同时油封唇口与轴接触力的作用促使涂层膜紧密覆盖在轴表面，使轴变得更为光滑，从而起到降低摩擦系数的作用，在油封的整个寿命期内提供一个较低的、稳定的摩擦力和摩擦力矩。

Description

一种油封涂层剂、涂层剂的喷涂方法以及由其制备的油封
技术领域
本发明涉及一种油封涂层剂、涂层剂的喷涂方法以及由其制备的油封。
背景技术
当前国内外对高性能低摩擦磨损油封的研究主要包括：一、从结构设计上降低油封对轴的抱紧力。如瑞典特瑞宝公司的特康泛力PDR系列、美国卡勒克公司的PS-SEAL 系列、欧盟TDM-SEALS集团的一次性成型“反旋螺纹槽” 内唇口流体动力型油封、德国科德宝集团的气动润滑面接触式密封圈，国外已商品化并应用于航空发动机、汽车发动机及螺杆式空气压缩机等高端领域，但基于技术、工艺和成本的限制，相应产品尚未在中国量产；二、从材料和表面处理方面降低唇口的摩擦系数。橡胶唇口涂覆涂层是一种最新发展的技术，技术关键是涂料和涂层工艺设备，德国klueber lubrication公司开发了油封用涂料系列，涂覆橡胶油封取得优越的摩擦效果。国内普遍采用在氟橡胶胶料中加入减摩剂, 或对油封唇口进行表面处理，包括在唇口表面粘贴聚四氟乙烯薄膜，在一定程度上改善了油封唇口摩擦因数和耐磨性，但存在氟橡胶、填料和聚四氟乙烯相容性不佳、粘结不牢等问题，影响密封性能和油封的使用寿命。且相关领域产品在国内尚处于应用开发阶段，涂层材料主要依赖于进口，价格较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种油封涂层剂、涂层剂的喷涂方法以及在油封主唇和防尘唇区域涂覆涂层，旨在延长涂覆油封的寿命、降低摩擦系数和摩擦力矩以及减少发动机损耗。
本发明，所述的油封涂层剂，由A组分、B组分、C组分按100:7-8:100的质量比例构成，其中，A组分由石墨粉35-45wt%、二硫化钼10-20wt%、聚四氟乙烯40-50wt%组成；B组分为水性固化剂，由聚乙二醇单甲基醚封端的1,6-二异氰酸根合己烷的均聚物90-99wt%和1,6-二异氰酰基己烷1-10wt%组成；C组由聚丙烯酸盐XT-1100 30-45wt%和水性环氧树脂55-70wt%组成，聚丙烯酸盐XT-1100用作高分子表面活性剂，首先，将其置于三辊研磨机上精磨２～３遍，制得配合料分，添加配方量的水性环氧树脂，经磁力搅拌20-30 min，再超声分散混合20-30 min，调配出C组分，其中，所添加的水性环氧树脂，促进涂层剂成膜，改善涂层剂及氟橡胶的粘结；使用前，将A组分和C组分按比例混合后，添加水性固化剂B组分，再经充分搅拌混合，制得油封涂层剂。
本发明，所述石墨粉可为复配石墨粉，由粒径为20μm的石墨粉与粒径为2μm的石墨粉按质量比为5:1构成。
本发明，所述油封涂层剂的喷涂方法，包括以下步骤：
（1）涂层剂调配：将A组分、B组分、C组分按100:7-8:100的质量比例配料，然后经磁力搅拌，超声分散，浓度调配，制成涂层剂，其中，浓度调配的稀释剂为蒸馏水；
（2）喷涂：对经等离子活化好的油封总成产品进行加热处理，并保持油封基材温度在80～100℃，将混合均匀的涂层剂装入喷涂设备，喷涂于活化后的氟橡胶油封，通过喷射枪和压缩空气高速气流，将涂层剂雾化成细小微粒，直接喷射到油封的主唇和防尘唇表面形成涂层，涂层厚度为25-35μm；
（3）涂层固化：将涂覆后的油封置于150℃的烘干箱中烘烤10-20min，直至涂层完全固化。
本发明，在所述油封的主唇和防尘唇的表面，采用所述的涂层剂以及所述喷涂方法涂覆涂层。
本发明，所述涂层剂需要可调式喷射口的喷射枪精准控制喷射量和涂覆面积，喷射枪的喷射口直径可调范围为0-0.30mm，涂层区域仅限于油封主唇和防尘唇区域，涂层厚度约30μm。油封工作时，部分涂层剂从油封转移到轴表面，同时油封唇口与轴接触力的作用促使涂层膜紧密覆盖在轴表面，使轴变得更为光滑，从而起到降低摩擦系数的作用，在油封的整个寿命期内提供一个较低的、稳定的摩擦力和摩擦力矩。
附图说明
图1为喷涂涂层油封的结构示意图剖视图。
图中，1、油封总成；2、主唇；3、防尘唇；4、涂层。
具体实施方式
实施例1、一种油封涂层剂，由A组分、B组分、C组分按100:7.5:100的质量比例构成，其中，A组分由粒径为20μm的石墨粉35wt%，粒径为2μm的石墨粉7wt%、二硫化钼13wt%、聚四氟乙烯45wt%组成；B组分为水性固化剂，由聚乙二醇单甲基醚封端的1,6-二异氰酸根合己烷的均聚物96wt%和1,6-二异氰酰基己烷4wt%组成；C组由聚丙烯酸盐XT-1100 40wt%和水性环氧树脂60wt%组成，聚丙烯酸盐XT-1100用作高分子表面活性剂，首先，将其置于三辊研磨机上精磨２～３遍，制得配合料分，添加配方量的水性环氧树脂，经磁力搅拌30 min，再超声分散混合30 min，调配出C组分；使用前，将A组分和C组分按比例混合后，添加水性固化剂B组分，再经充分搅拌混合，制得油封涂层剂，其中，B组分可由克鲁勃润滑剂有限公司提供，其产品名称为：Klubertop TH 01 Komponente B；聚丙烯酸盐XT-1100可由山东鑫泰水处理技术有限公司提供。
实施例2、一种油封涂层剂的喷涂方法，包括以下步骤：
（1）涂层剂调配：将实施例1所述的A组分、B组分、C组分按100:7.5:100的质量比例配料，然后经磁力搅拌，超声分散，浓度调配，制成涂层剂，其中，浓度调配的稀释剂为蒸馏水；
（2）喷涂：对经等离子活化好的油封总成产品进行加热处理，并保持油封基材温度在95℃，将混合均匀的涂层剂装入喷涂设备，喷涂于活化后的氟橡胶油封，通过喷射枪和压缩空气高速气流，将涂层剂雾化成细小微粒，直接喷射到油封的主唇和防尘唇表面形成涂层，涂层厚度为30μm；
（3）涂层固化：将涂覆后的油封置于150℃的烘干箱中烘烤15min，直至涂层完全固化。
实施例3、参照图1，一种涂层油封，包括主唇2和防尘唇3，在所述主唇2和防尘唇3的表面，采用实施例1所述的涂层剂以及实施例2所述喷涂方法涂覆涂层4，涂层厚度约为30μm。

Claims (4)

1.一种油封涂层剂，由A组分、B组分、C组分按100:7-8:100的质量比例构成，其中，A组分由石墨粉35-45wt%、二硫化钼10-20wt%、聚四氟乙烯40-50wt%组成；B组分为水性固化剂，由聚乙二醇单甲基醚封端的1,6-二异氰酸根合己烷的均聚物90-99wt%和1,6-二异氰酰基己烷1-10wt%组成；C组由聚丙烯酸盐XT-1100 30-45wt%和水性环氧树脂55-70wt%组成，聚丙烯酸盐XT-1100用作高分子表面活性剂，首先，将其置于三辊研磨机上精磨２～３遍，制得配合料分，添加配方量的水性环氧树脂，经磁力搅拌20-30 min，再超声分散混合20-30min，调配出C组分；使用前，将A组分和C组分按比例混合后，添加水性固化剂B组分，再经充分搅拌混合，制得油封涂层剂。
2.根据权利要求1所述的油封涂层剂，其特征在于：所述石墨粉为复配石墨粉，由粒径为20μm的石墨粉与粒径为2μm的石墨粉按质量比为5:1构成。
3.根据权利要求1或2所述的油封涂层剂的喷涂方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）涂层剂调配：将A组分、B组分、C组分按100:7-8:100的质量比例配料，然后经磁力搅拌，超声分散，浓度调配，制成涂层剂，其中，浓度调配的稀释剂为蒸馏水；
（2）喷涂：对经等离子活化好的油封总成产品进行加热处理，并保持油封基材温度在80～100℃，将混合均匀的涂层剂装入喷涂设备，喷涂于活化后的氟橡胶油封，通过喷射枪和压缩空气高速气流，将涂层剂雾化成细小微粒，直接喷射到油封的主唇和防尘唇表面形成涂层，涂层厚度为25-30μm；
（3）涂层固化：将涂覆后的油封置于150℃的烘干箱中烘烤10-20min，直至涂层完全固化。
4.一种涂层油封，包括主唇（2）和防尘唇（3），其特征在于在所述主唇（2）和防尘唇（3）的表面，采用权利要求1或2所述的涂层剂以及由权利要求3所述喷涂方法涂覆涂层（4）。
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