CN115044404A - 一种干膜润滑剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及润滑剂技术领域，具体而言，涉及一种干膜润滑剂及其制备方法。所述干膜润滑剂包括按照质量份数计的如下组分：聚四氟乙烯0.5～15份，二硫化钼0.5～12份，润滑油0.5～12份，溶剂20～95份，油溶性树脂1～10份，锌粉0.1～5份，分散剂0.01～2份和抛射剂5～40份。通过将油溶性树脂、锌粉与聚四氟乙烯、特定种类的分散剂和溶剂等原料搭配使用，并采用特定的配比，使所述干膜润滑剂具有润滑性能好、极压性能好、附着力好、均匀性好、耐热性能好、高温防卡效果好等优点。并且，所述干膜润滑剂的膜层不易流动，不会滴落或聚集而造成污染；在使用时形成一层薄膜，可以抵抗灰尘和泥土，使设备运转时保持清洁。

Description

一种干膜润滑剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及润滑剂技术领域，具体而言，涉及一种干膜润滑剂及其制备方法。

背景技术

为了减少设备和零部件的机械运动造成的磨损和动力消耗，人们常常采用涂覆润滑剂的方式来减小摩擦和降低磨损。润滑剂是指可以降低摩擦副的摩擦阻力、减缓磨损的润滑介质，同时，润滑剂还能起冷却、清洗和防止污染等作用，润滑剂被广泛应用与模具、机械部件的摩擦面上。但是，传统润滑剂的流动性大，存在易吸附灰尘、易扩散、易污染、难以用于狭窄缝隙中等问题。

同时，现有技术中的润滑剂的主要成分为石墨粉，如果温度过高容易发生氧化，存在耐热性能差、高温防卡性能差、极压性能差等问题。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种干膜润滑剂，通过将油溶性树脂、锌粉与聚四氟乙烯、特定种类的分散剂和溶剂等原料搭配使用，并采用特定的配比，使所述干膜润滑剂具有润滑性能好、极压性能好、附着力好、均匀性好、耐热性能好和高温防卡效果好等优点。所述干膜润滑剂的膜层不易流动，不会滴落或聚集而造成污染；在使用时形成一层薄膜，可以抵抗灰尘和泥土，使设备运转时保持清洁。解决了传统润滑剂存在的易扩散、易污染的问题。

本发明的第二目的在于提供所述干膜润滑剂的制备方法，所述制备方法具有简单易行，操作条件温和，易分散均匀，适合大规模生产等优点。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种干膜润滑剂，包括按照质量份数计的如下组分：

聚四氟乙烯0.5～15份(包括但不限于0.7份、0.9份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份、7份、9份、10份、11份、13份、14份中的任意一者的点值或任意两者之间的范围值)，二硫化钼0.5～12份(包括但不限于0.7份、0.9份、1份、3份、5份、7份、9份、10份、11份中的任意一者的点值或任意两者之间的范围值)，润滑油0.5～12份(包括但不限于0.7份、0.9份、1份、3份、5份、7份、9份、10份、11份中的任意一者的点值或任意两者之间的范围值)，溶剂20～95份(包括但不限于23份、25份、28份、30份、35份、40份、45份、50份、55份、60份、65份、70份、75份、80份、85份、90份中的任意一者的点值或任意两者之间的范围值)，油溶性树脂1～10份(包括但不限于2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份中的任意一者的点值或任意两者之间的范围值)，锌粉0.1～5份(包括但不限于0.3份、0.5份、0.8份、1份、2份、3份、4份中的任意一者的点值或任意两者之间的范围值)，分散剂0.01～2份(包括但不限于0.03份、0.05份、0.08份、0.1份、0.13份、0.15份、0.17份、0.2份、0.5份、0.8份、1份、1.3份、1.5份、1.8份中的任意一者的点值或任意两者之间的范围值)和抛射剂5～40份(包括但不限于8份、10份、15份、20份、25份、30份、35份、38份中的任意一者的点值或任意两者之间的范围值)。

本发明所提供的干膜润滑剂，通过采用特定的组分且采用特定的配比，使所述干膜润滑剂具有润滑性能好、极压性能好、附着力好、均匀性好、耐热性能好以及高温防卡效果好等优点。并且，所述干膜润滑剂的膜层不易流动，不会滴落或聚集而造成污染；在使用时形成一层薄膜，可以抵抗灰尘和泥土，使设备运转时保持清洁。

优选地，所述干膜润滑剂包括按照质量份数计的如下组分：

聚四氟乙烯3～12份，二硫化钼2～11份，润滑油3～11份，溶剂30～80份，油溶性树脂1.5～8份，锌粉0.2～3份，分散剂0.1～1份和抛射剂10～35份。

采用上述配比范围有利于提高干膜润滑剂的润滑性能好、极压性能好、附着力、均匀性、耐热性和高温防卡性能。

优选地，所述干膜润滑剂包括：按照质量份数计，聚四氟乙烯5～10份，二硫化钼5～10份，润滑油5～10份，溶剂40～60份，油溶性树脂2～6份，锌粉0.3～1.5份，分散剂0.2～0.6份和抛射剂20～30份。

采用上述配比范围有利于进一步提高干膜润滑剂的润滑性能好、极压性能好、附着力、均匀性、耐热性和高温防卡性能。

在本发所提供的所述干膜润滑剂，其中，聚四氟乙烯能够起到固体润滑的作用。

在本发所提供的所述干膜润滑剂，其中，二硫化钼能够起到固体润滑的作用。

本发明将聚四氟乙烯和二硫化钼搭配使用，能够进一步提高固体润滑的效果。

优选地，所述锌粉的D50粒径小于50μm，更优选为锌粉的D50粒径小于30μm,还可以选择20μm、15μm、10μm、5μm、1μm或0.1μm；再进一步优选锌粉的D50粒径为0.1～4μm。

常温下锌在润滑油具有良好的润滑性能，在摩擦产生的高温或高温环境下(比如窑炉)，润滑油被烧损基本丧失润滑性能，锌被高温烧成氧化锌，氧化锌还具有润滑性能和防卡死性能。

优选地，所述润滑油包括硅油和/或机油。

优选地，所述硅油包括二甲基硅油。

所述二甲基硅油又称为聚二甲基硅氧烷，无色无味，是一种疏水类的有机硅物料。其具有耐热性和耐寒性好，黏度随温度变化小，防水性好，表面张力小等优点。

本发明通过添加所述二甲基硅油与其他组分搭配使用，不仅能起到较好的润滑的作用，并且，还能起到提高所述干膜润滑剂的耐热性能和防水性能的效果。

优选地，所述机油包括柴油机机油和/或汽油机机油。

优选地，所述油溶性树脂包括对叔丁基酚甲醛树脂、C9石油树脂和古马隆树脂中的一种或者几种的组合。

所述油溶性树脂可起到粘附的作用，可将润滑剂粘到工件表面，增加干膜润滑剂的粘性、附着力和极压性能，使其不易流动。从而避免传统润滑剂存在的易扩散和易污染的问题。

优选地，所述溶剂包括石脑油和异构烷烃溶剂中的一种或者几种的组合。

所述石脑油又称化工轻油、粗汽油，是以原油或其他原料加工生产的用于化工原料的轻质油。

采用所述石脑油作为溶剂，有利于提高干膜润滑剂的均匀性。

优选地，所述异构烷烃溶剂包括异构烷烃D40、异构烷烃D60、埃克森美孚ISOPAR H和埃克森美孚ISOPAR M中的一种或者几种的组合。

其中，所述异构烷烃D40的稳定性好、低硫、低芳、易挥发，无刺激性气味，表度张力低。

所述异构烷烃D60是一种高度支链化的合成烃类产品，异构化程度高，杂质含量低，镏程窄，几乎不含芳烃和硫，易生物降解；并且，具有闪点高、温和无气味等优点。

所述埃克森美孚ISOPAR H异构烷烃溶剂又称异构石蜡，其具有纯度高，馏程窄，相容性好等优点。

所述埃克森美孚ISOPAR M具有化学稳定性高，表面张力小，可与大部分材料相容等优点。

采用上述种类的溶剂，有利于提高干膜润滑剂的均匀性。

优选地，所述分散剂包括石油磺酸钙、烷基苯合成磺酸钙和T154聚异丁烯基丁二酰亚胺中的一种或者几种的组合。

其中，所述石油磺酸钙又称为烷基磺酸钙，用于清净分散所述干膜润滑剂中的杂质。

所述烷基苯合成磺酸钙是指润滑油添加剂的清净剂，包括：T104分散剂(低碱值合成磺酸钙T104)、T105分散剂和T106分散剂中的一种。

所述T154聚异丁烯基丁二酰亚胺具有优良的清净分散性好，且具有抗氧化和抗磨性好，可提高产品的相容性、不含氯的优点。

上述种类的分散剂可用于分散聚四氟乙烯粉末，二硫化钼粉粉末，以及锌粉，防止沉降。

优选地，所述抛射剂包括二氧化碳、HFA-134a、丙烷、丁烷和二甲醚中的一种或者几种的组合。

其中，HFA-134a是一种新的抛射剂，又称为氢氟烷烃134a，其分子中没有氯而存在氢，能够减少对臭氧层的损耗。

所述抛射剂不仅是气雾剂的喷射动力来源，还能够起到溶剂或稀释剂的作用。

优选地，所述干膜润滑剂的剂型为气雾剂型。

所述气雾剂型在使用时可喷到狭窄缝隙中，使用更加方便，使用范围更广。

本发明还提供了如上所述的干膜润滑剂的制备方法，包括以下步骤：

将除了抛射剂以外的各原料混合均匀后，转入气雾罐中，然后再充入所述抛射剂；

优选地，所述混合在变频调整的涂料搅拌分散机中进行，搅拌的转速为400～500rpm。

本发明所提供的干膜润滑剂的制备方法，具有操作简单、条件温和、易分散均匀、适合大规模生产等优点。

更优选地，所述的制备方法包括以下步骤：先将溶剂与分散剂混合均匀，然后向其中加入聚四氟乙烯、二硫化钼和锌粉，混合均匀后再加入润滑油，混合均匀后再向其中加入油溶性树脂，混合均匀，得到混合物料；将所述混合物料灌装到气雾罐中，然后向其中充入抛射剂，得到所述干膜润滑剂。

优选地，采用扬州美达灌装机械有限公司生产的半自动气雾灌装机进行所述灌装。

优选地，所述搅拌的转速为420～480rpm，更优选为430～470rpm；更进一步优选为440～460rpm，还可以选择445rpm、450rpm、455rpm或458rpm。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明所提供的干膜润滑剂，通过将油溶性树脂、锌粉与聚四氟乙烯、特定种类的分散剂和溶剂等原料搭配使用，并采用特定的配比，使所述干膜润滑剂具有润滑性能好、极压性能好、附着力好、均匀性好、耐热性能好和高温防卡效果好等优点。

(2)本发明所提供的干膜润滑剂，膜层不易流动，不会滴落或聚集而造成污染；在使用时形成一层薄膜，可以抵抗灰尘和泥土，使设备运转时保持清洁。

(3)本发明所提供的干膜润滑剂为气雾剂型，在使用时可喷到狭窄缝隙中，使用方便，有利于进一步推广使用。

具体实施方式

下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

本发明以下各实施例中所用原料的生产厂家及其牌号(型号)信息具体如下：

聚四氟乙烯：3M，Dyneon PTFE TF-9207；

二硫化钼：天津源东化工有限公司，化学纯CP；

二甲基硅油：道康宁，PMX-200 1000CS；

柴油机机油：昆仑天威，柴油发动机机油20W-50CH-4；

汽油机机油：昆仑天润，KR8全合成机油5W-30；

石脑油：清江石化，D40；

异构烷烃D40：天津市天清源工贸有限公司，IP 40L；

异构烷烃D60：天津市天清源工贸有限公司，IP60；

埃克森美孚ISOPAR H：供应商为大连武藏新材料有限公司；

埃克森美孚ISOPAR M：供应商为大连武藏新材料有限公司；

对叔丁基酚甲醛树脂：重庆恒安化工有限公司，2402树脂；

C9石油树脂：恒河材料科技股份有限公司，PR-120-10；

古马隆树脂：恒河材料科技股份有限公司，GML-110；

锌粉：江苏科成有色金属新材料有限公司，涂料用锌粉；

石油磺酸钙：锦州圣大化学品有限公司，T101石油磺酸钙；

烷基苯合成磺酸钙：低碱值合成磺酸钙T104；

T154聚异丁烯基丁二酰亚胺：锦州圣大化学品有限公司；

HFA-134a：浙江巨化股份有限公司。

实施例1

本实施例所提供的干膜润滑剂，包括如下组分：

聚四氟乙烯5g，二硫化钼5g，柴油机机油5g，石脑油100g，异构烷烃D40 100g，对叔丁基酚甲醛树脂10g，D50粒径为0.1～4μm的锌粉1g，T101石油磺酸钙0.1g和二氧化碳5g。

该干膜润滑剂的制备方法包括以下步骤：

(a)、先将石脑油100g，异构烷烃D40与T101石油磺酸钙加入到变频调速的涂料搅拌分散机中混合均匀，然后向其中加入聚四氟乙烯、二硫化钼和锌粉，混合均匀后再加入柴油机机油，混合均匀后再向其中加入对叔丁基酚甲醛树脂，混合均匀，得到混合物料；其中，搅拌的转速为450rpm；

(b)、使用扬州美达灌装机械有限公司半自动气雾灌装机将所述混合物料灌装到500mL气雾罐中，然后向其中充入二氧化碳，得到气雾剂型干膜润滑剂。

实施例2

本实施例所提供的干膜润滑剂，包括如下组分：

聚四氟乙烯15g，二硫化钼12g，二甲基硅油12g，埃克森美孚ISOPAR H 95g，对叔丁基酚甲醛树脂5g，C9石油树脂5g，D50粒径为0.1～4μm的锌粉5g，T101石油磺酸钙1g，低碱值合成磺酸钙T1041g和丙烷40g。

该干膜润滑剂的制备方法包括以下步骤：

(a)、先将埃克森美孚ISOPAR H、T101石油磺酸钙和低碱值合成磺酸钙T104分散剂加入到变频调速的涂料搅拌分散机中混合均匀，然后向其中加入聚四氟乙烯、二硫化钼和锌粉，混合均匀后再加入二甲基硅油，混合均匀后再向其中加入对叔丁基酚甲醛树脂和C9石油树脂，混合均匀，得到混合物料；其中，搅拌的转速为430rpm；

(b)、使用扬州美达灌装机械有限公司半自动气雾灌装机将所述混合物料灌装到400mL气雾罐中，然后向其中充入丙烷，得到气雾剂型干膜润滑剂。

实施例3

本实施例所提供的干膜润滑剂，包括如下组分：

聚四氟乙烯30g，二硫化钼20g，汽油机机油30g，异构烷烃D60 200g，埃克森美孚ISOPAR M 100g，古马隆树脂15g，D50粒径为0.1～4μm的锌粉2g，T154聚异丁烯基丁二酰亚胺1g和二甲醚100g。

该干膜润滑剂的制备方法包括以下步骤：

(a)、先将异构烷烃D60、埃克森美孚ISOPAR M和T154聚异丁烯基丁二酰亚胺加入到变频调速的涂料搅拌分散机中混合均匀，然后向其中加入聚四氟乙烯、二硫化钼和锌粉，混合均匀后再加入汽油机机油，混合均匀后再向其中加入古马隆树脂，混合均匀，得到混合物料；其中，搅拌的转速为430rpm；

(b)、使用扬州美达灌装机械有限公司半自动气雾灌装机将所述混合物料灌装到600mL气雾罐中，然后向其中充入二甲醚，得到气雾剂型干膜润滑剂。

实施例4

本实施例所提供的干膜润滑剂，包括如下组分：

聚四氟乙烯12g，二硫化钼11g，二甲基硅油5g，柴油机机油6g，异构烷烃D60 80g，古马隆树脂8g，D50粒径为0.1～4μm的锌粉3g，低碱值合成磺酸钙T104 1g和HFA-134a 35g。

该干膜润滑剂的制备方法包括以下步骤：

(a)、先将异构烷烃D60与低碱值合成磺酸钙T104加入到变频调速的涂料搅拌分散机中混合均匀，然后向其中加入聚四氟乙烯、二硫化钼和锌粉，混合均匀后再加入二甲基硅油和柴油机机油，混合均匀后再向其中加入古马隆树脂，混合均匀，得到混合物料；其中，搅拌的转速为470rpm；

(b)、使用扬州美达灌装机械有限公司半自动气雾灌装机将所述混合物料灌装到300mL气雾罐中，然后向其中充入HFA-134a，得到气雾剂型干膜润滑剂。

实施例5

本实施例所提供的干膜润滑剂，包括如下组分：

聚四氟乙烯7g，二硫化钼6g，柴油机机油5g，汽油机机油3g，异构烷烃D40 50g，对叔丁基酚甲醛树脂5g，D50粒径为0.1～4μm的锌粉1g，T101石油磺酸钙0.5g和HFA-134a25g。

该干膜润滑剂的制备方法包括以下步骤：

(a)、先将异构烷烃D40与T101石油磺酸钙加入到变频调速的涂料搅拌分散机中混合均匀，然后向其中加入聚四氟乙烯、二硫化钼和锌粉，混合均匀后再加入柴油机机油和汽油机机油，混合均匀后再向其中加入对叔丁基酚甲醛树脂，混合均匀，得到混合物料；其中，搅拌的转速为490rpm；

(b)、使用扬州美达灌装机械有限公司半自动气雾灌装机将所述混合物料灌装到200mL气雾罐中，然后向其中充入HFA-134a，得到气雾剂型干膜润滑剂。

对比例1

本对比例干膜润滑剂的组分与实施例5基本一致，区别仅在于，将锌粉替换为二硫化钼，但保持其粒径和用量不变。并且，本对比例所提供的干膜润滑剂的制备方法与实施例5相同。

对比例2

本对比例干膜润滑剂的组分与实施例5基本一致，区别仅在于，将对叔丁基酚甲醛树脂替换为柴油机机油，但保持其用量不变，仍为5g。并且，本对比例所提供的干膜润滑剂的制备方法与实施例5相同。

对比例3

本对比例所提供的干膜润滑剂，包括如下组分：

聚四氟乙烯20g，二硫化钼15g，柴油机机油8g，汽油机机油7g，异构烷烃D40 15g，对叔丁基酚甲醛树脂0.1g，D50粒径为0.1～4μm的锌粉0.05g，T101石油磺酸钙5g和HFA-134a 25g。并且，本对比例所提供的干膜润滑剂的制备方法与实施例5相同。

试验例1

对本发明实施例1～5以及对比例1～3制备得到的干膜润滑剂进行摩擦系数和极压性能的测试，结果如下表1所示：

表1各组摩擦系数和极压性能的测试结果

组别	摩擦系数	极压性能PB值/N
			实施例1	0.048	830
实施例2	0.046	856
			实施例3	0.042	869
实施例4	0.045	852
			实施例5	0.039	872
对比例1	0.055	870
			对比例2	0.053	736
对比例3	0.041	841

从表1能够看出，相比于对比例1～3，本发明实施例1～5制得的干膜润滑剂的摩擦系数更低，极压性PB值更高。这就说明，本发明提供的干膜润滑剂的润滑性能好，极压性能越好(耐负载能力高)。尤其是实施例5的润滑性能和极压性能最好。

进一步地，实施例5的润滑性能和极压性能均高于对比例1，这就说明，锌粉与其他组分配合使用能提高干膜润滑剂的润滑性能和极压性能。

实施例5的极压性能显著高于对比例2，这就说明，油溶性树脂与其他组分配合使用能提高干膜润滑剂的极压性能。

实施例5的极压性能高于对比例3，这就说明，本发明所提供的配比关系有利于提高干膜润滑剂的极压性能。

尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员应当理解：在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些替换和修改。

Claims (10)

1.一种干膜润滑剂，其特征在于，包括按照质量份数计的如下组分：

聚四氟乙烯0.5～15份，二硫化钼0.5～12份，润滑油0.5～12份，溶剂20～95份，油溶性树脂1～10份，锌粉0.1～5份，分散剂0.01～2份和抛射剂5～40份。

2.根据权利要求1所述的干膜润滑剂，其特征在于，所述干膜润滑剂包括按照质量份数计的如下组分：

聚四氟乙烯3～12份，二硫化钼2～11份，润滑油3～11份，溶剂30～80份，油溶性树脂1.5～8份，锌粉0.2～3份，分散剂0.1～1份和抛射剂10～35份；

优选地，所述干膜润滑剂包括：按照质量份数计，聚四氟乙烯5～10份，二硫化钼5～10份，润滑油5～10份，溶剂40～60份，油溶性树脂2～6份，锌粉0.3～1.5份，分散剂0.2～0.6份和抛射剂20～30份。

3.根据权利要求1或2所述的干膜润滑剂，其特征在于，所述锌粉的D50粒径小于50μm，优选为小于30μm。

4.根据权利要求1或2所述的干膜润滑剂，其特征在于，所述润滑油包括硅油和/或机油；

优选地，所述硅油包括二甲基硅油；

优选地，所述机油包括柴油机机油和/或汽油机机油。

5.根据权利要求1或2所述的干膜润滑剂，其特征在于，所述油溶性树脂包括对叔丁基酚甲醛树脂、C9石油树脂和古马隆树脂中的一种或者几种的组合。

6.根据权利要求1或2所述的干膜润滑剂，其特征在于，所述溶剂包括石脑油和异构烷烃溶剂中的一种或者几种的组合；

优选地，所述异构烷烃溶剂包括异构烷烃D40、异构烷烃D60、埃克森美孚ISOPAR H和埃克森美孚ISOPAR M中的一种或者几种的组合。

7.根据权利要求1或2所述的干膜润滑剂，其特征在于，所述分散剂包括石油磺酸钙、烷基苯合成磺酸钙和T154聚异丁烯基丁二酰亚胺中的一种或者几种的组合。

8.根据权利要求1或2所述的干膜润滑剂，其特征在于，所述抛射剂包括二氧化碳、HFA-134a、丙烷、丁烷和二甲醚中的一种。

9.根据权利要求1或2所述的干膜润滑剂，其特征在于，所述干膜润滑剂的剂型为气雾剂型。

10.权利要求1～9任一项所述的干膜润滑剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将除了抛射剂以外的各原料混合均匀后，转入气雾罐中，然后再充入所述抛射剂；

优选地，所述混合在涂料分散机中进行，搅拌的转速为400～500rpm。