CN115418147A - 一种室温固化润滑气雾剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种室温固化润滑气雾剂及其制备方法，该润滑气雾剂是由润滑涂料和抛射剂组成。组成该气雾剂的润滑涂料由钛酸正丁酯和丙烯酸树脂为基体树脂，乙基纤维为改性剂，二硫化钼为主要润滑剂，稀土氟化物和纳米二氧化硅为功能填料，用氯代烃类乙酸乙酯和甲苯混合溶剂作为稀释剂，按一定工艺制备而得；选择氟利昂F‑22为抛射剂，采用压入法将配置好的涂料在室温下罐装到气雾剂罐中，再灌入抛射剂即得室温固化润滑气雾剂。使用时将气雾剂喷涂在零件表面，室温固化即得涂层。制成的涂层与橡胶和金属底材具有强的附着力，耐高温、耐磨、润滑、防粘和防辐射等性能，适用于外场修复、修补以及无法实施加温固化的大型零部件表面的润滑与防护。

Description

一种室温固化润滑气雾剂及其制备方法
技术领域
本发明属于表面防护涂层技术领域，尤其涉及一种室温固化润滑气雾剂及其制备方法，主要适合外场延寿修补和磨损修复。
背景技术
发动机叶片橡胶阻尼块安装在叶片和叶片之间，主要起吸振、缓冲及减少叶片受冲击外力作用造成损伤的可能性。但该阻尼块在发动机运转时会被叶片磨损，严重时甚至会破裂导致失效。因此对其表面需要进行润滑耐磨处理，但对橡胶零件来说，用润滑剂进行处理时绝不允许对零件加温，以免导致橡胶零件的老化。除此之外，中央传动机匣主轴是发动机的关键组件，润滑采用的是高温固化的二硫化钼润滑涂层，在使用过程中，因涂层磨损会导致间隙增大、精度降低、甚至润滑失效，需要及时修补。在外场修补或大修时，对组装零件的润滑层局部修补不能做到将零件拆解来试试润滑处理。因此，以上两种使用工况和要求均需要一种室温成型的润滑气雾剂。
美国Dow Corningg公司的MOLYKOTE D321能够满足应用需求，可以用于气雾剂包装，实现外场使用和室温固化。而国内大部分润滑涂料由于树脂体系与抛射剂不相容﹑匹配性差而实现不了气雾剂罐装，而且这些润滑涂料都是针对金属材料而设计的、不适用于非金属材料（如橡胶）。因此迫切需要发明一种室温成型润滑喷雾剂，要求这种润滑气雾剂具有现场施工容易、快速室温成型、与橡胶和金属同时具有良好附着、耐燃油润滑介质、宽使用温度范围（-60℃～232℃）等特点，以解决橡胶阻尼块表面润滑和不能拆卸的组装零件表面润滑层的修补问题。该类材料的发明还可以推广使用到其他实现不了加温固化的大型零部件表面，起到有效的润滑与防护作用。
发明内容
本发明的目的是提供一种室温固化润滑气雾剂及其制备方法。
一、室温固化润滑气雾剂及其制备
本发明的一种室温固化润滑气雾剂，该气雾剂是由润滑涂料和抛射剂组成；组成该气雾剂的润滑涂料由钛酸正丁酯和丙烯酸树脂为基体树脂，乙基纤维为改性剂，二硫化钼为主要润滑剂，稀土氟化物和纳米二氧化硅为功能填料，用氯代烃类乙酸乙酯和甲苯混合溶剂作为稀释剂。
所述润滑涂料由以下重量百分比组分组成：钛酸四丁酯5～8%，丙烯酸树脂12～16%，乙基纤维素0.3～0.5%，二硫化钼20～25%，稀土氟化物0.1～0.3%，纳米二氧化硅0.2～0.4%，余量为混合溶剂，混合溶剂包括以下体积百分含量的组分：乙酸乙酯25～35%，甲苯65～75%；所述抛射剂为氟利昂F-22，该抛射剂与润滑涂料中的树脂具有良好的相容匹配性。润滑涂料与抛射剂的质量比为1:（1.1～1.3）。
本发明的一种室温固化润滑气雾剂，包括以下步骤：
（1）润滑涂料的制备：将纳米二氧化硅加入混和溶剂中进行超声分散后，与乙基纤维素、二硫化钼、稀土氟化物一起放入球磨罐中，再加入混合溶剂累计球磨50~60h；将钛酸四丁酯和丙烯酸树脂加入混合溶剂溶解，然后加入上述球磨好的固体组分中再球磨1~2h；将球磨好的物料装入容器中，并用混合溶剂多次清洗球磨罐，并将洗液一并倒入容器中，最后加混合溶剂至所需生产物料重量；
（2）润滑气雾剂制备：将上述制备好的润滑涂料装入金属气雾罐中，然后灌入抛射剂，即得室温固化润滑气雾剂；
（3）涂层制备：使用时摇匀金属气雾罐至气雾剂混合均匀，采用多次喷涂，喷涂后的零件在干燥通风环境下室温中放置自然固化。
二、室温固化润滑气雾剂的性能和用途
本发明容易现场施工、快速室温成型、与橡胶和金属同时具有良好粘着性，适用于外场修复、修补以及无法实施加温固化的大型零部件表面的润滑与防护。本发明涂层主要的性能指标如表1。
Figure 100521DEST_PATH_IMAGE002
注：*MHK-500环-块摩擦磨损试验机，下试样为19mm×12mm×12mm的45#钢块，在19mm×12mm面上制备本发明产品并室温固化，与Φ49mm×10mm的渗碳钢环对磨，负荷314N，转速1000r/min。
本发明是一种室温固化润滑气雾剂，具有容易现场施工、快速室温成型、与橡胶和金属同时具有良好粘着性、耐燃油滑油及介质及宽使用温度范围等优异性能，能够满足发动机叶片阻尼块减磨抗磨、延寿修复及中央传动机匣主轴滑动面的磨损修复的配套使用要求。同时本发明操作便捷，在外场修补或大修时，可用于不能拆解的组装零件润滑层的局部修补以及无法实施加温固化的大型零部件表面的润滑处理，可以解决中高温度范围内的机械零部件的润滑与耐磨问题，也可以解决机械零部件润滑涂层的磨损修复等问题。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明为气雾剂喷罐包装，使用便捷，同时制备的涂层可在室温下固化，便于外场使用。
2、制成的涂层对金属底材和橡胶附着良好，具有良好的耐高温性能和抗磨性能，可长期在400℃下使用。
3、制备了能够室温固化且具有耐高温性能，同时与抛射剂具有良好相容匹配性的钛酸四丁酯和丙烯酸混合树脂体系，该树脂体系一方面保留了钛酸四丁酯的耐高温性能，同时具有丙烯酸树脂优良粘结性能和物理机械性能，能够室温固化，同时与抛射剂具有良好相容匹配性能。
4、本发明选用二硫化钼、稀土氟化物和纳米SiO2为润滑填料，纳米SiO2可以提高涂料的耐高温性能，改善涂料的耐磨性能；稀土氟化物可以抑制MoS2在高温下氧化，从而改善MoS2在高温下的摩擦磨损性能。通过以上多种组分填料复配和比例调控，提高润滑气雾剂的摩擦磨损性能。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明进行详细的说明。
本发明所用试剂如下：
正钛酸丁酯，浅黄色粘性液体，耐500℃高温，北京化学试剂公司购买。丙烯酸树脂，无色或微黄透明液体，固含量50±2%，室温可以固化，具有优异的粘结性能和良好的物理机械性能，从潍坊富乐新材料有限公司购买。金属二硫化钼，粉末状，含量大于98%，粒径≤10μm。稀土氟化物为三氟化铈或三氟化镧，白色粉末，粒径40nm左右，甘肃稀土公司购买。纳米SiO2，粒径≤100nm，周山明日纳米材料有限公司购买。
实施例1
一种室温成型润滑气雾剂，制备该气雾剂的润滑涂料由下述组分制成：钛酸四丁酯60.0g，丙烯酸树脂150.0g，乙基纤维素4.0g，二硫化钼220.0g，稀土氟化物（三氟化铈）1.8g，纳米二氧化硅3.0g，余量为混合溶剂（乙酸乙酯50%，甲苯50%）。
其制备方法，包括以下步骤：
（1）润滑涂料的制备：将称好的纳米SiO2加入适量混和溶剂和表面活性剂进行超声分散0.5h；将按重量称好的乙基纤维素、二硫化钼、稀土氟化物和处理好后的纳米SiO2一起放入球磨罐中，加入适量混合溶剂累计球磨50小时；将称量好的钛酸四丁酯和丙烯酸树脂加入适量混合溶剂溶解，然后倒入上述球磨好的固体组分的球磨罐中再球磨1h；将球磨好的物料装入容器中，并用混合溶剂多次清洗球磨罐，并将洗液一并倒入容器中，最后加混合溶剂至应生产物料重量。
（2）润滑气雾剂制备：将上述制备好的物料称取 100g采用压入法在室温下装入金属气雾罐中，装上阀门，用封口机封口，然后冲入120g的抛射剂（氟利昂F-22），即得室温固化润滑气雾剂。
（3）涂层制备：使用时用力摇匀罐子至喷剂混合均匀，距喷涂零件 30cm左右，用食指压下喷头来回喷涂，采用多次喷涂，等上一次喷涂物表干后再进行下一次喷涂，直到所需涂层厚度；喷涂后的零件在干燥通风环境室温下放置48h后自然固化。涂层性能如表1。
实施例2
一种室温成型润滑气雾剂，制备该气雾剂的润滑涂料由下述组分制成：钛酸四丁酯80.0g，丙烯酸树脂140.0g，乙基纤维素5.0g，二硫化钼240.0g，稀土氟化物（三氟化镧）2.0g，纳米二氧化硅3.0g，余量为混合溶剂（乙酸乙酯30%，甲苯70%）。
其制备方法，包括以下步骤：
（1）润滑涂料的制备：将称好的纳米SiO2加入适量混和溶剂和表面活性剂进行超声分散0.5h；将按重量称好的乙基纤维素、二硫化钼、稀土氟化物和处理好后的纳米SiO2一起放入球磨罐中，加入适量混合溶剂累计球磨50小时；将称量好的钛酸四丁酯和丙烯酸树脂加入适量混合溶剂溶解，然后倒入上述球磨好的固体组分的球磨罐中再球磨1h；将球磨好的物料装入容器中，并用混合溶剂多次清洗球磨罐，并将洗液一并倒入容器中，最后加混合溶剂至应生产物料重量。
（2）润滑气雾剂制备：将上述制备好的的物料称取 110g装入金属气雾罐中，装上阀门，用封口机封口，然后冲入130g的抛射剂（氟利昂F-22），即得室温固化润滑气雾剂。
（3）涂层制备：使用时用力摇匀罐子至喷剂混合均匀，距喷涂零件 30cm左右，用食指压下喷头来回喷涂，采用多次喷涂，等上一次喷涂物表干后再进行下一次喷涂，直到所需涂层厚度；喷涂后的零件在干燥通风环境室温下放置48h后自然固化。涂层性能如表1。
实施例3
一种室温成型润滑气雾剂，制备该气雾剂的润滑涂料由下述组分制成：钛酸四正丁酯70.0g，丙烯酸树脂140.0g，乙基纤维素4.0g，二硫化钼200.0g，稀土氟化物（三氟化铈）1.0g，纳米二氧化硅2.0g，余量为混合溶剂（乙酸乙酯35%，甲苯65%）。
（1）润滑涂料的制备：将称好的纳米SiO2加入适量混和溶剂和表面活性剂进行超声分散0.5h；将按重量称好的乙基纤维素、二硫化钼、稀土氟化物和处理好后的纳米SiO2一起放入球磨罐中，加入适量混合溶剂累计球磨50小时；将称量好的钛酸四丁酯和丙烯酸树脂加入适量混合溶剂溶解，然后倒入上述球磨好的固体组分的球磨罐中再球磨1h；将球磨好的物料装入容器中，并用混合溶剂多次清洗球磨罐，并将洗液一并倒入容器中，最后加混合溶剂至应生产物料重量。
（2）润滑气雾剂制备：将上述制备好的的物料称取 100g装入金属气雾罐中，装上阀门，用封口机封口，然后冲入120g的抛射剂，即得室温固化润滑气雾剂。
（3）涂层制备：使用时用力摇匀罐子至喷剂混合均匀，距喷涂零件 30cm左右，用食指压下喷头来回喷涂，采用多次喷涂，等上一次喷涂物表干后再进行下一次喷涂，直到所需涂层厚度；喷涂后的零件在干燥通风环境室温下放置48h后自然固化。涂层性能如表1。
实施例4
一种室温成型润滑气雾剂，制备该气雾剂的润滑涂料由下述组分制成：钛酸四丁酯70.0g，丙烯酸树脂120.0g，乙基纤维素3.6g，二硫化钼210.0g，稀土氟化物（三氟化铈）1.8g，纳米二氧化硅2.0g，余量为混合溶剂（乙酸乙酯30%，甲苯70%）。
其制备方法，包括以下步骤：
（1）润滑剂涂料的制备：将称好的纳米SiO2加入适量混和溶剂和表面活性剂进行超声分散0.5h；将按重量称好的乙基纤维素、二硫化钼、稀土氟化物和处理好后的纳米SiO2一起放入球磨罐中，加入适量混合溶剂累计球磨50小时；将称量好的钛酸四丁酯和丙烯酸树脂加入适量混合溶剂溶解，然后倒入上述球磨好的固体组分的球磨罐中再球磨1h；将球磨好的物料装入容器中，并用混合溶剂多次清洗球磨罐，并将洗液一并倒入容器中，最后加混合溶剂至应生产物料重量。
（2）润滑气雾剂制备：将上述制备好的的物料称取 100g装入金属气雾罐中，装上阀门，用封口机封口，然后冲入130g的抛射剂，即得室温成型润滑气雾剂。
（3）涂层制备：使用时用力摇匀罐子至喷剂混合均匀，距喷涂零件30cm左右，用食指压下喷头来回喷涂，采用多次喷涂，等上一次喷涂物表干后再进行下一次喷涂，直到所需涂层厚度；喷涂后的零件在干燥通风环境室温下放置48h后自然固化。涂层性能如表1。
实施例5
一种室温成型润滑气雾剂，制备该气雾剂的润滑涂料由下述组分制成：钛酸四丁酯65.0g，丙烯酸树脂135.0g，乙基纤维素4.5.0g，二硫化钼215.0g，稀土氟化物（三氟化镧）2.5g，纳米二氧化硅2.2g，余量为混合溶剂（乙酸乙酯30%，甲苯70%）。
其制备方法，包括以下步骤：
（1）润滑剂涂料的制备：将称好的纳米SiO2加入适量混和溶剂和表面活性剂进行超声分散0.5h；将按重量称好的乙基纤维素、二硫化钼、稀土氟化物和处理好后的纳米SiO2一起放入球磨罐中，加入适量混合溶剂累计球磨50小时；将称量好的钛酸四丁酯和丙烯酸树脂加入适量混合溶剂溶解，然后倒入上述球磨好的固体组分的球磨罐中再球磨1h；将球磨好的物料装入容器中，并用混合溶剂多次清洗球磨罐，并将洗液一并倒入容器中，最后加混合溶剂至应生产物料重量。
（2）润滑气雾剂制备：将上述制备好的的物料称取 110g装入金属气雾罐中，装上阀门，用封口机封口，然后冲入130g的抛射剂，即得室温成型润滑气雾剂。
（3）涂层制备：使用时用力摇匀罐子至喷剂混合均匀，距喷涂零件30cm左右，用食指压下喷头来回喷涂，采用多次喷涂，等上一次喷涂物表干后再进行下一次喷涂，直到所需涂层厚度；喷涂后的零件在干燥通风环境室温下放置48h后自然固化。涂层性能如表1。

Claims (4)

1.一种室温固化润滑气雾剂，其特征在于：该气雾剂是由润滑涂料和抛射剂组成；所述润滑涂料由以下重量百分比组分组成：钛酸四丁酯5～8%，丙烯酸树脂12～16%，乙基纤维素0.3～0.5%，二硫化钼20～25%，稀土氟化物0.1～0.3%，纳米二氧化硅0.2～0.4%，余量为混合溶剂，混合溶剂包括以下体积百分含量的组分：乙酸乙酯25～35%，甲苯65～75%。
2.如权利要求1所述的一种室温固化润滑气雾剂，其特征在于：所述抛射剂为氟利昂F-22。
3.如权利要求1所述的一种室温固化润滑气雾剂，其特征在于：所述润滑涂料与抛射剂的质量比为1:（1.1～1.3）。
4.如权利要求1所述的一种室温固化润滑气雾剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）润滑涂料的制备：将纳米二氧化硅加入混和溶剂中进行超声分散后，与乙基纤维素、二硫化钼、稀土氟化物一起放入球磨罐中，再加入混合溶剂累计球磨50~60h；将钛酸四丁酯和丙烯酸树脂加入混合溶剂溶解，然后加入上述球磨好的固体组分中再球磨1~2h；将球磨好的物料装入容器中，并用混合溶剂多次清洗球磨罐，并将洗液一并倒入容器中，最后加混合溶剂至所需生产物料重量；
（2）润滑气雾剂制备：将上述制备好的润滑涂料装入金属气雾罐中，然后灌入抛射剂，即得室温固化润滑气雾剂；
（3）涂层制备：使用时摇匀金属气雾罐至气雾剂混合均匀，采用多次喷涂，喷涂后的零件在干燥通风环境下室温中放置自然固化。
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钟泰岗: "润滑气雾剂", 《机械工人（冷加工）》 *

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