NL1023420C1

NL1023420C1 - Lubrication system of the solid film type suitable for covering a metal, ceramic or polymeric material that is subject to friction.

Info

Publication number: NL1023420C1
Application number: NL1023420A
Authority: NL
Inventors: Johan Wilhelmus Anton Nelissen; Roeland Maarten Kraaijenbrink; Karl Heinz Juergen Tomaszewski; Mathias Woydt
Original assignee: Te Strake Surface Technology B
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2003-05-14
Publication date: 2004-06-22
Also published as: EP1431376A1

Description

Korte aanduiding: Smeersysteem van het type vaste film dat geschikt is voor het bedekken van een metalen, keramisch of polymeer materiaal dat aan wrijving onderhevig is.Brief description: Lubrication system of the solid film type suitable for covering a metal, ceramic or polymeric material that is subject to friction.

5 De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een smeersysteem van het type vaste film dat geschikt is voor het bedekken van een metalen, keramisch of polymeer materiaal dat aan wrijving onderhevig is, omvattende een i) een drager, 10 i i) vaste smeermiddel bestanddelen, en iii) toevoegmiddelen.The present invention relates to a lubrication system of the solid film type suitable for covering a metal, ceramic or polymeric material that is subject to friction, comprising an i) a support, ii) solid lubricant components, and iii ) additives.

Het in de aanhef genoemde smeersysteem staat ook bekend als zogenaamde AF-coatings (anti-friction coatings) of glijlakken, welke coatings als hoogwaardige smeermiddelen van het type vast of droog in het 15 algemeen een onderhoudsvrije blijvende smering verschaffen en voldoen aan extreme eisen waaraan de gebruikelijke vloeibare en consistente smeermiddelen niet kunnen voldoen. Voor de scheiding van basis- en tegenlichaam hoeft er voor anti-friction coatings geen hydrodynamisch dragende film via de hydrodynamisch werkende snelheid te worden 20 opgebouwd, zodat onderdelen, die onder een hoge belasting slechts lage snelheden bereiken of oscillerende bewegingen uitvoeren, vanaf het begin van de beweging een werkzame scheidende vaste film tussen de oppervlakken bezitten. Onder extreme bedrijfsomstandigheden, bijvoorbeeld hoge temperaturen en drukken, worden AF-coatings toegepast. Daarnaast worden 25 AF-coatings toegepast in situaties waarin de toegankelijkheid voor vloeibare smeermiddelen lastig is. De in de aanhef genoemde AF-coatings vertonen ook voortreffelijke eigenschappen op het gebied van corrosiebescherming, in samenspraak met sl ijtagevermindering, drukbelastbaarheid en bestandheid tegen omgevingsinvloeden. In combinatie 30 met de toevoeging van corrosiebeschermingsadditieven is het mogelijk om de bekende op metaal aangebrachte coatings, die gevaarlijk voor het 1 o23420 I milieu zijn en in het algemeen op chroom, nikkel of cadmium zijn I gebaseerd, te vervangen. Dergelijke, hoofdzakelijk Cr(VI) bevattende I coatings dienén ter verkrijging van de vereiste smerende eigenschappen na verzinken en passi veren van vet te worden voorzien. Daarnaast is vaak de I 5 toepassing van lood bevattende verbindingen en andere zware metaalverbindingen voorzien, welke bestanddelen echter ten aanzien van I carcinogene eigenschappen bedenkelijk zijn. De in de onderhavige beschrijvingsinleiding toegepaste smeersystemen worden toegepast als een I droge duurzame smering van verbindingsmaterialen, zoals moeren, I 10 sluitringen en bouten, scharnieren, slotonderdelen, zoals pallen, I stiften, behuizingen en hendels, magneten, lagers, bussen, assen en I dergelijke, waarbij sprake is van een constante wrijvingscoëfficiënt, een I breed temperatuurgebied, een contactdrukbelasting die de strekgrens van I de meeste metallische materialen overschrijdt. Veroudering of verharsing I 15 treedt in het onderhavige smeersysteem niet op. Bovendien is het I onderhavig smeersysteem zelfs na een langdurige rustperiode nog werkzaam.The lubrication system mentioned in the preamble is also known as so-called AF-coatings (anti-friction coatings) or sliding lacquers, which coatings as high-quality lubricants of the solid or dry type generally provide maintenance-free permanent lubrication and meet extreme requirements to which the conventional liquid and consistent lubricants. For the separation of base and counterbody, for hydrodynamic coatings no hydrodynamically bearing film needs to be built up via the hydrodynamically operating speed, so that parts which reach only low speeds or perform oscillating movements under a high load, from the beginning of the movement have an effective separating solid film between the surfaces. AF coatings are applied under extreme operating conditions, such as high temperatures and pressures. In addition, 25 AF coatings are applied in situations where accessibility for liquid lubricants is difficult. The AF coatings mentioned in the preamble also exhibit excellent properties in the field of corrosion protection, in conjunction with wear reduction, pressure loadability and resistance to environmental influences. In combination with the addition of corrosion protection additives, it is possible to replace the known metal-applied coatings which are dangerous for the environment and are generally based on chromium, nickel or cadmium. Such coatings, which mainly contain Cr (VI), must be greased to obtain the required lubricating properties after galvanizing and passivating. In addition, the use of lead-containing compounds and other heavy metal compounds is often envisaged, which components, however, are questionable with regard to carcinogenic properties. The lubrication systems used in the present introduction are used as a dry durable lubrication of connection materials, such as nuts, washers and bolts, hinges, lock parts such as pawls, pins, housings and levers, magnets, bearings, bushes, shafts and I the like, involving a constant coefficient of friction, a wide temperature range, a contact pressure load that exceeds the stretching limit of most metallic materials. Aging or hardening I does not occur in the present lubrication system. Moreover, the present lubrication system is still operative even after a long period of rest.

Een ander aspect van het onderhavige smeersysteem is dat het een langdurige corrosiebeschermingsfilm verschaft, waarbij sprake is van een voortreffelijke hechting, zelfs bij extreme vervorming van het werkstuk, I 20 waarbij geen sprake is van afschilfering. Het onderhavige smeersysteem is ook ongevoelig voor stof, vuil, vocht en chemische invloeden, bestandheid tegen straling en eenvoudig aan te brengen op voorbehandelde werkstukoppervlakken.Another aspect of the present lubrication system is that it provides a long-lasting corrosion protection film with excellent adhesion even with extreme deformation of the workpiece, where there is no question of peeling. The present lubrication system is also insensitive to dust, dirt, moisture and chemical influences, radiation resistance and easy to apply to pre-treated workpiece surfaces.

H De volgens de stand van de techniek bekende AF-coatings, I 25 zoals bijvoorbeeld bekend is uit het Amerikaans octrooi schrift 5.482.637 kunnen worden beschouwd als suspensies van vaste smeerstoffen met een zeer kleine deeltjesgrootte, zoals bijvoorbeeld MoSz, LiF3, CaF6, WS2, H grafiet of BN in anorganische en organische bindmiddelen en oplosmiddelen, zoals een matrixhars gekozen uit de groep van 30 alkydpolyester, epoxy en vinylbutyryl, waarbij de suspensie verder nog een werkzame hoeveelheid bevochtigingsmiddel, ontschuimingsmiddel enThe AF coatings known in the art, as is known, for example, from U.S. Pat. No. 5,482,637, can be regarded as suspensions of very small particle solid lubricants, such as, for example, MoS 2, LiF 3, CaF 6, WS 2. , H graphite or BN in inorganic and organic binders and solvents, such as a matrix resin selected from the group of alkyd polyester, epoxy and vinyl butyryl, the suspension further comprising an effective amount of wetting agent, defoamer, and

ii j 3 O 'Q λ ') Hii j 3 O 'Q λ') H

3 oppervlakte-actief middel, zoals bijvoorbeeld xanthaan, bevat.3 surfactant, such as, for example, xanthan.

Het doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een smeersysteem dat door zorgvuldige selectie van de geschikte vaste smeermiddel bestanddelen op maat gemaakte AF-coatings voor industriële 5 toepassingen kunnen worden bereid.The object of the present invention is to provide a lubrication system that can be prepared by carefully selecting the suitable solid lubricant components for customized AF coatings for industrial applications.

Een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een vast smeersysteem dat vanuit milieu-oogpunt geen belastende bestanddelen bezit.Another object of the present invention is to provide a solid lubrication system that has no stressful components from an environmental point of view.

Een ander doel van de onderhavige uitvinding is het 10 verschaffen van een smeersysteem dat geen toepassing van Cr(VI) bevattende precoatings ter verkrijging van de beoogde smerende eigenschappen vereist.Another object of the present invention is to provide a lubrication system that does not require the use of Cr (VI) containing precoats to obtain the intended lubricating properties.

Nog een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een vast smeersysteem waarbij een breed temperatuurgebied 15 wordt bestreken, een contactbelasting wordt bereikt die de strekgrens van de meeste in de praktijk toegepaste metalen overschrijdt en die bovendien een goede bescherming tegen corrosie en schuren vertoont.Yet another object of the present invention is to provide a solid lubrication system in which a wide temperature range is covered, a contact load is achieved which exceeds the yield limit of most metals used in practice and which moreover exhibits good protection against corrosion and abrasion .

Een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een groep van toevoegmiddelen om in vaste smeersystemen 20 te worden toegepast, welke toevoegmiddelen tot een stabiele suspensie leiden, welke suspensie geen of geringe bezinkverschijnselen, geen of geringe fasescheiding, geen of geringe coagulatie van de vaste bestanddelen en een goede houdbaarheid vertoont, zowel bij bewaren als bij transport.Another object of the present invention is to provide a group of additives for use in solid lubrication systems, which additives lead to a stable suspension, which suspension has no or slight sedimentation phenomena, no or little phase separation, no or little coagulation of the solid components and has a good shelf life, both during storage and during transport.

25 Het in de aanhef genoemde vaste smeersysteem wordt volgens de onderhavige uitvinding gekenmerkt doordat iii) de toevoegmiddelen zijn gekozen uit de groep bestaande uit Na-, K- and NH3-zouten van polyasparaginezuur en N-alkyl-morfolinen, polyanilinen, lecithine, natrium-olefinecopolymeren, etheendiamine geënt polytetra-alkyleenglycol, 30 succinimide, bismuthtris(>C6 alkyldithio-carbamaten) en bi-methyleenbis-dibutyldithiocarbamaten, methylamino-azijnzuur of het natriumzout 1 3 2 3 4 'l 0 4 hiervan, butyl amino-ethanol en ureum, of mengsels hiervan..The solid lubrication system mentioned in the preamble is characterized according to the present invention in that iii) the additives are selected from the group consisting of Na, K and NH3 salts of polyaspartic acid and N-alkyl morpholines, polyanilines, lecithin, sodium olefin copolymers, ethylene diamine grafted polytetraalkylene glycol, succinimide, bismuthtris (> C6 alkyldithiocarbamates) and bi-methylenebis-dibutyl dithiocarbamates, methylamino-acetic acid or its sodium salt, 3-butyl-amino, buture amino, or mixtures thereof ..

Indien een of meer van de hiervoor genoemde toevoegmiddelen in het onderhavige vaste smeersysteem worden toegepast, dan worden de hiervoor genoemde doelstellingen bereikt.If one or more of the aforementioned additives are used in the present solid lubrication system, the aforementioned objectives are achieved.

5 De voorkeur verdienende hoeveelheid toevoegmiddel bedraagt minder dan 10 gew.%, bij voorkeur minder dan 3 gew.%, op basis van het totale vaste smeersysteem.The preferred amount of additive is less than 10% by weight, preferably less than 3% by weight, based on the total solid lubrication system.

De groep van polyaniünen is met name geschikt om als anticorrosiemiddel in het onderhavige smeermiddel systeem van het type 10 vaste film te worden toegepast.The group of polyanines is particularly suitable for use as an anti-corrosion agent in the present lubricant system of the type 10 solid film.

Polyaniünen (pol y-p-fenyleen-amine-i mine, Pani) bestaan uit amine- en iminegroepen. Polyaniüne stelt een uit benzeenringen en chinongroepen geconjugeerd polymeer voor, respectievelijk chinoïden-imine-structuren en benzeen-aminegroepen. Door paratolueensulfonzuur 15 wordt Pani elektrisch geleidend. De maximale toepassingstemperatuur ligt op een waarde van 220 °C, waarbij echter gedurende een korte tijd een temperatuur tot 260 °C mogelijk is. Uit metingen is gebleken dat s 20 gew.% polyaniline-deeltjes met een afmeting < 500 nm de corrosiepotentiaal met een waarde van + 800 mV verschuiven, welke 20 verschuiving voor anticorrosiedoeleinden bijzonder gunstig is. Bij voorkeur wordt 3-10 gew.% elektrisch geleidende polyaniünen met een gemiddelde deeltjesgrootte van ongeveer 20-30 nm gedispergeerd in het onderhavige smeermiddel systeem. Binnen de polyaniünen zijn verschillende oxidatiestappen mogelijk die het aantal N-H-bindingen alsook de 25 verhouding benzeenringen en chinongroepen bepalen waarop zich de verschillende reversibele redoxreacties berusten. Derhalve is er sprake van leucoemeraldine (volledig gereduceerde Pani), emeraldine-base (een half geoxideerde Pani) en pernigraüne-base (een volledig geoxideerde Pani). Door protonafgifte, respectievelijk reactie van aminegroepen met 30 radicalen kunnen deze verbindingen in elkaar worden omgezet, respectievelijk zouten worden gevormd.Polyaniins (pol-y-p-phenylene-amine-mine, Pani) consist of amine and imine groups. Polyanine represents a polymer conjugated from benzene rings and quinone groups, quinoid imine structures and benzene amine groups, respectively. Pani becomes electrically conductive by paratoluene sulfonic acid. The maximum application temperature is at a value of 220 ° C, but a temperature of up to 260 ° C is possible for a short time. Measurements have shown that 20% by weight of polyaniline particles with a dimension <500 nm shift the corrosion potential with a value of + 800 mV, which shift is particularly advantageous for anti-corrosion purposes. Preferably, 3-10% by weight of electrically conductive polyanines with an average particle size of about 20-30 nm are dispersed in the present lubricant system. Various oxidation steps are possible within the polyanines which determine the number of N-H bonds as well as the ratio of benzene rings and quinone groups on which the various reversible redox reactions are based. Therefore, leucoemeraldine (fully reduced Pani), emeraldine base (a half oxidized Pani) and pernigraine base (a fully oxidized Pani) are involved. These compounds can be converted into each other or salts can be formed by proton release or reaction of amine groups with radicals.

1 093420 51 093420 5

Met name worden als toevoegmiddelen aan het onderhavige smeersysteem verbindingen op basis van lecithine, zoals in de handel verkrijgbaar technisch lecithine waarvan meer dan 60% lecithine en de rest soja-olie is, of natrium-olefinecopolymeren, te weten anionische 5 dispergeermiddelen voor waterige systemen, toegevoegd.In particular, as additives to the present lubrication system, compounds based on lecithin, such as commercially available technical lecithin of which more than 60% is lecithin and the remainder are soy oil, or sodium olefin copolymers, namely anionic dispersants for aqueous systems, added.

De toepassing van PIB-succinimide (mono-, bis- en trisuccinimide) of zouten van polyasparaginezuur, is met name gewenst indien als vaste smeermiddel bestanddelen grafietverbindingen worden toegepast. Als anti-sedimentatie- en dispergeerhulpmiddel is bovendien 10 etheendiamine geënt polytetraalkeenglycol geschikt. Daarnaast kunnen bismuthtris(>C6 alkyldithiocarbamaten) en bi-methyleenbis-dibutyldithio-carbamaten bijvoorbeeld als zouten van zink en molybdeen worden toegepast.The use of PIB succinimide (mono-, bis- and trisuccinimide) or salts of polyaspartic acid is particularly desirable if graphite compounds are used as solid lubricant components. As an anti-sedimentation and dispersing aid, ethylene diamine grafted polytetral glycol is also suitable. In addition, bismuthtris (> C6 alkyl dithiocarbamates) and bi-methylenebis dibutyl dithiocarbamates can be used, for example, as salts of zinc and molybdenum.

De groep van N-alkylmorfolinen is met name geschikt als een 15 anticorrosiemiddel in op water gebaseerde vaste smeermiddel systemen. Daarnaast bezit deze groep nog zeer goede eigenschappen onder extreme drukomstandigheden en daarbij stabiliseren zij de pH-waarde als buffer. Uit toxicologisch oogpunt verdienen de alkyl derivaten op basis van CH3 tot en met C6H13 de voorkeur, omdat dergelijke verbindingen biologisch 20 snel afbreekbaar zijn en een gunstige toxiciteit bezitten. Daarnaast zijn polymeren van polyasparaginezuur geschikt vanwege hun biologische afbreekbaarheid, in combinatie met een gunstige lage toxiciteitswaarde. Bovendien bezitten polymeren van polyasparaginezuur verrassenderwijs multifunctionele eigenschappen omdat polyasparaginezuur op grond van de 25 C00H- en C=0-groepen polair zijn en aan oppervlakken adsorbeert, zodat dit molecuul multifunctionele anti-slijtage en hogedrukeigenschappen bezit. Bovendien vertoont polyasparaginezuur een dispergerende of coagulatie voorkomende werking op de vaste smeermiddel bestanddelen van het onderhavige smeersysteem en heeft een gunstige invloed op het 30 voorkomen van kal kafzettingen. Het molecuul is als sterk anionisch te beschouwen en fungeert als sterke regulator, respectievelijk 1023420 I stabilisator. Alle typen D-, L- en DL-, bij voorkeur I L-polyasparaginezuur, met kalium, natrium of lithium, alsook ammonium, I met een molecuul gewicht tussen 1000 en 10.000 g/mol zijn volgens de I onderhavige uitvinding geschikt.The group of N-alkyl morpholines is particularly suitable as an anti-corrosion agent in water-based solid lubricant systems. In addition, this group still has very good properties under extreme pressure conditions, thereby stabilizing the pH value as a buffer. From a toxicological point of view, the alkyl derivatives based on CH 3 to C 6 H 13 are preferred, because such compounds are biodegradable and have a favorable toxicity. In addition, polymers of polyaspartic acid are suitable because of their biodegradability, in combination with a favorable low toxicity value. Moreover, polymers of polyaspartic acid surprisingly have multifunctional properties because polyaspartic acid is polar and adsorb to surfaces on the basis of the C00H and C = O groups, so that this molecule has multifunctional anti-wear and high-pressure properties. In addition, polyaspartic acid exhibits a dispersing or coagulation-preventing action on the solid lubricant components of the present lubrication system and has a beneficial effect on the occurrence of scale deposits. The molecule can be considered as highly anionic and acts as a strong regulator or 1023420 I stabilizer, respectively. All types of D, L and DL, preferably L-polyaspartic acid, with potassium, sodium or lithium, as well as ammonium, I with a molecular weight between 1000 and 10,000 g / mol are suitable according to the present invention.

5 Als geschikte vaste smeermiddel-bestanddelen kunnen de volgende verbindingen worden genoemd: Zr(0H)4, Zr(0H)4.nH20, Zr02.nH20, I Bi2S3, grafiet-intercalatieverbindingen, grafiet geïnhibeerde verbindingen, fyllosilicaatverbindingen en CeF3, of een combinatie I hiervan.The following compounds may be mentioned as suitable solid lubricant components: Zr (0H) 4, Zr (0H) 4.nH 2 O, ZrO 2 nH 2 O, Bi 2 S 3, graphite intercalation compounds, graphite inhibited compounds, phyllosilicate compounds and CeF 3, or a combination I of this.

I 10 Ceriumfluoride (CeF3) is een wit kristal met een hexagonale I kristalstructuur en onderscheidt zich door de hogedrukeigenschappen die I de eigenschappen van MoS2 aanzienlijk overtreffen, omdat CeF3 onder luchtomstandigheden boven 600 °C thermisch stabiel en tegen oxidatie I bestand is.Cerium fluoride (CeF3) is a white crystal with a hexagonal crystal structure and is distinguished by the high-pressure properties that considerably exceed the properties of MoS2, because CeF3 is thermally stable and resistant to oxidation I under air conditions above 600 ° C.

I 15 Zirkoniumhydroxide (Zr(0H)4) bezit ook onder I luchtomstandigheden bij hoge temperatuur in het bijzonder tot ongeveer I 650 °C een goede stabiliteit, waarbij zirkoniumhydroxide in water I onoplosbaar is. Tevens kunnen als zirkonium bevattende verbindingen I Zr(0H)4.nH20 en Zr02.nH20 worden toegepast.Zirconium hydroxide (Zr (OH) 4) also has good stability under high air temperature conditions, in particular up to about 650 ° C, with zirconium hydroxide being insoluble in water. Zr (OH) 4.nH 2 O and ZrO 2 nH 2 O can also be used as the compounds containing zirconium.

I 20 In tegenstelling tot het volgens de stand van de techniek I bekende MoS2 bezit pure grafiet ondanks de hexagonale structuur geen I intrinsieke smeereigenschappen omdat de bindingskrachten tussen de I C-lagen te sterk zijn. Het grafietrooster vereist voor het onderling I verschuiven van de grafietlamellen daarom een bepaalde gasvormige stof, I 25 zoals waterdamp of gas, die tussen de lagen wordt ingebracht of "geïntercaleerd" en de afstand tussen de afzonderlijke lagen vergroot.In contrast to the MoS2 known in the prior art, pure graphite has no intrinsic lubricating properties despite the hexagonal structure because the bonding forces between the IC layers are too strong. The graphite lattice therefore requires a certain gaseous substance, such as water vapor or gas, to be shifted between the layers or "intercalated" and to increase the distance between the individual layers for the graphite slats to move relative to each other.

I Wanneer deze geïntercaleerde stoffen door vacuüm of hoge temperaturen I worden verwijderd, dan neemt het wrijvingsgetal van verbindingen met I grafiet toe naar een waarde boven 0,5. Hierdoor wordt in feite de I 30 tribologische gevoeligheid van grafiet ten opzichte van luchtvochtigheid I en waterdamp verklaard. Om dit mechanisme tot een minimum te beperken 7 worden volgens de onderhavige uitvinding in grafiet een of meer verbindingen toegepast, gekozen uit de groep bestaande uit FeCl3, CuFeS2, oc-Fe2P05, AsF5, Ni Cl2, CaFz, BaF2, LiF, AgCl, AgF, SbF5, Al Cl3, CuCl2, CoCl2, MnCl2, MoC15, SbCl3, SbCl5, en gehydrateerde verbindingen hiervan om de 5 anti-wrijvingseigenschappen van de grafietverbindingen te verbeteren.When these intercalated substances are removed by vacuum or high temperatures, the friction number of compounds with I graphite increases to a value above 0.5. This in fact explains the tribological sensitivity of graphite to atmospheric humidity and water vapor. To minimize this mechanism 7, according to the present invention, one or more compounds are used in graphite selected from the group consisting of FeCl 3, CuFeS 2, α-Fe 2 PO 5, AsF 5, Ni Cl 2, CaF 2, BaF 2, LiF, AgCl, AgF , SbF5, A1 Cl3, CuCl2, CoCl2, MnCl2, MoC15, SbCl3, SbCl5, and hydrated compounds thereof to improve the anti-friction properties of the graphite compounds.

In het onderhavige smeersysteem verdient het met name de voorkeur dat de ii) vaste smeermiddelbestanddelen in het systeem aanwezig zijn in een hoeveelheid minder dan 70 gew.%.In the present lubrication system, it is particularly preferred that the ii) solid lubricant components be present in the system in an amount less than 70% by weight.

De in het onderhavige vaste smeersysteem toegepaste ii) 10 vaste smeermiddelbestanddelen bezitten een deeltjesafmeting kleiner dan 5 μπ\.The ii) 10 solid lubricant components used in the present solid lubrication system have a particle size of less than 5 µm.

In een bijzondere uitvoeringsvorm is het gewenst dat de ii) vaste smeermiddelbestanddel en een deeltjesafmeting in het gebied van 25-300 nm bezitten.In a particular embodiment, it is desirable that the ii) have a solid lubricant component and a particle size in the range of 25-300 nm.

15 Verder kan worden opgemerkt dat de grafiet-intercalatie- verbindingen en de grafiet geïnhibeerde verbindingen de beschikking hebben over een aspectverhouding van ten minste 6:1.It can further be noted that the graphite intercalation compounds and the graphite inhibited compounds have an aspect ratio of at least 6: 1.

Als geschikte ii) vaste smeermiddelbestanddelen, zoals toegepast in het onderhavige smeersysteem, kunnen bovendien 20 fyllosilieaten worden genoemd, welke verbindingen als zogenaamde laagvormige silicaatverbindingen kunnen worden omschreven die worden gekarakteriseerd door tetrahedrale Si4010-lagen en octrahedrale lagen die (Mg, Fe,) of Al bevatten. Tot de hiervoor genoemde groep behoren kaoliniet, chloriet, serpentine, biotiet, muscoviet, pyrofylliet/ 25 pirofilliet AlSi02050H (Hv ~ 100 MPa) of ferripyrofyl 1 iet Fe3+2Si4(0H)2010, marienglas CaS04 (hoog plastisch vervormingsvermogen, hoge μ), synthetisch hi 11ebrandiet (Ca2Si02.H2), vermiculliet Mg3(Al ,Si)4O10(0H)2.4H2O, meixneriet Mg6Al2(0H)18.4(H20), p = 1,95 g/cm3, ettringiet (Ca6Al2(S04)3(0H)1226(H20)) [Hv < 1000 MPa], molybdeenhydroxide-30 hydraat [Mo03.nH20], met n = 1/3, 1/2, 1 of 2 (ilsemanniet, Hv ~ 4600 MPa), trigehydrateerde alumina(ATH), aluminiumtrihydroxide als Al(0H)3, 1023420 Η I α-Α1(0Η)3 bayeriet, β-Α1(0Η)3 nordstrandiet, doyleite, γ-Α1(0Η)3, I gibbsiet, hydragilliet, alumina, monogehydrateerd of oxohydroxide I (Al(OOH) als y-(Al(00H) boehmiet en ct-(Al(00H) diaspore, waarbij met name I de groep serpentine met een dichtheid van 2,2 tot 2,6 g/cm3 de voorkeur I 5 verdient. Als ii) vaste, tot de groep van serpentine behorende I smeermiddel bestanddelen kunnen de volgende hydraten/hydroxiden worden I genoemd: I a. Antigorite (Mg,Fe)3Si205(0H)4, b. Clinochrysotile Mg3Si205(0H)4 (monoklinisch), I 10 c. Lizardite Mg3Si205(0H)4 (trigonaal en hexagonaal), d. Orthochrysotile Mg3Si205(0H)4 (orthorhombisch), I e. Parachrysotile (Mg,Fe)3Si205(OH)4 (orthorhombisch), en f. Talk Mg3Si4010(0H)2.As suitable ii) solid lubricant components, as used in the present lubrication system, there may also be mentioned 20 phyllosilieates, which compounds may be described as so-called layered silicate compounds characterized by tetrahedral Si4010 layers and octrahedral layers comprising (Mg, Fe,) or Al contain. The aforementioned group includes kaolinite, chlorite, serpentine, biotite, muscovite, pyrophyllite / pirophillite AlSi02050H (Hv ~ 100 MPa) or ferripyrophyl 1 iet Fe3 + 2Si4 (0H) 2010, marine glass CaS04 (high plastic deformation capacity, high μ), synthetic hi 11ebrandite (Ca 2 SiO 2 .H 2), vermicullite Mg 3 (Al, Si) 4 O 10 (0 H) 2.4 H 2 O, meixnerite Mg 6 Al 2 (0 H) 18.4 (H 2 O), p = 1.95 g / cm 3, ettringite (Ca 6 Al 2 (SO 4) 3 ( 0 H) 1226 (H 2 O)) [Hv <1000 MPa], molybdenum hydroxide hydrate [MoO 3 .NH 2 O], with n = 1/3, 1/2, 1 or 2 (ilsemannite, Hv ~ 4600 MPa), trigehydrated alumina ( ATH), aluminum trihydroxide as Al (0H) 3, 1023420 Η I α-Α1 (0Η) 3 bayerite, β-Α1 (0Η) 3 nordstrandite, doyleite, γ-Α1 (0Η) 3, I gibbsite, hydragillite, alumina, monohydrated or oxohydroxide I (Al (OOH) as y- (Al (00H) boehmite and ct- (Al (00H)) diaspore, with I in particular the group of serpentine with a density of 2.2 to 2.6 g / cm3 being preferred 5. As ii) solid lubricant components belonging to the group of serpentine the following hydrates / hydroxides may be mentioned: I a. Antigorite (Mg, Fe) 3 Si 2 O 5 (OH) 4, b. Clinochrysotile Mg 3 Si 2 O 5 (OH) 4 (monoclinic), 10 c. Lizardite Mg 3 Si 2 O 5 (0H) 4 (trigonal and hexagonal), d. Orthochrysotile Mg 3 Si 2 O 5 (0H) 4 (orthorhombic), I e. Parachrysotile (Mg, Fe) 3 Si 2 O 5 (OH) 4 (orthorhombic), and f. Talc Mg 3 Si 4 O 10 (0H) 2.

I 15 Om de grafiet-intercalatieverbindingen en de grafiet geïnhibeerde verbindingen tegen oxidatie te beschermen worden aan het I onderhavige vaste smeermiddelsysteem [CS]-oppervlakte-complexen, Zn3P205, zinkortho- fosfaat, KH2P04, A1P04 en Li20Mg0P205, of een mengsel hiervan toegevoegd.To protect the graphite intercalation compounds and the graphite inhibited compounds from oxidation, the present solid lubricant system [CS] surface complexes, Zn 3 P 2 O 5, zinc ortho-phosphate, KH 2 PO 4, AlPO 4, and Li 2 OggP 2 O 5, or a mixture thereof are added.

Claims

A lubricant system of the solid film type suitable for covering metal, ceramic or polymeric material subject to friction, comprising i) a support, ii) solid lubricants, iii) additives, characterized in that the iii ) additives are selected from the group consisting of Na, K and NH3 salts of polyaspartic acid and N-alkyl morpholines, polyamines, lecithin, sodium olefin copolymers, ethylene diamine grafted polytetraalkylene glycol, succinimide, bismuthtris (> C6 alkyldithiocarbamates) and bi-methylenebis dibutyl dithiocarbamates, methylaminoacetic acid or its sodium salt, butyl aminoethanol and urea, or mixtures thereof.

A solid film lubricant system according to claim 1, characterized in that the amount of iii) additives is less than 10% by weight based on the total system.

3. Lubricant system of the solid film type according to claim 1, characterized in that the amount of iii) additives is less than 3% by weight, based on the total system.

A solid film lubricant system according to one or more of the preceding claims, characterized in that the ii) solid lubricants comprise a component selected from the group of Zr (0H) 4,

Zr (0H) 4. nH 2 O, ZrO 2 .NH 2 O, Bi 2 S 3, graphite intercalation compounds, graphite-inhibited compounds, phyllosilieates and CeF 3, or a combination thereof.

5. Lubricant system of the solid film type according to claim 4, characterized in that the ii) solid lubricants are present in the system in an amount less than 70% by weight.

The lubricant system according to one or more of the claims 1 b 3 C 2 C 'fc 4-5, characterized in that the ii) solid lubricants have a particle size of <5 μπι.

7. Lubricant system of the solid film type according to claim 6, characterized in that the ii) solid lubricants have a particle size in the range of 15-300 nm.

A lubricant system of the solid film type according to one or more of claims 4-7, characterized in that the graphite intercalation compounds and the graphite-inhibited compounds have an aspect ratio of at least 6: 1.

9. Lubricant system of the solid film type according to claim 4, characterized in that the serpentine group with a density of 2.2-2.6 g / cm 2 is used as phyllosilieates.

10. Lubricant system of the solid film type according to one or more of claims 4-9, characterized in that one or more compounds selected from the group consisting of FeCl 3 are incorporated in the graphite intercalation compounds and the graphite-inhibited compounds , CuFeS2, α-Fe2 PO5, AsF5, NiCl2, CaF2, BaF2, LiF, AgCl, AgF, SbF5, A1 Cl3, CuCl2, CoCl2, MnCl2, MoCls, SbCl3, SbCl5, and hydrated compounds, to increase the anti-friction properties of improve the graphite compounds.

The solid-film lubricant system according to one or more of claims 4-10, characterized in that the graphite intercalation compounds and the graphite-inhibited compounds are protected against oxidation by adding [CS] surface thereto - complexes, Zn 3 P 2 O 5, zinc orthophosphate, KH 2 PO 4, AlPO 4 and Li 2 O 3 MgP 2 O 5, or a mixture thereof. 1 0? 3 A 2 0