CN111905990A - 一种耐高温、自润滑锯片及其生产工艺 - Google Patents

一种耐高温、自润滑锯片及其生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种耐高温、自润滑锯片及其生产工艺，该锯片包括锯片基体，锯片基体上喷涂有涂料，涂料以重量份数计，包括以下组分：18‑25份聚酰亚胺、12‑15份聚四氟乙烯、5‑8份耐磨添加剂、6‑8份耐高温无机颜料、1‑3份活化晶须硅、0.5‑1份润湿分散剂、0.3‑0.5份消泡剂、45‑50份溶剂；其生产工艺包括：S1：涂料的制备；S2：将涂料装载在喷涂枪中，通过喷涂枪将涂料均匀喷涂在锯片基体上得到喷涂基体，将喷涂基体放在烘箱中烘干固化处理，从而制得锯片。聚四氟乙烯具有自润滑性、摩擦系数低、在‑196‑260℃下均能保持优良的力学性能、高耐磨性、耐腐蚀性等优良性能，整体来说，本发明中的锯片不仅具有超高的耐磨性和防腐蚀性，还具有较强的耐高温性，从而延长了锯片的使用寿命。

Description

一种耐高温、自润滑锯片及其生产工艺
技术领域
本发明涉及锯片生产技术领域，具体涉及一种耐高温、自润滑锯片及其生产工艺。
背景技术
锯片是用于切割固体材料的薄片圆形刀具的统称，锯片主要用于石材、金属材料、木材、铝合金、铝型材、散热器、塑料和塑钢等材质的切割。在锯片的使用过程中，由于其要切割固体材料，难以避免地，锯片的表面会出现磨损现象，并且随着锯片使用时间的延长锯片表面的磨损也会日益严重；此外，由于锯片所切割的物体材质不同，锯片的表面还会出现腐蚀现象，这也就缩短了锯片的寿命，同时，由于锯片与固体材料的摩擦会使锯片表面温度升高，使锯片的力学性能受到影响。这些因素使得锯片的使用寿命缩短，提高了使用者的生产成本。
发明内容
本发明提供了一种耐高温、自润滑锯片及其生产工艺，以解决目前锯片耐磨性差、耐高温性差、耐腐蚀性差等技术问题。
本发明所采用的技术方案是：一种耐高温、自润滑锯片，该锯片包括锯片基体，锯片基体的表面上喷涂有涂料，涂料以重量份数计，包括以下组分：18-25份聚酰亚胺、12-15份聚四氟乙烯、5-8份耐磨添加剂、6-8份耐高温无机颜料、1-3份活化晶须硅、0.5-1份润湿分散剂、0.3-0.5份消泡剂、45-50份溶剂。
优选地，耐磨添加剂选自纳米氧化铝、纳米碳化钨、改性碳化硅、石墨烯中的一种或几种的组合物。
优选地，耐高温无机颜料选自金红石型钛白粉、尖晶石型铜铬黑、环保型氧化铬绿中的任意一种。
优选地，润湿分散剂选自byk-333、byk-306中的一种或两种的混合物，二者的质量比例为1:1。
优选地，消泡剂为聚硅氧烷-聚醚共聚物型消泡剂。
优选地，耐磨添加剂以重量份计，包括以下组分：2份纳米氧化铝，1.5份纳米碳化钨，1.5份石墨烯。
优选地，活化晶须硅的重量份数为2.5份。
耐高温、自润滑锯片的生产工艺，至少包括以下步骤：
S1：涂料的制备；
S2：将涂料装载在喷涂枪中，通过喷涂枪将涂料均匀喷涂在锯片基体上得到喷涂基体，将喷涂基体放在烘箱中烘干固化处理，从而制得锯片，其中，锯片基体上每面所喷涂的涂料的厚度为0.015-0.025mm。
优选地，喷涂枪为静电喷涂枪，喷涂气压为0.25-0.35MPa，静电高压为60-70KV，喷涂枪与锯片基体之间的距离为11-18cm；锯片基体上每面所喷涂的涂料的厚度为0.02mm；烘箱温度为110-135℃，烘干时间为10-15min。
优选地，涂料的制备方法包括以下步骤：Q1：按照上述配比，将聚酰亚胺、聚四氟乙烯、润湿分散剂、溶剂依次加入高速分散机中，搅拌均匀后依次向其中添加耐磨添加剂、耐高温无机颜料、活化晶须硅、润湿分散剂和消泡剂，然后搅拌7-9min即得分散混合物；
Q2：在高剪切力的作用下，将分散混合物进行砂磨分散并经筛网过滤以得到细度小于20μm的混合物即制得涂料。
本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明以聚酰亚胺为主要成膜树脂，而聚酰亚胺具有耐高温、抗磨损和高韧性的特点，所添加的聚四氟乙烯具有自润滑性、摩擦系数低、高耐磨性、耐腐蚀性、在-196-260℃下均能保持优良的力学性能等优良性能，二者的配合使得所制得的锯片也具有优良的性能，如表观光洁度高、硬度高、高耐磨性和防腐性、耐高温性；通过添加耐磨添加剂进一步提高了锯片的耐磨性能，使其耐磨耗降低到0.155mg/min；通过添加晶须硅提高了锯片抗变形强度、变形模量等力学性能。整体来说，本发明中的锯片不仅具有超高的耐磨性和防腐蚀性，还具有较强的耐高温性，从而延长了锯片的使用寿命。
具体实施方式
为了对本发明进行更好地说明，现结合实例对其进行进一步的说明。
一种耐高温、自润滑锯片，该锯片包括锯片基体，锯片基体的表面上喷涂有涂料，涂料以重量份数计，包括以下组分：18-25份聚酰亚胺、12-15份聚四氟乙烯、5-8份耐磨添加剂、6-8份耐高温无机颜料、1-3份活化晶须硅、0.5-1份润湿分散剂、0.3-0.5份消泡剂、45-50份溶剂，溶剂可选自异丙醇、异丁醇、正丁醇中的一种。
耐磨添加剂选自纳米氧化铝、纳米碳化钨、改性碳化硅、石墨烯中的一种或几种的组合物，优选地，耐磨添加剂以重量份计，包括以下组分：2份纳米氧化铝、1.5份纳米碳化钨、1.5份石墨烯，试验证明，这种组合的耐磨添加剂使得锯片的静摩擦系数和磨耗均有一定程度的降低。
耐高温无机颜料要求其在800℃以上的温度下不分解不迁移、分散性好、耐化学药品性好，故本申请中耐高温无机颜料选自金红石型钛白粉、尖晶石型铜铬黑、环保型氧化铬绿中的任意一种。
润湿分散剂选自byk-333、byk-306中的一种或两种的混合物，二者的质量比例为1:1，所选取的润湿分散剂既能够使涂料充分润湿锯片基材的表面，避免厚涂时出现不均匀、火山口等不良现象，同时还能充分润湿耐高温无机颜料和功能性填料，帮助其在体系中均匀分散。
消泡剂为聚硅氧烷-聚醚共聚物型消泡剂，有助于控制生产过程中涂料中气泡的产生。
活化晶须硅的重量份数为2.5份，活化晶须硅能够提高锯片的抗变形强度、变形模量并降低锯片的收缩变形率，以提高锯片的力学性能。
耐高温、自润滑锯片的生产工艺至少包括以下步骤：
S1：涂料的制备；
S2：将涂料装载在喷涂枪中，通过喷涂枪将涂料均匀喷涂在锯片基体上得到喷涂基体，将喷涂基体放在烘箱中烘干固化处理，从而制得锯片，其中，锯片基体上每面所喷涂的涂料的厚度为0.015-0.025mm。
喷涂枪为静电喷涂枪，喷涂气压为0.25-0.35MPa，静电高压为60-70KV，喷涂枪与锯片基体之间的距离为11-18cm；锯片基体上每面所喷涂的涂料的厚度较优的为0.02mm；烘箱温度为110-135℃，烘干时间为10-15min。
涂料的制备方法包括以下步骤：Q1：按照上述配比，将聚酰亚胺、聚四氟乙烯、润湿分散剂、溶剂依次加入高速分散机中，搅拌均匀后依次向其中添加耐磨添加剂、耐高温无机颜料、活化晶须硅、润湿分散剂和消泡剂，然后搅拌7-9min即得分散混合物；
Q2：在高剪切力的作用下，将分散混合物进行砂磨分散并经筛网过滤以得到细度小于20μm的混合物即制得涂料。
实施例1
一种耐高温、自润滑锯片，该锯片包括锯片基体，锯片基体的表面上喷涂有涂料，涂料以重量份数计，包括以下组分：25份聚酰亚胺、13份聚四氟乙烯、5份耐磨添加剂、7份耐高温无机颜料、1.5份活化晶须硅、0.5份润湿分散剂、0.3份消泡剂、45份溶剂。
耐高温、自润滑锯片的生产工艺至少包括以下步骤：
S1：涂料的制备；
S2：将涂料装载在喷涂枪中，通过喷涂枪将涂料均匀喷涂在锯片基体上得到喷涂基体，将喷涂基体放在烘箱中烘干固化处理，从而制得锯片，其中，锯片基体上每面所喷涂的涂料的厚度为0.016mm。
喷涂枪为静电喷涂枪，喷涂气压为0.30MPa，静电高压为60KV，喷涂枪与锯片基体之间的距离为12cm；烘箱温度为115℃，烘干时间为13min。
涂料的制备方法包括以下步骤：Q1：按照上述配比，将聚酰亚胺、聚四氟乙烯、润湿分散剂、溶剂依次加入高速分散机中，搅拌均匀后依次向其中添加耐磨添加剂、耐高温无机颜料、活化晶须硅、润湿分散剂和消泡剂，然后搅拌7min即得分散混合物；
Q2：在高剪切力的作用下，将分散混合物进行砂磨分散并经筛网过滤以得到细度小于20μm的混合物即制得涂料。
实施例2
一种耐高温、自润滑锯片，该锯片包括锯片基体，锯片基体的表面上喷涂有涂料，涂料以重量份数计，包括以下组分：18份聚酰亚胺、14份聚四氟乙烯、2份纳米氧化铝、1.5份纳米碳化钨、1.5份改性碳化硅、1.5份石墨烯、6份金红石型钛白粉、1份活化晶须硅、0.5份byk-333、0.5份byk-306、0.3份聚硅氧烷-聚醚共聚物型消泡剂、45份异丙醇。
耐高温、自润滑锯片的生产工艺至少包括以下步骤：
S1：涂料的制备；
S2：将涂料装载在喷涂枪中，通过喷涂枪将涂料均匀喷涂在锯片基体上得到喷涂基体，将喷涂基体放在烘箱中烘干固化处理，从而制得锯片，其中，锯片基体上每面所喷涂的涂料的厚度为0.015mm。
喷涂枪为静电喷涂枪，喷涂气压为0.25MPa，静电高压为65KV，喷涂枪与锯片基体之间的距离为15cm；烘箱温度为110℃，烘干时间为15min。
涂料的制备方法包括以下步骤：Q1：按照上述配比，将聚酰亚胺、聚四氟乙烯、润湿分散剂、溶剂依次加入高速分散机中，搅拌均匀后依次向其中添加耐磨添加剂、耐高温无机颜料、活化晶须硅、润湿分散剂和消泡剂，然后搅拌8min即得分散混合物；
Q2：在高剪切力的作用下，将分散混合物进行砂磨分散并经筛网过滤以得到细度小于20μm的混合物即制得涂料。
实施例3
一种耐高温、自润滑锯片，该锯片包括锯片基体，锯片基体的表面上喷涂有涂料，涂料以重量份数计，包括以下组分：25份聚酰亚胺、12份聚四氟乙烯、5份纳米氧化铝、8份尖晶石型铜铬黑、2份活化晶须硅、0.25份byk-333、0.25份byk-306、0.4份聚硅氧烷-聚醚共聚物型消泡剂、46份正丁醇。
耐高温、自润滑锯片的生产工艺至少包括以下步骤：
S1：涂料的制备；
S2：将涂料装载在喷涂枪中，通过喷涂枪将涂料均匀喷涂在锯片基体上得到喷涂基体，将喷涂基体放在烘箱中烘干固化处理，从而制得锯片，其中，锯片基体上每面所喷涂的涂料的厚度为0.020mm。
喷涂枪为静电喷涂枪，喷涂气压为0.35MPa，静电高压为70KV，喷涂枪与锯片基体之间的距离为11cm；烘箱温度为135℃，烘干时间为10min。
涂料的制备方法包括以下步骤：Q1：按照上述配比，将聚酰亚胺、聚四氟乙烯、润湿分散剂、溶剂依次加入高速分散机中，搅拌均匀后依次向其中添加耐磨添加剂、耐高温无机颜料、活化晶须硅、润湿分散剂和消泡剂，然后搅拌9min即得分散混合物；
Q2：在高剪切力的作用下，将分散混合物进行砂磨分散并经筛网过滤以得到细度小于20μm的混合物即制得涂料。
实施例4
一种耐高温、自润滑锯片，该锯片包括锯片基体，锯片基体的表面上喷涂有涂料，涂料以重量份数计，包括以下组分：20份聚酰亚胺、13份聚四氟乙烯、5份纳米氧化铝、1.5份纳米碳化钨、1.5份改性碳化硅、7份环保型氧化铬绿、3份活化晶须硅、0.35份byk-333、0.35份byk-306、0.5份聚硅氧烷-聚醚共聚物型消泡剂、48份异丙醇。
耐高温、自润滑锯片的生产工艺至少包括以下步骤：
S1：涂料的制备；
S2：将涂料装载在喷涂枪中，通过喷涂枪将涂料均匀喷涂在锯片基体上得到喷涂基体，将喷涂基体放在烘箱中烘干固化处理，从而制得锯片，其中，锯片基体上每面所喷涂的涂料的厚度为0.025mm。
喷涂枪为静电喷涂枪，喷涂气压为0.28MPa，静电高压为62KV，喷涂枪与锯片基体之间的距离为18cm；烘箱温度为125℃，烘干时间为13min。
涂料的制备方法包括以下步骤：Q1：按照上述配比，将聚酰亚胺、聚四氟乙烯、润湿分散剂、溶剂依次加入高速分散机中，搅拌均匀后依次向其中添加耐磨添加剂、耐高温无机颜料、活化晶须硅、润湿分散剂和消泡剂，然后搅拌7min即得分散混合物；
Q2：在高剪切力的作用下，将分散混合物进行砂磨分散并经筛网过滤以得到细度小于20μm的混合物即制得涂料。
实施例5
一种耐高温、自润滑锯片，该锯片包括锯片基体，锯片基体的表面上喷涂有涂料，涂料以重量份数计，包括以下组分：22份聚酰亚胺、15份聚四氟乙烯、6份纳米碳化钨、6份金红石型钛白粉、1.5份活化晶须硅、0.4份byk-333、0.4份byk-306、0.3份聚硅氧烷-聚醚共聚物型消泡剂、50份异丁醇。
耐高温、自润滑锯片的生产工艺至少包括以下步骤：
S1：涂料的制备；
S2：将涂料装载在喷涂枪中，通过喷涂枪将涂料均匀喷涂在锯片基体上得到喷涂基体，将喷涂基体放在烘箱中烘干固化处理，从而制得锯片，其中，锯片基体上每面所喷涂的涂料的厚度为0.022mm。
喷涂枪为静电喷涂枪，喷涂气压为0.32MPa，静电高压为68KV，喷涂枪与锯片基体之间的距离为16cm；烘箱温度为130℃，烘干时间为11min。
涂料的制备方法包括以下步骤：Q1：按照上述配比，将聚酰亚胺、聚四氟乙烯、润湿分散剂、溶剂依次加入高速分散机中，搅拌均匀后依次向其中添加耐磨添加剂、耐高温无机颜料、活化晶须硅、润湿分散剂和消泡剂，然后搅拌8min即得分散混合物；
Q2：在高剪切力的作用下，将分散混合物进行砂磨分散并经筛网过滤以得到细度小于20μm的混合物即制得涂料。
实施例6
一种耐高温、自润滑锯片，该锯片包括锯片基体，锯片基体的表面上喷涂有涂料，涂料以重量份数计，包括以下组分：23份聚酰亚胺、14份聚四氟乙烯、2份纳米氧化铝、1.5份纳米碳化钨、1.5份石墨烯、6.5份环保型氧化铬绿、2.5份活化晶须硅、0.5份byk-333、0.5份byk-306、0.5份聚硅氧烷-聚醚共聚物型消泡剂、45份异丁醇。
耐高温、自润滑锯片的生产工艺至少包括以下步骤：
S1：涂料的制备；
S2：将涂料装载在喷涂枪中，通过喷涂枪将涂料均匀喷涂在锯片基体上得到喷涂基体，将喷涂基体放在烘箱中烘干固化处理，从而制得锯片，其中，锯片基体上每面所喷涂的涂料的厚度为0.02mm。
喷涂枪为静电喷涂枪，喷涂气压为0.30MPa，静电高压为65KV，喷涂枪与锯片基体之间的距离为15cm；烘箱温度为120℃，烘干时间为13min。
涂料的制备方法包括以下步骤：Q1：按照上述配比，将聚酰亚胺、聚四氟乙烯、润湿分散剂、溶剂依次加入高速分散机中，搅拌均匀后依次向其中添加耐磨添加剂、耐高温无机颜料、活化晶须硅、润湿分散剂和消泡剂，然后搅拌8min即得分散混合物；
Q2：在高剪切力的作用下，将分散混合物进行砂磨分散并经筛网过滤以得到细度小于20μm的混合物即制得涂料。
实施例7
一种耐高温、自润滑锯片，该锯片包括锯片基体，锯片基体的表面上喷涂有涂料，涂料以重量份数计，包括以下组分：24份聚酰亚胺、13份聚四氟乙烯、6份石墨烯、7.5份尖晶石型铜铬黑、1.8份活化晶须硅、0.45份byk-333、0.45份byk-306、0.45份聚硅氧烷-聚醚共聚物型消泡剂、48份正丁醇。
耐高温、自润滑锯片的生产工艺至少包括以下步骤：
S1：涂料的制备；
S2：将涂料装载在喷涂枪中，通过喷涂枪将涂料均匀喷涂在锯片基体上得到喷涂基体，将喷涂基体放在烘箱中烘干固化处理，从而制得锯片，其中，锯片基体上每面所喷涂的涂料的厚度为0.02mm。
喷涂枪为静电喷涂枪，喷涂气压为0.30MPa，静电高压为65KV，喷涂枪与锯片基体之间的距离为15cm；烘箱温度为120℃，烘干时间为13min。
涂料的制备方法包括以下步骤：Q1：按照上述配比，将聚酰亚胺、聚四氟乙烯、润湿分散剂、溶剂依次加入高速分散机中，搅拌均匀后依次向其中添加耐磨添加剂、耐高温无机颜料、活化晶须硅、润湿分散剂和消泡剂，然后搅拌8min即得分散混合物；
Q2：在高剪切力的作用下，将分散混合物进行砂磨分散并经筛网过滤以得到细度小于20μm的混合物即制得涂料。
实施例8
一种耐高温、自润滑锯片，该锯片包括锯片基体，锯片基体的表面上喷涂有涂料，涂料以重量份数计，包括以下组分：19份聚酰亚胺、14份聚四氟乙烯、5份改性碳化硅、6份金红石型钛白粉、3份活化晶须硅、0.3份byk-333、0.3份byk-306、0.35份聚硅氧烷-聚醚共聚物型消泡剂、46份异丁醇。
耐高温、自润滑锯片的生产工艺至少包括以下步骤：
S1：涂料的制备；
S2：将涂料装载在喷涂枪中，通过喷涂枪将涂料均匀喷涂在锯片基体上得到喷涂基体，将喷涂基体放在烘箱中烘干固化处理，从而制得锯片，其中，锯片基体上每面所喷涂的涂料的厚度为0.02mm。
喷涂枪为静电喷涂枪，喷涂气压为0.30MPa，静电高压为65KV，喷涂枪与锯片基体之间的距离为15cm；烘箱温度为120℃，烘干时间为13min。
涂料的制备方法包括以下步骤：Q1：按照上述配比，将聚酰亚胺、聚四氟乙烯、润湿分散剂、溶剂依次加入高速分散机中，搅拌均匀后依次向其中添加耐磨添加剂、耐高温无机颜料、活化晶须硅、润湿分散剂和消泡剂，然后搅拌8min即得分散混合物；
Q2：在高剪切力的作用下，将分散混合物进行砂磨分散并经筛网过滤以得到细度小于20μm的混合物即制得涂料。
按照国标，对实施例6所制备的涂料及锯片进行检测，检测结果如表1所示。
表1实施例6所制备的涂料及锯片的性能
性能 单位 检测结果
附着力 级 0
耐磨耗 mg/min 0.155
静摩擦系数 — 0.14
硬度 H 2
表面电阻 欧 1×10<sup>6</sup>
以上所述的仅是本发明的优选实施例，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种耐高温、自润滑锯片，其特征在于：该锯片包括锯片基体，锯片基体的表面上喷涂有涂料，涂料以重量份数计，包括以下组分：18-25份聚酰亚胺、12-15份聚四氟乙烯、5-8份耐磨添加剂、6-8份耐高温无机颜料、1-3份活化晶须硅、0.5-1份润湿分散剂、0.3-0.5份消泡剂、45-50份溶剂。
2.根据权利要求1所述的耐高温、自润滑锯片，其特征在于：耐磨添加剂选自纳米氧化铝、纳米碳化钨、改性碳化硅、石墨烯中的一种或几种的组合物。
3.根据权利要求1所述的耐高温、自润滑锯片，其特征在于：耐高温无机颜料选自金红石型钛白粉、尖晶石型铜铬黑、环保型氧化铬绿中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的耐高温、自润滑锯片，其特征在于：润湿分散剂选自byk-333、byk-306中的一种或两种的混合物，二者的质量比例为1:1。
5.根据权利要求1所述的耐高温、自润滑锯片，其特征在于：消泡剂为聚硅氧烷-聚醚共聚物型消泡剂。
6.根据权利要求2所述的耐高温、自润滑锯片及其生产工艺，其特征在于：耐磨添加剂以重量份计，包括以下组分：2份纳米氧化铝，1.5份纳米碳化钨，1.5份纳米石墨烯。
7.根据权利要求1所述的耐高温、自润滑锯片及其生产工艺，其特征在于：活化晶须硅的重量份数为2.5份。
8.根据权利要求1-7任一所述的耐高温、自润滑锯片的生产工艺，其特征在于：至少包括以下步骤：
S1：涂料的制备；
S2：将涂料装载在喷涂枪中，通过喷涂枪将涂料均匀喷涂在锯片基体上得到喷涂基体，将喷涂基体放在烘箱中烘干固化处理，从而制得锯片，其中，锯片基体上每面所喷涂的涂料的厚度为0.015-0.025mm。
9.根据权利要求8所述的耐高温、自润滑锯片的其生产工艺，其特征在于：喷涂枪为静电喷涂枪，喷涂气压为0.25-0.35MPa，静电高压为60-70KV，喷涂枪与锯片基体之间的距离为11-18cm；锯片基体上每面所喷涂的涂料的厚度为0.02mm；烘箱温度为110-135℃，烘干时间为10-15min。
10.根据权利要求9所述的耐高温、自润滑锯片的其生产工艺，其特征在于：涂料的制备方法包括以下步骤：Q1：按照上述配比，将聚酰亚胺、聚四氟乙烯、润湿分散剂、溶剂依次加入高速分散机中，搅拌均匀后依次向其中添加耐磨添加剂、耐高温无机颜料、活化晶须硅、润湿分散剂和消泡剂，然后搅拌7-9min即得分散混合物；
Q2：在高剪切力的作用下，将分散混合物进行砂磨分散并经筛网过滤以得到细度小于20μm的混合物即制得涂料。
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