CN111117434A - 一种微波固化型粘结固体涂层制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及固体润滑剂技术领域，尤其涉及一种微波固化型粘结固体涂层制备方法，其包括以下重量百分比的组分：二硫化钼粉末8％～40％、硬质颗粒粉末0.5％～8％、氟化铈粉末0.2％～2％、石墨粉末0.5％～8％、陶瓷粉末2％～16％、粘结剂8％～30％、固化剂2％～12％、溶剂20％～60％。本发明微波固化型粘结固体涂层将微波辐照固化技术作为环氧树脂基粘结涂层的固化途径，能够使涂层固化时间缩短，拓宽粘结涂层的制备途径，提高在机械设备实际使用中的可靠性。

Description

一种微波固化型粘结固体涂层制备方法
技术领域
本发明涉及固体润滑剂技术领域，尤其涉及一种微波固化型粘结固体涂层制备方法。
背景技术
粘结固体润滑涂层被广泛应用于不宜采用润滑油或润滑脂的机械设备中，尤其是在航空航天飞行器领域的机械设备中，固体润滑涂层具有不可替代的重要作用。在传统粘结固体润滑涂层制备过程中，主要采用以热传导为主的热固化方式。该固化方式主要存在的缺点是在热固化过程中采用热传导进行加热，而热传导的方式会存在热梯度，进而使得涂层在不同厚度处吸热量不同，固化后层间性能存在差异。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供了一种微波固化型粘结固体涂层制备方法，其解决了热固化过程中存在热梯度的问题，提高了润滑涂层的使用性能，拓宽了粘结涂层的制备途径，降低了固化时间，提高了机械设备的使用可靠性。
本发明提供的一种微波固化型粘结固体涂层，采用的主要技术方案为：其包括以下重量百分比的组分：
Figure BDA0002280045810000011
Figure BDA0002280045810000021
本发明提供的一种微波固化型粘结固体涂层，还采用如下附属技术方案：
所述微波固化型粘结固体涂层包括以下重量百分比的组分：
Figure BDA0002280045810000022
在上述技术方案的基础上，所述硬质颗粒粉末为氧化铝粉末。
在上述技术方案的基础上，所述陶瓷粉末为人工合成纳米羟基硅酸镁粉末。
在上述技术方案的基础上，所述粘结剂为E51环氧树脂或E54环氧树脂。
在上述技术方案的基础上，所述固化剂为W93或聚酰胺。
在上述技术方案的基础上，所述溶剂为环氧丙烷丁基醚、丙酮或无水乙醇。
本发明提供的一种微波固化型粘结固体涂层的制备方法采用的主要技术方案为：包括以下步骤：
a.将二硫化钼粉末、硬质颗粒粉末、氟化铈粉末、石墨粉末、陶瓷粉末按照配比混合后制得复合粉体，然后将复合粉体加入到一定量的溶剂中，在磁力搅拌器中搅拌5～10min，制得混合溶液；
b.按照配比将粘结剂和固化剂加入到步骤a制得的混合溶液中，磁力搅拌5～10min，制得微波固化型粘结固体涂层的涂料；
c.将步骤b制得的涂料放进压力喷枪中，以加压的方式均匀喷涂到试件表面；
d.将经步骤c喷涂后的试件放在室温下表干，随后放入微波装置中进行微波固化，得到微波固化型粘结固体涂层。
在上述技术方案的基础上，步骤a中，所述复合粉体的制备方法是：将二硫化钼粉末、硬质颗粒粉末、氟化铈粉末、石墨粉末、陶瓷粉末按照配比混合后，用高速球磨机球磨1～2h，制得复合粉体。
在上述技术方案的基础上，步骤d中，在室温下表干时间为10～30min，在微波装置中微波固化时间为8～12min。
本发明微波固化型粘结固体涂层的有益效果在于：
本发明微波固化型粘结固体涂层将人工合成纳米羟基硅酸镁粉末作为添加剂加入到二硫化钼等粉末中形成复合粉体，延长了涂层在重载高速情况下的使用寿命，拓宽了固体润滑涂层的应用范围，提高了机械设备的可靠性。另外采用微波辐照固化技术代替热固化，使得固化中树脂基团吸收微波能，膜层内部共同加热，从而使得涂层固化时间大大缩短；膜层不存在吸热不同而导致的层间性能差异，使得微波固化后性能更加优异。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明的微波固化型粘结固体涂层包括以下重量百分比的组分：二硫化钼粉末8％～40％，硬质颗粒粉末0.5％～8％，氟化铈粉末0.2％～2％，石墨粉末0.5％～8％，陶瓷粉末2％～16％，粘结剂8％～30％，固化剂2％～12％，溶剂20％～60％。
以重量百分比计所述二硫化钼粉末可为10％、13％、21.5％、26.8％或35％；
以重量百分比计所述硬质颗粒粉末可为1％、3％、4％或5％；
以重量百分比计所述氟化铈颗粒粉末可为0.3％、0.7％、1％或1.5％；
以重量百分比计所述石墨粉末可为1％、3％、5.2％、6.4％或8％；
以重量百分比计所述陶瓷粉末可为3％、4％、6％、10％或14％；
以重量百分比计所述粘结剂可为10％、15％、20％、25％或30％；
以重量百分比所述固化剂可为3％、4.5％、6％、8％或10％；
以重量百分比所述溶剂可为20％、34.2％、46％、55.5％或60％。
本发明微波固化型粘结固体涂层的涂料制备方法，包括以下步骤：
a.将二硫化钼粉末、硬质颗粒粉末、氟化铈粉末、石墨粉末、陶瓷粉末按照比例混合制得复合粉体，然后将复合粉体加入到一定量的溶剂中，在磁力搅拌器中搅拌5～10min，制得混合溶液；
b.按照配比将粘结剂和固化剂加入到步骤a制得的混合溶液中，磁力搅拌5～10min，即完成微波固化型粘结固体涂层的涂料制备过程。
本发明微波固化型粘结固体涂层的喷涂方式，包括以下步骤：
将微波固化型粘结固体涂层的涂料放进压力喷枪中，以加压的方式均匀喷涂到试件表面。
本发明微波固化型粘结固体涂层的固化方式，包括以下步骤：
将喷涂后试件放在室温下表干10～30min，随后放入微波装置中进行微波固化8～12min。
实施例1
本实施例的微波固化型粘结固体涂层的涂料包括以下重量百分比的组分：二硫化钼粉末10％，氧化铝粉末3％，氟化铈粉末1.5％，石墨粉末8％，人工合成纳米羟基硅酸镁粉末4％，E51环氧树脂15％，W93固化剂3％，环氧丙烷丁基醚55.5％。
本发明微波固化型粘结固体涂层的涂料制备方法，包括以下步骤：
a.将所给粉末按照所给比例混合后，用高速球磨机将混合粉末球磨1～2h；然后将球磨后复合粉体加入到55.5％的环氧丙烷丁基醚溶剂中，在磁力搅拌器中搅拌5～10min，制得混合溶液；
b.按照配比将15％的E51环氧树脂和3％的W93固化剂加入到步骤a制得的混合溶液中，磁力搅拌5～10min，即完成微波固化型粘结固体涂层的涂料制备过程。
本发明微波固化型粘结固体涂层的喷涂方式，包括以下步骤：
将微波固化型粘结固体涂层的涂料放进压力喷枪中，以加压的方式均匀喷涂到试件表面。
本发明微波固化型粘结固体涂层的固化方式，包括以下步骤：
将喷涂后试件放在室温下表干10～30min，随后放入微波装置中进行微波固化8～12min。
实施例2
本实施例的微波固化型粘结固体涂层的涂料包括以下重量百分比的组分：二硫化钼粉末13％，氧化铝粉末5％，氟化铈粉末1.5％，石墨粉末5.3％，人工合成纳米羟基硅酸镁粉末6％，E51环氧树脂25％，W93固化剂10％，环氧丙烷丁基醚34.2％。
本发明微波固化型粘结固体涂层的涂料制备方法，包括以下步骤：
a.将所给粉末按照所给比例混合后，用高速球磨机将混合粉末球磨1～2h；然后将球磨后复合粉体加入到34.2％的环氧丙烷丁基醚溶剂中，在磁力搅拌器中搅拌5～10min，制得混合溶液；
b.按照配比将25％的E51环氧树脂和10％的W93固化剂加入到步骤a制得的混合溶液中，磁力搅拌5～10min，即完成微波固化型粘结固体涂层的涂料制备过程。
本发明微波固化型粘结固体涂层的喷涂方式，包括以下步骤：
将微波固化型粘结固体涂层的涂料放进压力喷枪中，以加压的方式均匀喷涂到试件表面。
本发明微波固化型粘结固体涂层的固化方式，包括以下步骤：
将喷涂后试件放在室温下表干10～30min，随后放入微波装置中进行微波固化8～12min。
实施例3
本实施例的微波固化型粘结固体涂层的涂料包括以下重量百分比的组分：二硫化钼粉末35％，氧化铝粉末1％，氟化铈粉末0.3％，石墨粉末1％，人工合成纳米羟基硅酸镁粉末14％，E51环氧树脂10％，W93固化剂4.5％，环氧丙烷丁基醚34.2％。
本发明微波固化型粘结固体涂层的涂料制备方法，包括以下步骤：
a.将所给粉末按照所给比例混合后，用高速球磨机将混合粉末球磨1～2h；然后将球磨后复合粉体加入到34.2％的环氧丙烷丁基醚溶剂中，在磁力搅拌器中搅拌5～10min，制得混合溶液；
b.按照配比将10％的E51环氧树脂和4.5％的W93固化剂加入到步骤a制得的混合溶液中，磁力搅拌5～10min，即完成微波固化型粘结固体涂层的涂料制备过程。
本发明微波固化型粘结固体涂层的喷涂方式，包括以下步骤：
将微波固化型粘结固体涂层的涂料放进压力喷枪中，以加压的方式均匀喷涂到试件表面。
本发明微波固化型粘结固体涂层的固化方式，包括以下步骤：
将喷涂后试件放在室温下表干10～30min，随后放入微波装置中进行微波固化8～12min。
实施例4
本实施例的微波固化型粘结固体涂层的涂料包括以下重量百分比的组分：二硫化钼粉末21.5％，氧化铝粉末3％，氟化铈粉末1.5％，石墨粉末1％，人工合成纳米羟基硅酸镁粉末3％，E51环氧树脂10％，W93固化剂4.5％，环氧丙烷丁基醚55.5％。
本发明微波固化型粘结固体涂层的涂料制备方法，包括以下步骤：
a.将所给粉末按照所给比例混合后，用高速球磨机将混合粉末球磨1～2h；然后将球磨后复合粉体加入到34.2％的环氧丙烷丁基醚溶剂中，在磁力搅拌器中搅拌5～10min，制得混合溶液；
b.按照配比将10％的E51环氧树脂和4.5％的W93固化剂加入到步骤a制得的混合溶液中，磁力搅拌5～10min，即完成微波固化型粘结固体涂层的涂料制备过程。
本发明微波固化型粘结固体涂层的喷涂方式，包括以下步骤：
将微波固化型粘结固体涂层的涂料放进压力喷枪中，以加压的方式均匀喷涂到试件表面。
本发明微波固化型粘结固体涂层的固化方式，包括以下步骤：
将喷涂后试件放在室温下表干10～30min，随后放入微波装置中进行微波固化8～12min。
实施例5
本实施例的微波固化型粘结固体涂层的涂料包括以下重量百分比的组分：二硫化钼粉末10％，氧化铝粉末3％，氟化铈粉末1.5％，石墨粉末8％，人工合成纳米羟基硅酸镁粉末4％，E51环氧树脂15％，聚酰胺固化剂3％，无水乙醇55.5％。
本发明微波固化型粘结固体涂层的涂料制备方法，包括以下步骤：
a.将所给粉末按照所给比例混合后，用高速球磨机将混合粉末球磨1～2h；然后将球磨后复合粉体加入到55.5％的无水乙醇溶剂中，在磁力搅拌器中搅拌5～10min，制得混合溶液；
b.按照配比将15％的E51环氧树脂和3％的聚酰胺固化剂加入到步骤a制得的混合溶液中，磁力搅拌5～10min，即完成微波固化型粘结固体涂层的涂料制备过程。
本发明微波固化型粘结固体涂层的喷涂方式，包括以下步骤：
将微波固化型粘结固体涂层的涂料放进压力喷枪中，以加压的方式均匀喷涂到试件表面。
本发明微波固化型粘结固体涂层的固化方式，包括以下步骤：
将喷涂后试件放在室温下表干10～30min，随后放入微波装置中进行微波固化8～12min。
实施例6
本实施例的微波固化型粘结固体涂层的涂料包括以下重量百分比的组分：二硫化钼粉末13％，氧化铝粉末5％，氟化铈粉末1.5％，石墨粉末5.3％，人工合成纳米羟基硅酸镁粉末6％，E51环氧树脂25％，聚酰胺固化剂10％，丙酮34.2％。
本发明微波固化型粘结固体涂层的涂料制备方法，包括以下步骤：
a.将所给粉末按照所给比例混合后，用高速球磨机将混合粉末球磨1～2h；然后将球磨后复合粉体加入到34.2％的丙酮溶剂中，在磁力搅拌器中搅拌5～10min，制得混合溶液；
b.按照配比将25％的E51环氧树脂和10％的聚酰胺固化剂加入到步骤a制得的混合溶液中，磁力搅拌5～10min，即完成微波固化型粘结固体涂层的涂料制备过程。
本发明微波固化型粘结固体涂层的喷涂方式，包括以下步骤：
将微波固化型粘结固体涂层的涂料放进压力喷枪中，以加压的方式均匀喷涂到试件表面。
本发明微波固化型粘结固体涂层的固化方式，包括以下步骤：
将喷涂后试件放在室温下表干10～30min，随后放入微波装置中进行微波固化8～12min。
实施例7
本实施例的微波固化型粘结固体涂层的涂料包括以下重量百分比的组分：二硫化钼粉末35％，氧化铝粉末1％，氟化铈粉末0.3％，石墨粉末1％，人工合成纳米羟基硅酸镁粉末14％，E54环氧树脂10％，聚酰胺固化剂4.5％，丙酮34.2％。
本发明微波固化型粘结固体涂层的涂料制备方法，包括以下步骤：
a.将所给粉末按照所给比例混合后，用高速球磨机将混合粉末球磨1～2h；然后将球磨后复合粉体加入到34.2％的丙酮溶剂中，在磁力搅拌器中搅拌5～10min，制得混合溶液；
b.按照配比将10％的E54环氧树脂和10％的聚酰胺固化剂加入到步骤a制得的混合溶液中，磁力搅拌5～10min，即完成微波固化型粘结固体涂层的涂料制备过程。
本发明微波固化型粘结固体涂层的喷涂方式，包括以下步骤：
将微波固化型粘结固体涂层的涂料放进压力喷枪中，以加压的方式均匀喷涂到试件表面。
本发明微波固化型粘结固体涂层的固化方式，包括以下步骤：
将喷涂后试件放在室温下表干10～30min，随后放入微波装置中进行微波固化8～12min。
实施例8
本实施例的微波固化型粘结固体涂层的涂料包括以下重量百分比的组分：二硫化钼粉末21.5％，氧化铝粉末3％，氟化铈粉末1.5％，石墨粉末1％，人工合成纳米羟基硅酸镁粉末3％，E54环氧树脂10％，W93固化剂4.5％，无水乙醇55.5％。
本发明微波固化型粘结固体涂层的涂料制备方法，包括以下步骤：
a.将所给粉末按照所给比例混合后，用高速球磨机将混合粉末球磨1～2h；然后将球磨后复合粉体加入到34.2％的丙酮溶剂中，在磁力搅拌器中搅拌5～10min，制得混合溶液；
b.按照配比将10％的E54环氧树脂和4.5％的W93固化剂加入到步骤a制得的混合溶液中，磁力搅拌5～10min，即完成微波固化型粘结固体涂层的涂料制备过程。
本发明微波固化型粘结固体涂层的喷涂方式，包括以下步骤：
将微波固化型粘结固体涂层的涂料放进压力喷枪中，以加压的方式均匀喷涂到试件表面。
本发明微波固化型粘结固体涂层的固化方式，包括以下步骤：
将喷涂后试件放在室温下表干10～30min，随后放入微波装置中进行微波固化8～12min。
实施例9
本实施例的微波固化型粘结固体涂层的涂料包括以下重量百分比的组分：二硫化钼粉末10％，氧化铝粉末3％，氟化铈粉末1.5％，石墨粉末8％，人工合成纳米羟基硅酸镁粉末4％，E54环氧树脂15％，W93固化剂3％，丙酮55.5％。
本发明微波固化型粘结固体涂层的涂料制备方法，包括以下步骤：
a.将所给粉末按照所给比例混合后，用高速球磨机将混合粉末球磨1～2h；然后将球磨后复合粉体加入到55.5％的丙酮溶剂中，在磁力搅拌器中搅拌5～10min，制得混合溶液；
b.按照配比将15％的E54环氧树脂和3％的W93固化剂加入到步骤a制得的混合溶液中，磁力搅拌5～10min，即完成微波固化型粘结固体涂层的涂料制备过程。
本发明微波固化型粘结固体涂层的喷涂方式，包括以下步骤：
将微波固化型粘结固体涂层的涂料放进压力喷枪中，以加压的方式均匀喷涂到试件表面。
本发明微波固化型粘结固体涂层的固化方式，包括以下步骤：
将喷涂后试件放在室温下表干10～30min，随后放入微波装置中进行微波固化8～12min。
以上所述实施方式，只是本发明的较佳实施方式，并非来限制本发明实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括本发明专利申请范围内。
本说明书中未做详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种微波固化型粘结固体涂层，其特征在于，包括以下重量百分比的组分：
Figure FDA0002280045800000011
2.如权利要求1所述的微波固化型粘结固体涂层，其特征在于，包括以下重量百分比的组分：
Figure FDA0002280045800000012
3.如权利要求1或2所述的微波固化型粘结固体涂层，其特征在于，所述硬质颗粒粉末为氧化铝粉末。
4.如权利要求1或2所述的微波固化型粘结固体涂层，其特征在于，所述陶瓷粉末为人工合成纳米羟基硅酸镁粉末。
5.如权利要求1或2所述的微波固化型粘结固体涂层，其特征在于，所述粘结剂为E51环氧树脂或E54环氧树脂。
6.如权利要求1或2所述的微波固化型粘结固体涂层，其特征在于，所述固化剂为W93或聚酰胺。
7.如权利要求1或2所述的微波固化型粘结固体涂层，其特征在于，所述溶剂为环氧丙烷丁基醚、丙酮或无水乙醇。
8.如权利要求1～2任一权利要求所述的微波固化型粘结固体涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.将二硫化钼粉末、硬质颗粒粉末、氟化铈粉末、石墨粉末、陶瓷粉末按照配比混合后制得复合粉体，然后将复合粉体加入到一定量的溶剂中，在磁力搅拌器中搅拌5～10min，制得混合溶液；
b.按照配比将粘结剂和固化剂加入到步骤a制得的混合溶液中，磁力搅拌5～10min，制得微波固化型粘结固体涂层的涂料；
c.将步骤b制得的涂料放进压力喷枪中，以加压的方式均匀喷涂到试件表面；
d.将经步骤c喷涂后的试件放在室温下表干，随后放入微波装置中进行微波固化，得到微波固化型粘结固体涂层。
9.如权利要求8所述的微波固化型粘结固体涂层的制备方法，其特征在于，步骤a中，所述复合粉体的制备方法是：将二硫化钼粉末、硬质颗粒粉末、氟化铈粉末、石墨粉末、陶瓷粉末按照配比混合后，用高速球磨机球磨1～2h，制得复合粉体。
10.如权利要求8所述的微波固化型粘结固体涂层的制备方法，其特征在于，步骤d中，在室温下表干时间为10～30min，在微波装置中微波固化时间为8～12min。
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