一種常溫固化耐高真空超低溫的潤(rùn)滑涂料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種常溫固化耐高真空超低溫的潤(rùn)滑涂料。它是以聚氨酯為粘結(jié)劑，丁腈橡膠為增韌劑，添加多種固體潤(rùn)滑劑、耐磨助劑及溶劑按一定比例混合而成。本發(fā)明的涂層可通過(guò)噴涂、浸涂、刷涂等多種方式涂敷于材料表面，使用方便，操作簡(jiǎn)單，可直接現(xiàn)場(chǎng)使用。它適應(yīng)各種環(huán)境條件特別是高真空和超低溫條件下的常溫固化潤(rùn)滑涂料。
【專利說(shuō)明】一種常溫固化耐高真空超低溫的潤(rùn)滑涂料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明敘述了一種常溫固化耐高真空超低溫的潤(rùn)滑涂料。具體地講，本發(fā)明敘述了一種在常溫條件下固化，適合于-200°c至150°C和高真空環(huán)境下使用，且具有良好機(jī)械強(qiáng)度和耐磨潤(rùn)滑性能的涂料。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，材料的表面處理和強(qiáng)化技術(shù)也獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。涂層技術(shù)是一種常用的表面處理技術(shù)，在機(jī)械設(shè)備的運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行表面涂層處理，對(duì)減少機(jī)械部件的摩擦磨損，提高機(jī)械使用壽命效果顯著。目前，新型涂料研究領(lǐng)域中，耐磨涂料占25%~35%，已成為世界各國(guó)現(xiàn)代涂料工業(yè)與技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略中的重點(diǎn)。但是，用于一般機(jī)械設(shè)備、零部件表面的常規(guī)涂層難以同時(shí)具備常溫固化、施工方便、耐磨壽命長(zhǎng)、防腐性能優(yōu)異以及在真空和低溫環(huán)境中性能穩(wěn)定等綜合性能。而高分子基自潤(rùn)滑涂層由于其主要成分高分子樹(shù)脂的質(zhì)地較軟、吸震降噪、良好的化學(xué)穩(wěn)定性及優(yōu)異的耐低溫性能，可用于真空、液氮及液氫等苛刻環(huán)境下，并已成為航空航天、能源動(dòng)力、武器裝備等工業(yè)領(lǐng)域不可缺少的重要材料。這類高分子樹(shù)脂的典型代表是聚氨酯樹(shù)脂，由于其含有極性很強(qiáng)、化學(xué)活性很高的異氰酸酯基和氨酯基，具有較高的粘結(jié)強(qiáng)度、優(yōu)良的柔韌性以及卓越的耐低溫等性能，因此以聚氨酯為粘結(jié)劑，混合多種自潤(rùn)滑添加劑形成的耐磨涂料具有良好的應(yīng)用前景。
[0003]中國(guó)專利“常溫固化耐磨重防腐涂料”(專利號(hào):CN1086530A)產(chǎn)品的研制達(dá)到了常溫固化、良好的耐磨及防腐等綜合性能，但其中的聚四氟乙烯添加劑在真空、低溫等環(huán)境下易蠕變使涂層的自潤(rùn)滑性能變差、表面粘結(jié)力低而使涂層易發(fā)生剝離，從而限制了其在高真空、超低溫等特殊工況環(huán)境下的應(yīng)用。因此，開(kāi)發(fā)一種耐真空和低溫環(huán)境的潤(rùn)滑耐磨涂料，以滿足如航空航天、核工業(yè)等苛刻環(huán)境中機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的潤(rùn)滑耐磨性能要求顯得十分必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種適應(yīng)各種環(huán)境條件特別是高真空和超低溫條件下的常溫固化潤(rùn)滑涂料。
[0005]本發(fā)明提供的常溫固化耐高真空超低溫的潤(rùn)滑涂料，以聚氨酯為粘結(jié)劑，丁腈橡膠為增韌劑，添加多種固體潤(rùn)滑劑、耐磨助劑及溶劑研磨混合而成。
[0006]一種常溫固化耐高真空超低溫的潤(rùn)滑涂料，其特征在于潤(rùn)滑涂料通過(guò)以下方法來(lái)制備:
涂料由甲組分和乙組分按廣5:1的重量比組成，其中甲組分的組成按重量份數(shù)計(jì):35~50份的二硫化鑰粉末，0-20份的二硫化鎢粉末，0-3份石墨粉，0-2份的氟化鑭粉末或氟化鈰粉末中的一種或兩種，0-3份的三氧化二銻粉末，50-200份的第一溶劑；乙組分的組成按重量份數(shù)計(jì):50份的聚氨酯，(TlO份的丁腈橡膠，50-200份的第二溶劑；所述第一溶劑和第二溶劑均為丙酮、二甲苯及環(huán)己酮按廣10: 1-10:1的比例組成；按上述比例所得的甲組分在球磨機(jī)中研磨4(T50h，取出后加入乙組分繼續(xù)研磨5~10h，充分?jǐn)嚢杈鶆虻玫健?br> [0007]本發(fā)明所述二硫化鑰粉末的比重為4.7g/cm3，粒度為5~10 μ m。
[0008]本發(fā)明所述二硫化鎢粉末的比重為3.5g/cm3，粒度為6~10 μ m。
[0009]本發(fā)明所述石墨粉為高分散性絕不粘結(jié)的黑色微粉，比重為2.27g/cm3，粒度為2~5 μ m
[0010]本發(fā)明所述氟化鑭粉末、氟化鈰粉末、三氧化二銻粉末粒度均為5~10 μ m。
[0011]本發(fā)明所述聚氨酯為透明粘稠液體，NCO含量為5~8%，固含量為48-52%。
[0012]本發(fā)明所述丁腈橡膠牌號(hào)為丁腈橡膠40或丁腈橡膠26中的一種或兩種。
[0013]本發(fā)明按照國(guó)標(biāo)GB1727-79法涂敷，在金屬材料表面涂敷時(shí)，需對(duì)金屬材料去銹除油，并用砂紙打磨或?qū)Ρ砻孢M(jìn)行噴砂處理，對(duì)非金屬材料的涂敷前須對(duì)材料進(jìn)行表面粗糙化處理。
[0014]本發(fā)明的涂敷方法是這樣實(shí)現(xiàn)的:
1、噴涂:在0.2(H).35KPa氣壓下，使噴槍口距物件使涂料噴施在材料表面。
[0015]2、浸涂:將材料直接浸泡在涂料中，反復(fù)數(shù)次，達(dá)到所需厚度為止。
[0016]3、刷涂:本發(fā)明的涂料可用漆刷將其刷在材料表面即可獲得所需涂層，涂層厚度控制在30-100 μ m即可達(dá)到使用要求。
[0017]本發(fā)明的涂層特點(diǎn)如下:
1、耐高真空、耐超低溫。
[0018](I)涂層在環(huán)境溫度_136°C、真空度7.4 X 10_8 Pa的條件下，摩擦系數(shù)0.05、.06(如圖1所示)，耐磨壽命3000~5000m/μ m ;
(2)涂層在環(huán)境溫度_178°C、真空度7.4 X 10_8 Pa的條件下，摩擦系數(shù)、耐磨壽命不變；
(3)在液氮浸泡IOOh后，涂層在環(huán)境溫度-136°C、真空度7.4 X 10_8 Pa的條件下，摩擦系數(shù)，耐磨壽命不變。
[0019]涂層在高真空超低溫環(huán)境條件下的耐磨性能采用自主研制的空間溫度環(huán)境摩擦實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行測(cè)試，主要指標(biāo):極限真空:7.4 XlO-8 Pa，交變溫度:-180~+350 °C，法向載荷:1~10 N，轉(zhuǎn)速范圍:1- 3000 r/min。
[0020]2、機(jī)械強(qiáng)度高。
[0021]涂層在環(huán)境溫度_1361:、真空度7.4 X 10_8 Pa的條件下暴露12h后的機(jī)械強(qiáng)度結(jié)果如下:
Cl)附著力:參照國(guó)標(biāo)GB1720-79，1級(jí)，劃圈法；
(2)柔韌性:參照國(guó)標(biāo)GB1731-19，0.5~1_，撓曲；
(3)抗沖擊強(qiáng)度:參照國(guó)標(biāo)GB1732-79，50Kg.mm，涂層無(wú)剝落，無(wú)裂紋。
[0022]3、防腐性能優(yōu)異。
[0023]涂層在環(huán)境溫度_1361:、真空度7.4 X 10_8 Pa的條件下暴露12h后的防腐性能結(jié)果如下:
(I)耐鹽水性:參照國(guó)標(biāo)GB1763-79，3%的氯化鈉溶液浸泡12個(gè)月，無(wú)粉化，無(wú)剝落，無(wú)銹點(diǎn)，不起皺，不起泡。
[0024](2)耐鹽霧實(shí)驗(yàn):參照國(guó)標(biāo)GB/T1771_1991，50g/L的氯化鈉溶液，200h，涂層無(wú)脫落、無(wú)銹斑、無(wú)氣泡等破壞現(xiàn)象。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為涂層在_136°C、真空度7.4 X 10_8 Pa下的摩擦系數(shù)。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明的內(nèi)容并不局限于以下實(shí)施例。
[0027]實(shí)施例1:
一種常溫固化耐高真空超低溫的潤(rùn)滑涂料，它由甲組分和乙組分按重量比1:1組成，所述的甲組分包括以下組分(按重量份數(shù)計(jì)):
【權(quán)利要求】
1.一種常溫固化耐高真空超低溫的潤(rùn)滑涂料，其特征在于潤(rùn)滑涂料通過(guò)以下方法來(lái)制備: 涂料由甲組分和乙組分按廣5:1的重量比組成，其中甲組分的組成按重量份數(shù)計(jì):35~50份的二硫化鑰粉末，0-20份的二硫化鎢粉末，0-3份石墨粉，0-2份的氟化鑭粉末或氟化鈰粉末中的一種或兩種，0-3份的三氧化二銻粉末，50-200份的第一溶劑；乙組分的組成按重量份數(shù)計(jì):50份的聚氨酯，(TlO份的丁腈橡膠，50-200份的第二溶劑；所述第一溶劑和第二溶劑均為丙酮、二甲苯及環(huán)己酮按廣10: 1~10:1的比例組成；按上述比例所得的甲組分在球磨機(jī)中研磨4(T50h，取出后加入乙組分繼續(xù)研磨5~10h，充分?jǐn)嚢杈鶆虻玫健?br> 2.如權(quán)利要求1所述的潤(rùn)滑涂料，其特征在于二硫化鑰粉末的比重為4.7g/cm3，粒度為5~10 μ m。
3.如權(quán)利要求1所述的潤(rùn)滑涂料，其特征在于二硫化鎢粉末的比重為3.5g/cm3，粒度為6~10 μ m。
4.如權(quán)利要求1所述的潤(rùn)滑涂料，其特征在于氟化鑭粉末、氟化鈰粉末、三氧化二銻粉末粒度均為5~10 μ m。
5.如權(quán)利要求1所述的潤(rùn)滑涂料，其特征在于聚氨酯為透明粘稠液體，NCO含量為5~8%，固含量為48~52%。
6.如權(quán)利要求1所述的潤(rùn)滑涂料，其特征在于丁腈橡膠牌號(hào)為丁腈橡膠40或丁腈橡膠26中的一種或兩種 。
【文檔編號(hào)】C09D109/02GK103834284SQ201210471545
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月20日
【發(fā)明者】梁軍, 彭振軍, 周兆福, 劉百幸 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所