CN109666378A - 一种高稳定性耐腐蚀自润滑涂料、涂层及制备方法 - Google Patents

一种高稳定性耐腐蚀自润滑涂料、涂层及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高稳定性耐腐蚀自润滑涂料、涂层及制备方法。所述涂料由以下质量份数的原料制备而成:E20环氧树脂100份、X‑7环氧稀释剂20‑200份、石墨50‑100份、碳化硅0‑150份、金属粉100‑300份、环氧改性有机硅树脂20‑200份、byk‑2150润湿分散剂20‑300份、100#溶剂20‑150份、650聚酰胺固化剂10‑300份;然后通过基体预处理、涂料喷涂、涂层固化工艺,在金属表面制备得到耐腐蚀自润滑涂层。本发明制备的涂层与基底结合性能良好,具有优异的稳定性和自润滑性能,并具有很好的防腐性能,在受载荷情况下亦具有较高的稳定性,不仅在航空、航天、海洋等军工高技术领域解决了一系列特殊工况条件下的耐腐蚀、自润滑难题,而且还可作为民用工业等领域转动部位的自润滑涂层。

Description

一种高稳定性耐腐蚀自润滑涂料、涂层及制备方法
技术领域
本发明属于涂料技术领域,具体涉及一种高稳定性耐腐蚀自润滑涂料、涂层及制备方法。
背景技术
现代工业中机械零部件的失效主要有三种形式,即磨损、断裂和腐蚀,其中磨损约占了60%。摩擦作为大多数机械工作中不希望出现的阻力,消耗着我们大量的能源。摩擦运动对材料的腐蚀具有不可忽视的加速作用,而腐蚀的增大则反过来又导致材料磨损的加剧,从而形成了腐蚀介质特有的磨损与腐蚀交互作用,这成为装备运动部件所面临的一个重大的科学和技术难题。目前,世界有接近三分之一到二分之一的总能源被一种或多种形式的摩擦所消耗,大约有80%的损坏零件是由于各种磨损引起的。因此从经济和节能角度看,减小摩擦和控制磨损的重要性不可低估,找到合适的技术手段控制摩擦磨损行为,降低材料的磨损程度,对于节约材料,保护环境,降低能源消耗具有非常重要的意义。
目前耐腐蚀自润滑涂料的研究已经取得了瞩目的成就,基材的性质得到了极大地改善。特别是环氧树脂涂层因其制备工艺简单,利用喷涂的方法将涂料喷于摩擦部件表面形成一层薄膜来改善摩擦部件的减摩抗磨性能,其涂装工艺类似于油漆。同时可以得到不同厚度的涂层,且涂层性价比高,几乎不改变产品尺寸及良好的摩擦磨损性能,极具商业价值及发展前景,正在吸引来自工业上越来越多的关注,已经广泛应用于现代化工业的各个领域。可以预见耐腐蚀自润滑涂料的研究会受到越来越多的重视,耐腐蚀自润滑涂料的制备以及涂装工艺会成为这一领域的研究热点。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种高稳定性耐腐蚀自润滑涂料,以实现航天、航空、海洋等军工高技术领域传动部件(如关节轴承、衬套等)的耐腐蚀自润滑,以及民用工业领域转动装置的耐腐蚀自润滑性能。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种高稳定性耐腐蚀自润滑涂料,其由以下质量份数的原料组成:
E20环氧树脂 100份;
X-7环氧稀释剂 20-200份;
石墨 50-100份;
碳化硅 0-150 份;
金属粉 100-300份;
环氧改性有机硅树脂 20-200份;
byk-2150润湿分散剂 20-300份;
100#溶剂 20-150份;
650聚酰胺固化剂 10-300份。
进一步,所述涂料由以下质量份数的原料组成:
E20环氧树脂 100份;
X-7环氧稀释剂 60-75份;
石墨 50-100份;
碳化硅 50-100 份;
金属粉 50-150份;
环氧改性有机硅树脂 100-150份;
byk-2150润湿分散剂 50-75份;
100#溶剂 20-40份;
650聚酰胺固化剂 100份。
所述E20环氧树脂与X-7环氧稀释剂的质量比为3:2。
所述E20环氧树脂为淡黄至棕黄色透明固体,环氧值为0.18-0.22。
所述X-7环氧稀释剂为二甲苯、正丁醇、环己酮的混合溶剂。
所述石墨,为片层状,纯度为99.9%,粒径2-5微米。
所述碳化硅,为球状,纯度≥97.8%,粒径0.1-5微米。
所述金属粉,为片层状,成分选择为镍(或者镍铬系合金)、锌等,平均厚度100纳米,平均直径小于10微米。
所述环氧改性有机硅树脂,为淡黄色透明液体,固含量50±1%,环氧值0.06-0.16。
所述BYK-2150润湿分散剂为的胺值为 57 mg KOH/g,不挥发份: 52 %。
所述100#溶剂为无色透明液体,密度为680-698 kg/m3
所述650聚酰胺固化剂,为浅棕色粘稠液体,胺值 180-220mg KOH/g。
本发明还提供了所述涂料的制备方法,以环氧树脂和环氧改性有机硅树脂作为成膜物质,以金属粉、石墨、碳化硅等为填料,具体包括以下步骤:
1)将E20环氧树脂加入X-7环氧稀释剂中,用高速搅拌机溶解成60%的E20环氧树脂;
2)将石墨、碳化硅、金属粉加入到60%的 E20环氧树脂中,再加入BYK-2150润湿分散剂,加入总重60%-80%的玻璃珠后用振荡分散机分散1-4小时;
3)加入环氧改性有机硅树脂和100# 溶剂,调节混合料粘度为20-26秒;
4)加入650聚酰胺固化剂,使用高速搅拌机高速分散5-30min至透明均匀,得到所述涂料。
本发明的另一个目的在于提供一种成本低、设备要求简单、产品性能优异的耐腐蚀自润滑涂层的制备方法,包括以下步骤:
1)基体预处理;对金属基材进行喷砂处理使基体表面粗糙度Ra<0.6,然后采用无水乙醇或丙酮清洗金属基体,晾干后得到洁净的金属基体;
2)制备涂层:采用空气喷涂的方式将本发明制备的涂料喷涂于金属基体表面,得到涂层,喷涂压力为0.2-0.3 Mpa,枪嘴与工件之间距离为10-15cm,近似垂直喷涂面;涂层厚度由喷涂次数控制,每次喷涂厚度约为15-300µm,优选40~200µm。
3)涂层固化:将喷涂后的金属基材于室温放置一段时间至表面一定程度的硬化,然后置于烘箱中在75-85℃烘烤1.5-2.5小时,接着升温至100-105℃烘烤1.8-2.2小时,最后升温至120℃烘烤1.5-2.5小时,然后关闭烘箱,随炉冷却。
本发明涂料以环氧树脂和环氧改性有机硅树脂作为成膜物质,以石墨、碳化硅等为填料来增强涂层耐腐蚀和自润滑性能,二维层片状金属提高涂层的韧性,通过基体预处理、配制涂料、涂料喷涂、涂层固化等工艺 ,在金属表面制备得到耐腐蚀自润滑涂层。本发明的涂层制备工艺简单,成本低,制备的涂层与基底结合性能良好,具有优异的稳定性和自润滑性能,并具有很好的防腐性能,在受载荷情况下亦具有较高的稳定性,不仅在航空、航天、海洋等军工高技术领域解决了一系列特殊工况条件下的耐腐蚀、自润滑难题,而且还可作为民用工业等领域转动部位的自润滑涂层。
附图说明
图1 为实施例1涂层表面微观组织电镜照片;
图2 为实施例4的铝青铜基材以及涂层经盐雾腐蚀后的表面宏观形貌;
图3 为实施例6的涂层截面微观组织电镜照片;
图4 为实施例7,8和9的涂层经弯曲试验后宏观形貌;
图5为实施例10的涂层摩擦系数曲线;
图6为实施例11的涂层摩擦系数曲线;
图7为实施例12的涂层摩擦系数曲线。
具体实施方式
一种高稳定性耐腐蚀自润滑涂料,其由以下质量份数的原料组成:
E20环氧树脂 100份;
X-7环氧稀释剂 20-200份;
石墨 50-100份;
碳化硅 0-150 份;
金属粉 100-300份;
环氧改性有机硅树脂 20-200份;
byk-2150润湿分散剂 20-300份;
100#溶剂 20-150份;
650聚酰胺固化剂 10-300份。
其中,E20环氧树脂为淡黄至棕黄色透明固体,环氧值为0.18-0.22。X-7环氧稀释剂为二甲苯、正丁醇、环己酮的混合溶剂。石墨为片层状,纯度为99.9%,粒径2-5微米。碳化硅为球状,纯度≥97.8%,粒径0.1-5微米。金属粉,为片层状,成分选择为镍(或者镍铬系合金)、锌等,平均厚度100纳米,平均直径小于10微米。环氧改性有机硅树脂,为淡黄色透明液体,固含量50±1%,环氧值0.06-0.16。BYK-2150润湿分散剂为的胺值为 57 mg KOH/g,不挥发份: 52 %。100#溶剂为无色透明液体,密度为680-698 kg/m3。650聚酰胺固化剂,为浅棕色粘稠液体,胺值 180-220mg KOH/g。
所述涂料的制备方法包括以下步骤:
1)将E20环氧树脂加入X-7环氧稀释剂中,用高速搅拌机溶解成60%的E20环氧树脂;
2)将石墨、碳化硅、金属粉加入到60%的 E20环氧树脂中,再加入BYK-2150润湿分散剂,加入总重60%-80%的玻璃珠后用振荡分散机分散1-4小时;
3)加入环氧改性有机硅树脂和100# 溶剂,调节混合料粘度为20-26秒;
4)加入650聚酰胺固化剂,使用高速搅拌机高速分散5-30min至透明均匀,得到所述涂料。
基于本发明涂料的耐腐蚀自润滑涂层的制备方法,包括以下步骤:
1)基体预处理;对金属基材进行喷砂处理使基体表面粗糙度Ra<0.6,然后采用无水乙醇或丙酮清洗金属基体,晾干后得到洁净的金属基体;
2)制备涂层:采用空气喷涂的方式将本发明制备的涂料喷涂于金属基体表面,得到涂层,喷涂压力为0.2-0.3 Mpa,枪嘴与工件之间距离为10-15cm,近似垂直喷涂面;涂层厚度由喷涂次数控制,每次喷涂厚度约为15-300µm,优选40~200µm。
3)涂层固化:将喷涂后的金属基材于室温放置一段时间至表面一定程度的硬化,然后置于烘箱中在75-85℃烘烤1.5-2.5小时,接着升温至100-105℃烘烤1.8-2.2小时,最后升温至120℃烘烤1.5-2.5小时,然后关闭烘箱,随炉冷却。
实施例1
将固态100g E20环氧树脂在66.7g X-7稀释剂中用高速搅拌机溶解成60%E20;然后将50g石墨、100g碳化硅和50g镍粉加入到60% E20环氧树脂中,再加入50g BYK-2150润湿分散剂,加入总重60%-80%的玻璃珠,用振荡分散机分散2小时;而后加入100g环氧改性有机硅树脂和20g 100#溶剂,调节粘度在20-26秒左右;最后加入100g 650聚酰胺固化剂,使用高速搅拌机高速分散15min至透明均匀。
对金属基材(Q235钢)进行喷砂处理,使基体表面粗糙度Ra<0.6,然后采用丙酮清洗金属基体,晾干后得到洁净的金属基体待用。采用喷涂的方式制备涂层,喷涂压力为0.2-0.3 Mpa,枪嘴与工件之间距离为10-15cm,近似垂直喷涂面。涂层厚度为100 m,涂层室温放置一段时间至表面一定程度的硬化,而后进行80℃烘烤2小时,100℃烘烤2小时,120℃烘烤2小时,关闭烘箱,随炉冷却。
如图1所示,涂层表面光滑,无任何宏观缺陷,涂层内各物相弥散分布,无明显团聚现象。其中,亮色的二维金属片与基体树脂结合良好,起到涂层骨架、增韧涂层的效果;而弥散分布的暗灰色碳化硅、石墨颗粒,则主要起到强化涂层,提高涂层耐磨性的作用。
实施例2
与实施例1不同之处在于,添加的石墨、碳化硅以及镍粉的量分别为100g,200g以及50g。由于添加的碳化硅含量过多,制备的涂层表面光洁度下降,并且有肉眼可见的细小孔洞,影响涂层致密度。
实施例3
将固态100g E20环氧树脂在66.7g X-7稀释剂中用高速搅拌机溶解成60%E20;然后将100g石墨和100g镍铬粉加入到60% E20环氧树脂中,再加入50g BYK-2150润湿分散剂,加入总重60%-80%的玻璃珠,用振荡分散机分散2小时;而后加入100g环氧改性有机硅树脂和20g100#溶剂,调节粘度在20-26秒左右;最后加入100g 650聚酰胺固化剂,使用高速搅拌机高速分散15min至透明均匀。
对金属基材(304不锈钢)进行喷砂处理,使基体表面粗糙度Ra<0.6,然后采用丙酮清洗金属基体,晾干后得到洁净的金属基体待用。采用喷涂的方式制备涂层,喷涂压力为0.2-0.3Mpa,枪嘴与工件之间距离为10-15cm,近似垂直喷涂面。涂层厚度为200µm,涂层室温放置一段时间至表面一定程度的硬化,而后进行80℃烘烤2小时,100℃烘烤2小时,120℃烘烤2小时,关闭烘箱,随炉冷却。涂层表面光滑,结构致密,无宏观缺陷。
实施例4
将固态100g E20环氧树脂在66.7g X-7稀释剂中用高速搅拌机溶解成60%E20;然后将50g石墨、150g碳化硅和50g镍铬粉加入到60% E20环氧树脂中,再加入50g BYK-2150润湿分散剂,加入总重60%-80%的玻璃珠,用振荡分散机分散2小时;而后加入100g环氧改性有机硅树脂和20g 100#溶剂,调节粘度在20-26秒左右;最后加入100g 650聚酰胺固化剂,使用高速搅拌机高速分散15min至透明均匀。
对金属基材(铝青铜)进行喷砂处理,使基体表面粗糙度Ra<0.6,然后采用丙酮清洗金属基体。晾干后得到洁净的金属基体待用。采用喷涂的方式制备涂层,喷涂压力为0.2-0.3Mpa,枪嘴与工件之间距离为10-15cm,近似垂直喷涂面。涂层厚度为100µm,涂层室温放置一段时间至表面一定程度的硬化,而后进行80℃烘烤2小时,100℃烘烤2小时,120℃烘烤2小时,关闭烘箱,随炉冷却。涂层表面光滑,结构致密。
对涂层进行中性盐雾腐蚀试验,并对比铝青铜基材。图2所示为铝青铜基材以及该高稳定性耐腐蚀自润滑涂层腐蚀后的表面宏观形貌图,盐雾腐蚀7天后,铝青铜基材腐蚀产物明显,平均腐蚀速率为0.11 mm/a,抗蚀性级别为6级(耐蚀性较弱);而涂覆了该高稳定性耐腐蚀自润滑涂层后,盐雾腐蚀7天样品不但没有失重,还有非常轻微的增重(增重意味着盐雾中固体物质在样品表面的沉积),表面依然光滑,没有任何的腐蚀斑迹,抗蚀性级别为1级(耐蚀性极强)。
实施例5
将固态100g E20环氧树脂在66.7g X-7稀释剂中用高速搅拌机溶解成60%E20;然后将50g石墨、100g碳化硅和150g锌粉加入到60% E20环氧树脂中,再加入50g BYK-2150润湿分散剂,加入总重60%-80%的玻璃珠,用振荡分散机分散2小时;而后加入100g环氧改性有机硅树脂和20g 100#溶剂,调节粘度在20-26秒左右;最后加入100g 650聚酰胺固化剂,使用高速搅拌机高速分散15min至透明均匀。
对金属基材(Q235钢)进行喷砂处理,使基体表面粗糙度Ra<0.6,然后采用丙酮清洗金属基体。晾干后得到洁净的金属基体待用。采用喷涂的方式制备涂层,喷涂压力为0.2-0.3Mpa,枪嘴与工件之间距离为10-15cm,近似垂直喷涂面。涂层厚度为100 m,涂层室温放置一段时间至表面一定程度的硬化,而后进行80℃烘烤2小时,100℃烘烤2小时,120℃烘烤2小时,关闭烘箱,随炉冷却。涂层表面光滑,结构致密,无宏观缺陷。
对涂层进行摩擦磨损试验并与Q235钢、聚四氟乙烯(PTFE)对比,对磨副为GCr15轴承钢。试验后,PTFE磨损量大,磨痕宽度为2.2 mm,Q235磨损量次之,磨痕宽度为1.0 mm,而该高稳定性耐腐蚀自润滑涂层经磨损试验后,磨损量极小,磨痕宽度仅为0.07 mm,磨损远小于常规PTFE以及Q235钢基体。
实施例6
将固态100g E20环氧树脂在66.7g X-7稀释剂中用高速搅拌机溶解成60%E20;然后将50g石墨、100g碳化硅和25g锌粉加入到60% E20环氧树脂中,再加入50g BYK-2150润湿分散剂,加入总重60%-80%的玻璃珠,用振荡分散机分散2小时;而后加入100g环氧改性有机硅树脂和20g 100#溶剂,调节粘度在20-26秒左右;最后加入100g 650聚酰胺固化剂,使用高速搅拌机高速分散15min至透明均匀。
对金属基材(304不锈钢)进行喷砂处理,使基体表面粗糙度Ra<0.6,然后采用丙酮清洗金属基体。晾干后得到洁净的金属基体待用。采用喷涂的方式制备涂层,喷涂压力为0.2-0.3Mpa,枪嘴与工件之间距离为10-15cm,近似垂直喷涂面。涂层厚度为150 m,涂层室温放置一段时间至表面一定程度的硬化,而后进行80℃烘烤2小时,100℃烘烤2小时,120℃烘烤2小时,关闭烘箱,随炉冷却。涂层表面光滑,无宏观缺陷。图3所示为涂覆该高稳定性耐腐蚀自润滑涂层的304不锈钢截面照片。涂层与不锈钢基体界面结合良好,涂层中二维金属片以及石墨、碳化硅等填料弥散分布,无明显团聚现象。
实施例7
将固态100g E20环氧树脂在66.7g X-7稀释剂中用高速搅拌机溶解成60%E20;然后将100g石墨、50g碳化硅加入到60% E20环氧树脂中,再加入75g BYK-2150润湿分散剂,加入总重60%-80%的玻璃珠,用振荡分散机分散2小时;而后加入100g环氧改性有机硅树脂和20g100#溶剂,调节粘度在20-26秒左右;最后加入100g 650聚酰胺固化剂,使用高速搅拌机高速分散15min至透明均匀。
对金属基材(低碳钢)进行喷砂处理,使基体表面粗糙度Ra<0.6,然后采用丙酮清洗金属基体。晾干后得到洁净的金属基体待用。采用喷涂的方式制备涂层,喷涂压力为0.2-0.3Mpa,枪嘴与工件之间距离为10-15cm,近似垂直喷涂面。涂层厚度为60 m,涂层室温放置一段时间至表面一定程度的硬化,而后进行80℃烘烤2小时,100℃烘烤2小时,120℃烘烤2小时,关闭烘箱,随炉冷却。涂层表面光滑,结构致密,无宏观缺陷。
将涂覆了涂层的钢片,进行弯曲试验。如图4a中箭头所示,试片经完全弯曲后,弯曲面上涂层剥落严重,露出了金属试片基底。
实施例8
与实施例7不同之处在于添加了25克的锌粉,以提高涂层的韧性。
将涂覆了涂层的钢片,进行弯曲试验。如图4b中所示,试片经完全弯曲后,弯曲面上涂层有轻微剥落,并未露出金属试片基底。
实施例9
与实施例7不同之处在于添加了75克的锌粉,以进一步提高涂层的韧性。
将涂覆了涂层的钢片,进行弯曲试验。如图4c中所示,试片经完全弯曲后,弯曲面上涂层与金属试片结合良好,未见任何形式的涂层剥落现象。
实施例10
将固态100g E20环氧树脂在66.7g X-7稀释剂中用高速搅拌机溶解成60%E20;然后将200g碳化硅和50g锌粉加入到60% E20环氧树脂中,再加入50g BYK-2150润湿分散剂,加入总重60%-80%的玻璃珠,用振荡分散机分散2小时;而后加入150g环氧改性有机硅树脂和20g100#溶剂,调节粘度在20-26秒左右;最后加入100g 650聚酰胺固化剂,使用高速搅拌机高速分散15min至透明均匀。
对金属基材进行喷砂处理,使基体表面粗糙度Ra<0.6,然后采用丙酮清洗金属基体。晾干后得到洁净的金属基体待用。采用喷涂的方式制备涂层,喷涂压力为0.2-0.3Mpa,枪嘴与工件之间距离为10-15cm,近似垂直喷涂面。涂层厚度为100m,涂层室温放置一段时间至表面一定程度的硬化,而后进行80℃烘烤2小时,100℃烘烤2小时,120℃烘烤2小时,关闭烘箱,随炉冷却。涂层表面光滑,结构致密,无可见宏观缺陷。
对该涂层进行摩擦磨损试验,摩擦系数见图5。摩擦时间为15分钟,涂层的摩擦系数为0.36,摩擦系数曲线波动较大。
实施例11
与实施例10不同之处在于添加的石墨、碳化硅以及锌粉的量分别为100g,50g以及50g。制备的涂层表面光滑,结构致密,无可见宏观缺陷。对该高稳定性耐腐蚀自润滑涂层进行摩擦磨损试验,摩擦系数见图6。摩擦时间为15分钟,涂层的摩擦系数为0.21,摩擦系数曲线波动小。
实施例12
与实施例11不同之处在于加入的环氧改性有机树脂为250g。由于加入的环氧改性有机树脂过量,制备的涂层虽然表面依然光滑。但有可见微裂纹。对该涂层进行摩擦磨损试验后,摩擦系数见图7。摩擦时间为13分钟,涂层起始的摩擦系数为0.32,而后摩擦系数值逐渐增大,至0.40后趋于稳定。
实施例13
将固态100g E20环氧树脂在66.7g X-7稀释剂中用高速搅拌机溶解成60%E20;然后将50g石墨、100g碳化硅和25g镍粉加入到60% E20环氧树脂中,再加入50g BYK-2150润湿分散剂,加入总重60%-80%的玻璃珠,用振荡分散机分散2小时;而后加入100g环氧改性有机硅树脂和40g 100#溶剂,调节粘度在20-26秒左右;最后加入100g 650聚酰胺固化剂,使用高速搅拌机高速分散15min至透明均匀。
对金属基材进行喷砂处理,使基体表面粗糙度Ra<0.6,然后采用丙酮清洗金属基体。晾干后得到洁净的金属基体待用。采用喷涂的方式制备涂层,喷涂压力为0.2-0.3Mpa,枪嘴与工件之间距离为10-15cm,近似垂直喷涂面。涂层厚度为100 m,涂层室温放置一段时间至表面一定程度的硬化,而后进行80℃烘烤2小时,100℃烘烤2小时,120℃烘烤2小时,关闭烘箱,随炉冷却。涂层表面光滑,结构致密,无宏观可见缺陷。
实施例14
与实施例13不同之处在于加入300g 100#溶剂。制备涂层过程中,涂层未能完全固化。
以上所述,仅是本发明较佳可行的实施例而已,不能以此局限本发明之权利范围,凡依本发明的技术方案和技术思路做出其它各种相应的改变和变形,仍属本发明所涵盖的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高稳定性耐腐蚀自润滑涂料,其特征在于:其由以下质量份数的原料组成:
E20环氧树脂 100份;
X-7环氧稀释剂 20-200份;
石墨 50-100份;
碳化硅 0-150 份;
金属粉 100-300份;
环氧改性有机硅树脂 20-200份;
byk-2150润湿分散剂 20-300份;
100#溶剂 20-150份;
650聚酰胺固化剂 10-300份。
2.根据权利要求1所述的一种高稳定性耐腐蚀自润滑涂料,其特征在于:其由以下质量份数的原料组成:
E20环氧树脂 100份;
X-7环氧稀释剂 60-75份;
石墨 50-100份;
碳化硅 50-100 份;
金属粉 50-150份;
环氧改性有机硅树脂 100-150份;
byk-2150润湿分散剂 50-75份;
100#溶剂 20-40份;
650聚酰胺固化剂 100份。
3.根据权利要求1所述的一种高稳定性耐腐蚀自润滑涂料,其特征在于:所述E20环氧树脂与X-7环氧稀释剂的质量比为3:2。
4.根据权利要求1所述的一种高稳定性耐腐蚀自润滑涂料,其特征在于:所述金属粉为镍、镍铬系合金或锌粉。
5.根据权利要求1所述的一种高稳定性耐腐蚀自润滑涂料,其特征在于:所述E20环氧树脂的环氧值为0.18-0.22;所述环氧改性有机硅树脂的固含量50±1%,环氧值0.06-0.16;所述X-7环氧稀释剂为二甲苯、正丁醇、环己酮的混合溶剂。
6.根据权利要求1所述的一种高稳定性耐腐蚀自润滑涂料,其特征在于:所述石墨的纯度为99.9%,粒径为2-5微米;所述碳化硅的纯度≥97.8%,粒径为0.1-5微米。
7.根据权利要求1所述的一种高稳定性耐腐蚀自润滑涂料,其特征在于:所述BYK-2150润湿分散剂的胺值为 57 mg KOH/g,不挥发份为 52 %;所述100#溶剂的密度为680-698kg/m3;所述650聚酰胺固化剂的胺值为 180-220mg KOH/g。
8.如权利要求1所述的一种高稳定性耐腐蚀自润滑涂料的制备方法,其特征在于:其包括以下步骤:
1)将E20环氧树脂加入X-7环氧稀释剂中,用高速搅拌机溶解成60%的E20环氧树脂;
2)将石墨、碳化硅、金属粉加入到60%的 E20环氧树脂中,再加入BYK-2150润湿分散剂,加入总重60%-80%的玻璃珠后用振荡分散机分散1-4小时;
3)加入环氧改性有机硅树脂和100# 溶剂,调节混合料粘度为20-26秒;
4)加入650聚酰胺固化剂,使用高速搅拌机高速分散5-30min至透明均匀,得到所述涂料。
9.利用权利要求1所述的涂料的高稳定性耐腐蚀自润滑涂层的制备方法,其特征在于:其包括以下步骤:
1)基体预处理;对金属基材进行喷砂处理使基体表面粗糙度Ra<0.6,然后采用无水乙醇或丙酮清洗金属基体,晾干后得到洁净的金属基体;
2)制备涂层:采用空气喷涂的方式将涂料喷涂于金属基体表面,得到涂层,喷涂压力为0.2-0.3 Mpa,枪嘴与工件之间距离为10-15cm,近似垂直喷涂面;
3)涂层固化:将喷涂后的金属基材于室温静置一段时间,然后置于烘箱中在75-85℃烘烤1.5-2.5小时,接着升温至100-105℃烘烤1.8-2.2小时,最后升温至120℃烘烤1.5-2.5小时,然后关闭烘箱,随炉冷却。
10.根据权利要求9所述的高稳定性耐腐蚀自润滑涂层的制备方法,其特征在于:步骤2)中,涂层厚度由喷涂次数控制,每次喷涂厚度为15-300µm。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110305558A (zh) * 2019-07-04 2019-10-08 东北大学 一种耐海洋腐蚀、耐磨的自润滑复合涂层及其制备工艺
CN110713791A (zh) * 2019-11-25 2020-01-21 浙江中通汽车零部件有限公司 一种高稳定性连接螺母的合成树脂涂料及其涂层工艺
CN114989710A (zh) * 2022-06-25 2022-09-02 共享智能装备有限公司 一种提高设备使用寿命的涂料、制作方法及使用方法
CN116285662A (zh) * 2023-02-23 2023-06-23 深圳优易材料科技有限公司 一种低温省煤器防露点腐蚀涂层及其制备方法和应用
CN116515369A (zh) * 2023-05-31 2023-08-01 高州市名洋化工有限公司 一种耐磨涂料及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101553543A (zh) * 2006-08-02 2009-10-07 米巴·格来特来格有限公司 润滑漆
CN103827225A (zh) * 2012-05-07 2014-05-28 Nok克鲁伯有限公司 滑动构件用组合物
CN106029794A (zh) * 2013-12-27 2016-10-12 联合莫古尔威斯巴登有限公司 减摩涂层和具有减摩涂层的滑动轴承层复合材料

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101553543A (zh) * 2006-08-02 2009-10-07 米巴·格来特来格有限公司 润滑漆
CN103827225A (zh) * 2012-05-07 2014-05-28 Nok克鲁伯有限公司 滑动构件用组合物
CN106029794A (zh) * 2013-12-27 2016-10-12 联合莫古尔威斯巴登有限公司 减摩涂层和具有减摩涂层的滑动轴承层复合材料

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110305558A (zh) * 2019-07-04 2019-10-08 东北大学 一种耐海洋腐蚀、耐磨的自润滑复合涂层及其制备工艺
CN110713791A (zh) * 2019-11-25 2020-01-21 浙江中通汽车零部件有限公司 一种高稳定性连接螺母的合成树脂涂料及其涂层工艺
CN114989710A (zh) * 2022-06-25 2022-09-02 共享智能装备有限公司 一种提高设备使用寿命的涂料、制作方法及使用方法
CN116285662A (zh) * 2023-02-23 2023-06-23 深圳优易材料科技有限公司 一种低温省煤器防露点腐蚀涂层及其制备方法和应用
CN116285662B (zh) * 2023-02-23 2024-04-09 深圳优易材料科技有限公司 一种低温省煤器防露点腐蚀涂层及其制备方法和应用
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