專利名稱：含纖維的干潤滑劑以及使用該干潤滑劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含纖維的干潤滑劑以及使用該干潤滑劑的方法。
背景技術(shù)：
US6, 482，780公開了用于滾柱軸承的潤滑脂組合物，其包含引入在基礎(chǔ)油中的含有具有至少3微米主軸長度的長纖維狀材料的基于金屬皂的增稠劑，其中該基礎(chǔ)油包含組合共混的在其分子結(jié)構(gòu)中具有極性基團(tuán)的潤滑劑和非極性潤滑劑。US5, 415，791公開了用于埋置有固體潤滑劑的滑動部件的潤滑組合物，其包含5-78重量％的固體潤滑劑粉末材料、5-30重量％的在常溫下為液體或糊形式的潤滑油、1-15重量％的用于吸收和保持所述潤滑油的載體、和15-50重量％的熱固性合成樹脂粘合齊U。所述載體可為親油性纖維，例如纖維素纖維和聚丙烯纖維。US7, 150, 775披露了一種粉末金屬組合物,其含有含鐵金屬粉末以及基本上由潤滑劑粉末和磨碎的纖維素纖維所構(gòu)成的改性潤滑劑組合物，其中所述纖維素纖維具有小于70 μ m的平均長度 和在約1-20 μ m的直徑。改性的潤滑劑以小于組合物2重量％的量存在。發(fā)明概述本教導(dǎo)的目的在于披露一種改進(jìn)的干潤滑劑(dry lubricant)和一種使用干潤滑劑潤滑表面的方法。該目的分別通過權(quán)利要求1和27所實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的進(jìn)一步的改進(jìn)在從屬權(quán)利要求中進(jìn)行描述。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，干潤滑劑包含至少50重量％的直徑為50nm 10 μ m且長度為直徑至少5倍的纖維。更優(yōu)選地，該纖維具有IOOnm I μ m之間的直徑。該纖維優(yōu)選由已經(jīng)紡成纖維的聚合物材料構(gòu)成。在本教導(dǎo)的另一方面中，干潤滑劑優(yōu)選包含至少兩種類型的所述纖維，每種均具有不同的熔融溫度。優(yōu)選地，當(dāng)使所述干潤滑劑達(dá)到高于所述纖維的熔融溫度的溫度時(shí)，至少具有最低熔融溫度的纖維擔(dān)當(dāng)潤滑劑。根據(jù)本教導(dǎo)的這個(gè)方面，所述兩種類型的纖維中的至少一種由蠟例如天然蠟或烴蠟、更優(yōu)選蜂蠟或石蠟構(gòu)成。另外或可替代地，所述兩種類型的纖維中的至少一種由PTFE和/或PES構(gòu)成。在本教導(dǎo)的另一方面中，該纖維可以為松散的束。纖維束任選可以通過分子量比纖維低的化合物例如低分子量蠟化合物進(jìn)行粘附或交聯(lián)。
另外或可替代地，根據(jù)本教導(dǎo)的纖維可以置于需要潤滑的表面上。該纖維在固態(tài)起潤滑劑作用，或至少一些纖維可以在低于需要潤滑的表面的正常運(yùn)行溫度的溫度下熔融。在后一種情況中，至少熔融的纖維材料起潤滑劑作用。因?yàn)槔w維可以從范圍廣泛的材料制備，本教導(dǎo)有利地實(shí)現(xiàn)了在選擇結(jié)構(gòu)化(纖維或纖維狀)材料方面的廣泛靈活性和更多的選項(xiàng)?？梢赃x擇所述材料以滿足非常特定的運(yùn)行條件和/或賦予干潤滑劑以有利的性質(zhì)，如溫度穩(wěn)定性、潤滑性質(zhì)，等。因此，根據(jù)本教導(dǎo)的該方面，在物理和化學(xué)調(diào)節(jié)性能(潤滑、纖維增強(qiáng)，等)方面以及在制備和傳遞該干潤滑劑進(jìn)入需要潤滑的體系的特殊過程方面可以進(jìn)行精制。附圖的簡要說明

圖1顯示了根據(jù)本教導(dǎo)的一個(gè)方面在彈性體密封唇中限定的貯油處。圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的密封件，其具有置于密封唇上的多孔襯墊層。圖3為顯示根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)實(shí)施例的潤滑脂稠度相對于纖維密度的變化的圖。
具體實(shí)施例方式在本教導(dǎo)的一些方面中，該干潤滑劑可與對于在各種應(yīng)用合適的運(yùn)行溫度下呈現(xiàn)潤滑性質(zhì)的范圍廣泛的流體例如油或其它基礎(chǔ)潤滑流體一起使用。特別合適的潤滑劑(油)包括，但不限于，由原油獲得的礦物油，Ι、Π和III類潤滑劑(Groups I, II and III lubricants)，IV 類潤滑劑(聚 aj^§“PA0”)和 V 類潤滑劑(所有其它的)。潤滑油的更特別的但非限制性的列表包括礦物油、合成酯、以及基于植物的油和它們的衍生物，例如得自油菜籽、低芥酸菜籽(canola)、向日葵、低芥酸菜籽和棕櫚的油?；趧游锏挠汀⑺鼈兊难苌锖秃铣蓾櫥瑒┮部珊线m地用在本教導(dǎo)的一些方面中，包括，但不限于，聚二醇(PG)、聚亞烷基二醇(PAG)、白油、硅油、很高粘度指數(shù)油(VHVI)、水、甘油和蠟。根據(jù)本教導(dǎo)的特別優(yōu)選的油為礦物油、合成酯、PAO和合成烴。所述潤滑流體(油)的粘度的范圍可從非常低(在40°C下低于IcSt)到非常高(在40°C下幾千cSt)。最合適的粘度取決于應(yīng)用溫度、運(yùn)行(例如，旋轉(zhuǎn))速度等，且本教導(dǎo)提供多種可能的潤滑性質(zhì)。然而，特別優(yōu)選的是在40°C下具有10-300cSt的粘度的以上油類型的任一者。根據(jù)本教導(dǎo)的纖維可例如由可紡成纖維的任何類型的聚合物材料以及連同任選的添加劑制造。合適的聚合物包括，但不限于，聚酰胺(PA)、尼龍6，6、聚酰胺-6，6(PA-6，6)、聚酰胺-4，6(PA-4，6)、聚氨酯(PU)、聚苯并咪唑(PBI)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯腈(PAN)、丙烯腈橡膠(NBR)、聚乙烯醇(PVA)、聚乳酸(PLA)、聚乙烯-共-醋酸乙烯酯(PEVA)、聚甲基丙烯酸酯(PMMA)、四氫全氟辛基丙烯酸酯(TAN)、聚環(huán)氧乙烷(PEO)、膠原-ΡΕ0、聚苯胺(PANI)、聚苯乙烯(PS)、具有纖連蛋白官能性的絲狀聚合物、聚乙烯基咔唑、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯甲醇(PM)、聚乙烯基苯酚(PVP)、聚氯乙烯(PVC)、醋酸纖維素(CA)、聚丙烯酰胺(PAA)、聚(乳酸-共-乙醇酸)(PLGA)、膠原、聚己內(nèi)酯(PCL)、聚(甲基丙 烯酸2-羥基乙酯)(HEMA)、聚(偏氟乙烯)(PVDF)、聚醚酰亞胺(PEI)、聚乙二醇(PEG)、聚(二茂鐵基二甲基硅烷)(PFDMS)、聚(乙烯-共-乙烯醇)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、聚間苯二甲酰間苯二胺、聚丙烯(PP)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、Tefion 、聚四氟乙烯(PTFE)、臘、臘狀聚合物、聚烯烴、聚酯、聚砜和聚醚砜(PES)。PP、PA、PTFE 和 PES 是優(yōu)選的。另外或替代地，得自天然或可生物降解來源的聚合物也適合用于制造可根據(jù)本教導(dǎo)利用的纖維，特別用于制備生物可降解潤滑脂(grease)。這樣的聚合物的代表性實(shí)例包括，但不限于，多糖例如纖維素、淀粉、甲殼質(zhì)、殼聚糖、蛋白質(zhì)、(多)肽和明膠。當(dāng)然，上述聚合物中的兩種或更多種的混合物或共混物也是合適的。上述聚合物中的兩種或更多種的所有可能的組合理解為被明確地列舉以用于原始說明的目的。在本教導(dǎo)的一個(gè)方面中，可將小分?jǐn)?shù)(例如，0.1-5%)的一種類型的纖維添加到主要含有第二類型的纖維的潤滑脂中以賦予所述潤滑脂以特別的性質(zhì)。例如，可將所述纖維設(shè)計(jì)成在升高的溫度下熔化以形成潤滑劑。另外或替代地，所述纖維可含有添加劑。另外或替代地，所述纖維可在潤滑劑或潤滑脂中提供結(jié)構(gòu)功能?？衫?0:90-50:50的A:B比的兩種類型的纖維A和B的混合物以賦予潤滑油或潤滑脂以獨(dú)特的性質(zhì)。纖維可以為最終材料的0.1 100重量％。具有纖維的50 100重量％的材料還可以起到“干”潤滑劑的作用，優(yōu)選如果部分或全部的纖維在應(yīng)用(使用)條件(例如壓力、溫度、剪切應(yīng)力)下熔融并形成潤滑劑的話。在纖維密度增加時(shí)，稠度也會增加，這是重要的潤滑脂組合物參數(shù)。最合適的纖維密度將取決于特定應(yīng)用(用途)所需的潤滑脂稠度。在本教導(dǎo)的另 一個(gè)方面中，微米/納米纖維網(wǎng)絡(luò)可以制備成天然地埋置、引入或吸收油或另外的合適的基礎(chǔ)潤滑流體，使得用于制造潤滑劑的整個(gè)過程在很大程度上被簡化。纖維可使用本質(zhì)上固有地低成本的多種不同的現(xiàn)有方法由如上所述的多種不同的材料制造，且可如上所述調(diào)整或合適地選擇所述纖維的長度/直徑比、及其化學(xué)組成(本體或表面)。通過由本文中描述的纖維形成布、墊、織物、氈或海綿狀網(wǎng)絡(luò)或者通過將所述纖維適當(dāng)?shù)胤稚⒃诤线m的潤滑劑中所得到的肥皂狀或海綿狀結(jié)構(gòu)的構(gòu)造也是可能的，導(dǎo)致具有一種或多種特殊性質(zhì)的新潤滑劑的產(chǎn)生，這些特殊性質(zhì)在潤滑脂/潤滑劑領(lǐng)域被認(rèn)為是新的。因此，在本教導(dǎo)的另一方面中，布、墊、織物或氈材料可由多種不同的聚合物材料例如上述纖維材料制造。另外，所述布材料也可使用包括在纖維狀網(wǎng)絡(luò)例如無紡纖維狀網(wǎng)絡(luò)的表面內(nèi)或中的合適的潤滑添加劑制造。這提供了在制造獨(dú)特的低重量的結(jié)構(gòu)體方面的靈活性，其僅需要添加油或另外的基礎(chǔ)潤滑流體以形成潤滑劑如潤滑脂?？烧{(diào)整或合適地選擇或處理所述纖維的性質(zhì)以調(diào)節(jié)物理性質(zhì)(例如，長度、直徑、混合物等)和/或化學(xué)性質(zhì)(表面處理，大塊(bulk)材料、潤濕行為等)，該選擇和/或處理使得所述纖維能夠合適地適應(yīng)于任何類型的潤滑流體。在另外的實(shí)施方式中，可將所述纖維切割到特定長度且因此所述纖維可以松散或可分散的狀態(tài)利用。在用于制備在過去已是可得到的較短長度的纖維的另一方法中，可將由纖維制造的織物或布凍結(jié)，然后在它們處于脆性狀態(tài)的同時(shí)將聚合物纖維粉碎。這樣的無紡纖維織物氈可例如通過熔噴微米或亞微米直徑纖維、或者通過電紡絲制造。另外，可根據(jù)本教導(dǎo)有利地利用的纖維材料氈/布也可由商業(yè)來源例如Hills Inc.，ff.Melbourne, Florida, U.S.A 獲得。微米/納米纖維制成的肥皂狀結(jié)構(gòu)不要求加熱和冷卻過程以形成潤滑脂，或僅要求最小限度的加熱/冷卻過程。所述纖維網(wǎng)絡(luò)可為有機(jī)的和/或無機(jī)的?？墒顾隼w維制造方法與非常大量的生產(chǎn)相適應(yīng)。所述纖維的直徑優(yōu)選在微米或納米范圍內(nèi)，而所述纖維的長度優(yōu)選在幾到幾十微米、最優(yōu)選小于30微米(μπι)的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，可避免納米顆粒材料(即，長徑比低例如約為I的納米尺寸的顆粒)，其可帶來健康危害，這將限制其應(yīng)用。所述纖維直徑為50nm 10 μ m,更優(yōu)選IOOnm I μ m。此外,所述纖維具有為其直徑至少5-10倍的長度。即，所述纖維優(yōu)選具有至少5 10的長徑比?？蛇m當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)所述纖維的長度以實(shí)現(xiàn)干潤滑劑的結(jié)構(gòu)性質(zhì)、機(jī)械穩(wěn)定性和本體(bulk)流變學(xué)性質(zhì)的期望的變化。因此，可優(yōu)化所述纖維長度以用于特定的應(yīng)用(使用)條件?？芍圃旌驼{(diào)整/調(diào)節(jié)用于所述纖維的基礎(chǔ)材料以用于特定的應(yīng)用。如果干潤滑劑也意在用于潤滑流體，所述基礎(chǔ)材料可以作為布/織物材料或者預(yù)切割纖維的網(wǎng)絡(luò)送至最終使用者。在這種情況中，最終使用者將僅需要添加油(以及實(shí)施簡單的混合過程)來制造潤滑劑或潤滑脂。本教導(dǎo)的該方面提供大的靈活性程度，因?yàn)橛捎谄涞偷闹亓?即，不同于相對重地油或潤滑脂)，所述基礎(chǔ)材料可相對便宜地全球性運(yùn)輸。根據(jù)本教導(dǎo)的干潤滑劑可包括一種或多種在干潤滑劑領(lǐng)域通常使用的已知添加齊U。可包括所述添加劑以在下列方面向潤滑劑提供特別的功能性:潤滑劑的老化(例如，抗氧化劑)、減阻劑、抗磨損性質(zhì)、抗 極端壓力性質(zhì)等。也可添加添加劑以通過使用合適的聚合物、蠟等將纖維連結(jié)或連接(例如，結(jié)合)以向干潤滑劑提供更強(qiáng)的結(jié)構(gòu)。也可使用具有不同的性質(zhì)的纖維作為添加劑。其它合適的添加劑包括陶瓷顆粒(二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯等)和金屬顆粒。所述添加劑可在制造所述纖維之前添加到聚合物本體基礎(chǔ)物，但也可添加到干纖維。也可將少量的載體流體(非常合適的是具有或不具有添加劑的潤滑劑)添加到干聚合物基礎(chǔ)材料。也可將所述添加劑添加到所述油，然后使其與所述纖維或纖維狀材料(例如，由所述纖維制造的布/織物)混合并均勻化。在本教導(dǎo)的另一方面中，所述纖維本身可用作添加劑。例如，可將本文中公開的纖維添加到已知的潤滑劑(例如，油、潤滑脂和乳液)以改善其潤滑和摩擦性能。在本教導(dǎo)的另一方面中，可在相同的纖維中混合或合并不同的材料或材料性質(zhì)，由此實(shí)現(xiàn)相分離和多相纖維。因此，可在單一的纖維中實(shí)現(xiàn)分化的或雙重性能。這樣的多性質(zhì)或多相纖維可仿照具有兩個(gè)臉的希臘神稱作“ JANUS纖維”。這樣的多性質(zhì)或多相纖維對于機(jī)械穩(wěn)定性(當(dāng)需要時(shí))和潤滑劑/潤滑脂的自愈能力的發(fā)展是高度有利的。即，在某種類型的破壞性機(jī)械作用(例如剪切)之后，纖維結(jié)構(gòu)可優(yōu)選再一次自愈(例如，重新自組裝)成所需結(jié)構(gòu)(網(wǎng)絡(luò))。所述Janus纖維可根據(jù)多種方法制造。例如，可使所述纖維經(jīng)歷噴射處理、等離子體處理和/或沉積過程，其使一側(cè)的纖維暴露。沉積材料可為金屬，聚合物，小的陶瓷、金屬或有機(jī)納米顆粒，其在一側(cè)例如經(jīng)暴露的一側(cè)埋置到所述纖維中或附著到所述纖維。這可在所述纖維的制造期間或者在其制造之后進(jìn)行。所述沉積在經(jīng)暴露的和未暴露的側(cè)上產(chǎn)生具有不同性質(zhì)的纖維。另一方式是平行制備兩種不同類型的聚合物，然后使用現(xiàn)有的微米級擠出技術(shù)將它們成型為一種單一的纖維。這些有時(shí)被稱作海中島(Island-1n-Sea)纖維，其中多個(gè)納米或微米級(雙組分)纖維在第三聚合物的基體中擠出。本教導(dǎo)的另一方面涉及例如用于軸承、線性制動器、齒輪和任何其它機(jī)械座圈(滾道，raceway)、軌道或滑動表面的干潤滑劑。例如，在該方面中，本發(fā)明教導(dǎo)的纖維可以摩擦(或以其他方式使用到或沉積至IJ)至裝置的滑動表面上，例如軸承的座圈或線性裝置(發(fā)動機(jī))，從而形成纖維的本地(local)沉積。該纖維可以用作防護(hù)措施，以提供裝置更好的“插入”和機(jī)械部件更好更長期的儲存穩(wěn)定性。本教導(dǎo)的該特征提供了干燥的本地(local)潤滑。即使沒有機(jī)械預(yù)處理，也可應(yīng)用本教導(dǎo)以在表面上提供層，該層通過混合纖維(占主導(dǎo)的)和潤滑劑或載體流體(次要組分)而制備。在后續(xù)循環(huán)期間所得動態(tài)涂層將會自發(fā)再生，并且保護(hù)該表面。由于該纖維可使用任何合適的添加劑(如減阻劑、抗磨損劑和/或抗氧化劑)進(jìn)行預(yù)處理，它們可以用作長效的緩釋試劑，從而增強(qiáng)潤滑功能并確保機(jī)械表面的更長的使用期限。如本教導(dǎo)中所利用的，術(shù)語“親水性(的)”意指一片平坦的材料(即，將用于形成所述親水性纖維或纖維狀材料的材料)的表面將容易地被水覆蓋(潤濕)，因?yàn)檫@將降低體系的總的表面能。材料越親水，水滴在這樣的材料的平坦光滑的表面上的“接觸角”將越小，這使得接觸角是根據(jù)本教導(dǎo)的親水性程度的合適量度。大體上，如果當(dāng)一小滴水落到材料上時(shí)呈現(xiàn)小于90度的內(nèi)部接觸角，這樣的材料可被認(rèn)為是親水性的。根據(jù)本教導(dǎo)的親水性纖維狀材料的較高的親水性程度(即較小的接觸角)在一些實(shí)施方式中可為更有利的。類似地，如在本教導(dǎo)中所利用的，術(shù)語“親油性(的)”意指一片平坦的材料(即，用于形成親油性纖維或纖維狀材料的材料)的表面將容易地被油或另外的基礎(chǔ)潤滑流體覆蓋(潤濕)，因?yàn)槟菍⒔档腕w 系的總的表面能。親油性材料的多孔結(jié)構(gòu)將通過毛細(xì)作用像海綿那樣吸收油。材料越親油，油滴在這樣的材料的平坦光滑的表面上的“接觸角”將越小，這使得接觸角是根據(jù)本教導(dǎo)的親油性程度的合適量度。大體上，如果當(dāng)落到材料上時(shí)，一小滴油呈現(xiàn)小于90度的內(nèi)部接觸角，這樣的材料可被認(rèn)為是親油性的。根據(jù)本教導(dǎo)的親油性纖維狀材料的較高的親油性程度(即較小的接觸角)在一些實(shí)施方式中可為更有利的。現(xiàn)在將在下文中更具體地描述本教導(dǎo)的各實(shí)施方式、特征和優(yōu)點(diǎn)。固體潤滑劑或固體油過去，已知的“固體油”產(chǎn)品是通過將聚合物基體用油飽和而制造的。這樣的固體油具有最高達(dá)70%的油含量，但是比潤滑用潤滑脂的通常情況硬得多。由于相對剛性的機(jī)械結(jié)構(gòu)，它們可提供比潤滑脂多的支持，而相對高的油含量提供比通過純的聚合物材料可實(shí)現(xiàn)的更好的潤滑。根據(jù)本教導(dǎo)的纖維增稠的潤滑脂可以這樣制備，使得其具有可與已知的固體油和類似材料相當(dāng)?shù)膭偠惹乙虼司哂邢嗤墓δ苄?。然而，在本教?dǎo)的該方面中，與已知的固體油相比，性能也會得到改善，因?yàn)樗隼w維本身也可用作潤滑劑，即，所述纖維補(bǔ)充所述基礎(chǔ)油的潤滑性質(zhì)。例如，在這樣的實(shí)施方式中，纖維狀材料在運(yùn)行期間可折斷，由此增大官能表面和所述“潤滑脂”之間的間隙，這使摩擦減小。如果潤滑纖維開始接觸，它們可提供另外的潤滑。
另外，通過調(diào)整目前的纖維的親油性質(zhì)，例如，通過對所述纖維進(jìn)行涂覆或處理，可調(diào)整所得潤滑脂的油滲析(bleed)速率，例如，以用于各種軸承應(yīng)用。通過使用根據(jù)本教導(dǎo)的非常粘稠的纖維增稠的潤滑脂制造固體油，可容易地配制不同的固體油產(chǎn)品以用于不同的軸承類型/運(yùn)行條件。這樣的固體油優(yōu)選具有聚合物纖維的基礎(chǔ)材料的硬度的1% 100%的硬度值。增稠的潤滑劑在本教導(dǎo)的另一方面中，潤滑劑以增稠的油和潤滑脂的形式提供。更具體地，潤滑流體或油使用根據(jù)本教導(dǎo)的纖維增稠。盡管最適當(dāng)?shù)某矶韧ǔＪ峭ㄟ^增稠的潤滑劑的應(yīng)用或使用而測定的，但是NLGI等級或稠度(由National Lubricating Grease Institute設(shè)立或確定的標(biāo)準(zhǔn))優(yōu)選等于或大于00。更優(yōu)選地，根據(jù)本教導(dǎo)的潤滑劑具有1-3，例如為2的稠度或NLGI等級。這樣的增稠的潤滑脂特別適合用在軸承中。該增稠的潤滑劑的最佳纖維密度將取決于潤滑劑用于特定應(yīng)用的所需粘度和稠度、以及用于對潤滑流體或油進(jìn)行增稠的纖維的長度和直徑。然而，注意，纖維增稠的潤滑劑的優(yōu)選的纖維重量密度(基于總的潤滑劑重量)通常為約0.1-20%。纖維增稠的‘潤滑月旨’的優(yōu)選纖維密度通常為約2-15%、更優(yōu)選約5-12%。但是，在所述纖維連同其它增稠劑一起使用的情況中，纖維含量可相應(yīng)降低。油的控制釋放

在本發(fā)明教導(dǎo)的一些方面中，根據(jù)本教導(dǎo)的親油性纖維增稠的潤滑劑和潤滑脂的滲析性質(zhì)可以多種方式控制，通過設(shè)計(jì)纖維狀結(jié)構(gòu)使得其響應(yīng)外界刺激如溫度、電信號等。在一個(gè)示意性是實(shí)例中，pH可以用來控制油的釋放。就此而言，注意到油的老化會導(dǎo)致油的總酸值(Total Acid Number, TAN)的增加,該性質(zhì)可以用來增加油隨時(shí)間的供應(yīng)。例如，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)完整性、親油性和/或收縮會隨PH值的變化或隨時(shí)間釋放出的化學(xué)物質(zhì)而發(fā)生。在根據(jù)本教導(dǎo)的替代性方案中，結(jié)構(gòu)變化并因此油釋放可以通過添加劑的消耗而觸發(fā)。另外，一些聚合物顯示出逆熱膨脹行為，S卩，它們隨溫度的增加收縮或縮小。由這些聚合物制備的纖維將會作為自調(diào)節(jié)的滲析泵，在溫度增加時(shí)，從潤滑脂中泵(海綿收縮)或滲析(釋放)出更多的油。因此，在本發(fā)明教導(dǎo)的一些方面中，可以使用在溫度高時(shí)收縮或縮小的聚合物纖維，這將具有引起纖維網(wǎng)絡(luò)擠壓或收縮的效應(yīng)，該纖維網(wǎng)絡(luò)反過來會在溫度升高時(shí)從潤滑脂中釋放(排出)油。盡管存在這種材料，但是收縮或縮小通常是不可逆的過程。但是，這種收縮性質(zhì)在要求緊急釋放油的應(yīng)用中可以是有利的，這將在下文中描述。另外或替代地，釋放機(jī)制可以通過感應(yīng)加熱或通過使電活性聚合物形成潤滑脂的肥皂或網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的一部分而電激活。在本發(fā)明潤滑劑(例如直升機(jī)齒輪箱)中，在運(yùn)行期間它對于快速釋放出陷在潤滑脂纖維狀網(wǎng)絡(luò)中幾乎全部量的油會變得必要。一般來說，在潤滑劑體系中可獲得的90%的油在正常運(yùn)行時(shí)處于聚合物基體或潤滑脂肥皂(soap)內(nèi)部。對于意外的油釋放，逐漸釋放機(jī)制和快速釋放機(jī)制也是可行的。在逐漸釋放中，可以有利地利用一些聚合物的逆熱膨脹行為。如上所述的，聚合物材料在升高溫度的收縮是不可逆的機(jī)制，但是在系統(tǒng)溫度增加時(shí)，隨著網(wǎng)絡(luò)收縮，該機(jī)制促進(jìn)了油釋放的逐漸增加。該收縮作用將油從纖維狀網(wǎng)絡(luò)中泵出，并泵入可能迫切需要額外的油以防止機(jī)械斷裂的接觸處。另一逐漸釋放機(jī)制涉及使用包括至少兩種不同類型的纖維的潤滑脂，其中(至少)一種纖維具有不同于其它纖維的熔點(diǎn)，如所討論的。低熔點(diǎn)纖維的初始熔化將會賦予雙重的益處:更快的釋放油并且將熔融纖維轉(zhuǎn)移至將要被涂覆和保護(hù)的表面。快速釋放機(jī)制可以包括化學(xué)和電學(xué)觸發(fā)劑(trigger)以選擇性地溶解或熔融纖維以快速且不可逆地釋放包含在潤滑脂中的油緩沖劑，如已經(jīng)討論的。改善的貯存期當(dāng)潤滑脂長期存儲在例如桶中時(shí)，油分離典型地發(fā)生。在這種情況中，油作為在潤滑脂頂部的油層變得可見 。通常，油比皂或其它增稠材料輕或不及皂或其它增稠材料致密，所以油漂浮在剩余的潤滑脂上。該分離現(xiàn)象統(tǒng)治所述潤滑脂的“貯存期”，即，在使用之前所述潤滑脂可安全地存儲的時(shí)間量?！鎯χ?on the shelf)’的油的釋放因此是不期望的，且這提出了挑戰(zhàn)，因?yàn)闈櫥仨毮軌驖B析充足的油以在運(yùn)行期間用作良好的潤滑劑。因此，需要適當(dāng)?shù)仄胶赓A存期和在使用期間的充足的滲析(bleeding)特性。根據(jù)本教導(dǎo)的親油性纖維增稠的潤滑脂可以被制備成呈現(xiàn)較長的貯存期。特別地，可控制兩個(gè)參數(shù)以影響貯存期。首先，漸進(jìn)性結(jié)構(gòu)變化影響增稠劑(纖維)結(jié)構(gòu)。這些受到所述結(jié)構(gòu)保持油的能力的影響且因此受到油與所述結(jié)構(gòu)之間的親和性的影響。高度親油性結(jié)構(gòu)比疏油性結(jié)構(gòu)更好地保持油。此外，如本說明書中的別處所描述的，所述結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性可優(yōu)化。其次，增稠材料在油中的浮力也影響貯存期?？稍O(shè)計(jì)增稠劑使得比質(zhì)量(密度)幾乎等于所述潤滑脂中包含的油或潤滑流體的比質(zhì)量(密度)。在這種情況中，所述油或潤滑流體不太能夠漂浮在剩余的潤滑脂的頂部，因?yàn)樗鼈兙哂邢嗟然蚧旧舷嗟鹊谋荣|(zhì)量。另外或替代地，可對纖維進(jìn)行涂覆或處理或者因此以將所述基礎(chǔ)油保持在所述纖維網(wǎng)絡(luò)(親油性質(zhì))內(nèi)更長時(shí)間的方式進(jìn)行選擇。所述纖維的親油性可根據(jù)表面科學(xué)領(lǐng)域中已知的多種技術(shù)確定。例如，如上所述，油滴或潤滑流體滴在與所述纖維相同的材料的光滑平坦的表面上的接觸角可提供所述纖維的親油性的一種指示。在這種情況中，內(nèi)接觸角越低或越淺，所述材料越親油。當(dāng)內(nèi)接觸角非常淺時(shí)，稱所述油‘潤濕’所述材料。用于指示親油性的另一方法是測定由所述纖維制造的布或其它結(jié)構(gòu)體(例如，織物)可吸收的油的體積。纖維網(wǎng)絡(luò)如上所述，潤滑劑或潤滑脂的結(jié)構(gòu)功能性和形成可以獨(dú)立于材料?？稍O(shè)計(jì)根據(jù)本教導(dǎo)的聚合物纖維網(wǎng)絡(luò)使得其將固體添加劑顆粒保持在所述纖維網(wǎng)絡(luò)中且不受對所述纖維本身進(jìn)行的任何處理的影響。這些顆粒的尺寸可為納米、微米或介觀(meso)級。具有數(shù)十微米的數(shù)量級的尺寸的顆粒稱作介顆粒(mesoparticle)。在本教導(dǎo)的該方面中，可提供在所述纖維網(wǎng)絡(luò)中的粒狀“添加劑貯存所(reservoir) ”的保持。在“結(jié)構(gòu)形成”(即纖維網(wǎng)絡(luò)制造)過程中，可添加具有抗磨損性質(zhì)(例如，通過摻混不溶解的二烷基二硫代磷酸鋅，ZDDP)、抗摩擦或摩擦減小性質(zhì)(例如，通過摻混MoS2、WS2和/或PTFE的一種或多種)、抗氧化性質(zhì)和/或抗腐蝕性質(zhì)的納米、微米和介觀級顆粒作為成分。還可將抗腐蝕添加劑和防腐劑引入到所述纖維網(wǎng)絡(luò)中。
另外或替代地，如果處理纖維使得一些添加劑附著到其上，將得到引入所需的添加劑/化學(xué)性質(zhì)的纖維結(jié)構(gòu)。即，在潤滑體系中存在所需要的或所期望的一種或多種性質(zhì)，只要在所述潤滑體系中含有所述纖維例如作為網(wǎng)絡(luò)或作為懸浮體/分散體(例如糊)。例如，在油類型不會/不能起作用并且不期望“油漆”類型的情況下，通過纖維結(jié)構(gòu)可以提供防腐蝕表面。本潤滑劑的高溫應(yīng)用上述在US5，874，391中披露的已知的聚合物增稠的潤滑脂技術(shù)基于將聚丙烯(PP)完全溶解在基礎(chǔ)油中，并利用以下事實(shí):如向加熱的PP-油混合物施用較快地冷卻速率，則產(chǎn)生三維的、相分離的聚合物結(jié)構(gòu)。但是，該技術(shù)的應(yīng)用有限，因?yàn)闈櫥瑢τ诰酆衔颬P和淬冷速率是有特別要求。因此，該結(jié)構(gòu)將會在高于PP熔融溫度的操作溫度失去其結(jié)構(gòu)，而顯著的軟化在遠(yuǎn)低于該溫度時(shí)才開始，使得潤滑脂僅適于低至中溫的應(yīng)用。另一方面，本教導(dǎo)的一個(gè)方面區(qū)別于已知的聚合物增稠的潤滑脂技術(shù)，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)基本上獨(dú)立于材料且因此可以得到用于廣泛范圍聚合物纖維材料的潤滑脂狀結(jié)構(gòu)。這避免了或消除了對于上述已知聚合物增稠的潤滑脂技術(shù)存在的運(yùn)行溫度限制。因此，在本教導(dǎo)的該應(yīng)用中，流體狀態(tài)的具有潤滑性質(zhì)的低至中等熔融溫度的聚合物(如聚丙烯(PP))可以與在較高溫穩(wěn)定的纖維混合。在高溫下，熔融溫度較低的潤滑聚合物將開始熔融，由此改進(jìn)潤滑脂的潤滑性質(zhì)。另外或替代地，可以使用本身潤滑性好的纖維增稠劑，如PTFE，其還展示了高溫穩(wěn)定性。其它非常合適的候選者包括但不限于:聚磺酸酯(polysulfonates)和其它低熔融的PTFEs。優(yōu)選將PTFE或PES型聚合物整合進(jìn)入纖維結(jié)構(gòu)中，這將提供高溫穩(wěn)定性。由于PTFE的惰性，這些聚合物對需要潤滑的表面存在很少的粘附。這種粘附問題將通過混合高溫穩(wěn)定的纖維與其它具有高粘附性質(zhì)的聚合物纖維例如PP得以解決。因此，混合物，例如PP與PTFE和/或PES(和/或其它聚合物)的混合可以改進(jìn)高溫的潤濕性和粘附性。

例如，如上所述，可以使用在預(yù)定溫度將會熔融的聚合物，在該熔融溫度該聚合物開始起聚合物作用。如果具有一定范圍熔融溫度的聚合物纖維的混合物混合進(jìn)入潤滑脂的結(jié)構(gòu)中，那么它們將會隨著溫度的增加而依次熔融。這將提供有利的性質(zhì)，即結(jié)合(捕捉)進(jìn)入潤滑脂基體中的纖維狀聚合物將會不易滲漏出來直到他們開始熔融。蠟以及由低分子量聚合物與高分子量油混合成的混合物所制成的纖維還對高溫應(yīng)用帶來優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際上，可以使用的高分子量仍然局限于用來形成纖維的熔噴(或可替代)生產(chǎn)過程的限制。例如，聚合物的低分子量組分可以用作高分子量材料束之間的交聯(lián)劑。在這種情況中，通過向混合物中加入例如‘蠟狀’聚合物(即，向纖維化學(xué)中加入低分子量變量)，潤滑脂的機(jī)械穩(wěn)定性將通過形成纖維松散束之間的物理連接而得以改進(jìn)。增稠劑在其本身進(jìn)入例如滾柱主體與座圈(例如存在于軸承或其它機(jī)械裝置中的滾柱主體與座圈)之間的摩擦接觸時(shí)優(yōu)選潤滑例。在潤滑脂滲析時(shí)增稠劑很有可能進(jìn)入接觸點(diǎn)，并且有利的是增稠劑本身具有潤滑性質(zhì)。如果可以影響上述性質(zhì)，低熔融聚合物可以與高熔點(diǎn)聚合物一起加工，由此前者可以貢獻(xiàn)于潤滑性質(zhì)，并且后者可以保持潤滑劑的必要穩(wěn)定性，即使在高溫下也可以。本潤滑劑的高速應(yīng)用
本教導(dǎo)可以有利地應(yīng)用于各種不同的具有合適變化的應(yīng)用，包括但不限于在高速和/或高溫應(yīng)用中的使用。潤滑劑的滲析性質(zhì)或潤滑脂可以通過調(diào)節(jié)如上所述的纖維混合物來調(diào)節(jié)。另外或替代地，導(dǎo)熱性或?qū)щ娦钥梢曰诶w維網(wǎng)絡(luò)的本性、密度和混合情況而進(jìn)行調(diào)節(jié)。導(dǎo)熱性是非常有利的，因?yàn)槠鋷椭鷾p少高速和高溫應(yīng)用的溫度，并且降低達(dá)到由應(yīng)用中所使用的材料(例如潤滑油，聚合物材料、待潤滑的表面如軸承殼體(bearing cage))所限定的溫度極限的風(fēng)險(xiǎn)。在本教導(dǎo)的該方面中，可以有利地使用由蠟制成的纖維，以及由低分子量聚合物與高分子量油的各組合制成的纖維。在推入接觸點(diǎn)時(shí)，蠟是很好的天然潤滑劑。根據(jù)本教導(dǎo)該方面的材料(纖維狀潤滑脂或多孔網(wǎng)絡(luò))可以這樣設(shè)計(jì)，使得他們將在高速時(shí)由于離心力開始滲析油。本教導(dǎo)的該特征在其中存在一個(gè)或多個(gè)保持架梁(cage bar)的軸承應(yīng)用中是特別有利的，例如在圓柱型輥式軸承(CRB)中，在上面有潤滑性潤滑脂。在低速時(shí)，這些 潤滑脂優(yōu)選不滲析油，并且僅在高速時(shí)釋放油。優(yōu)選的潤滑脂優(yōu)選具有高屈服應(yīng)力和平衡好或均勻(均一)的滲析特性。高的屈服應(yīng)力可以通過根據(jù)本教導(dǎo)的纖維增強(qiáng)的潤滑脂容易地得到，這是因?yàn)樗欣w維本身顯示出強(qiáng)的固體狀流動性質(zhì)。這部分涉及制造如上所述的固體油狀潤滑脂的可能性。在高速時(shí)，離心力通常導(dǎo)致從軸承內(nèi)環(huán)中過量地清除油。本潤滑脂的潤濕行為使得它們能夠捕捉在高速應(yīng)用器件存在于軸承內(nèi)部的一部分油霧。如果位于內(nèi)環(huán)中，則會將油平行再循環(huán)(吸收)回內(nèi)環(huán)，由此防止過量的油消除以及增加軸承的使用壽命。另一方面，滲析率會太低如果油保持性太強(qiáng)的話。在這種情況中，沒有滲析會發(fā)生，這會導(dǎo)致沒有有效的潤滑。這種風(fēng)險(xiǎn)可以通過增加滲析率來減輕，其中通過調(diào)節(jié)纖維網(wǎng)絡(luò)的油親和性和機(jī)械穩(wěn)定性來增加滲析。對于纖維的備選聚合物制劑至少一些上述聚合物基于使用具有不同分子量的同一聚合物。還可以使用兩種不同的聚合物。一些實(shí)例包括:ο帶電荷的和/或極性的纖維，例如PAA-PM或PTFE，可以與具有相反電荷或極性的(可能低MW的)油溶解的聚合物組合。ο無定型纖維可以與相容性半結(jié)晶性連接聚合物(例如，PEI纖維和PEEK)組合。其他可能性包括結(jié)晶性聚合物,例如，不同聚酯,或其他具有相容表面能的聚合物，例如具有不同極性聚酰胺類，例如每重復(fù)單元具有不同碳鏈，以及酰胺終止的PE，其可以在概念上被認(rèn)為是無窮的PA (PA infinite)。進(jìn)一步的可能性包括使用與纖維相容的嵌段共聚物，例如分別具有聚酰胺或聚酯纖維的共聚酰胺類或共聚酯類。熱熔聚酰胺類的流動性質(zhì)確定了聚酰胺中玻璃相轉(zhuǎn)變狀態(tài)。其非常令人感興趣的原因之一是該材料的行為不僅與潤滑油有利的親水/親油平衡相關(guān)，還提供了獨(dú)特的溫度驅(qū)動的行為和流變學(xué)行為。該聚合物可以這樣選擇，使得玻璃相轉(zhuǎn)變溫度在60 280° C之間的任何溫度。進(jìn)一步地，材料的柔性，例如拉伸強(qiáng)度、模量、伸長等，都可以得到調(diào)節(jié)。鑒于上述關(guān)于可能機(jī)械弱點(diǎn)的討論，聚酰胺鍵的H-結(jié)合能力使得它們特別有利。另外，具有可以結(jié)合具有用于交聯(lián)的官能性側(cè)基的酰胺。
根據(jù)本教導(dǎo)的潤滑劑的改進(jìn)的機(jī)械穩(wěn)定性潤滑脂的一個(gè)重要的性質(zhì)是其機(jī)械穩(wěn)定性，由此表示潤滑脂在稱為工作(working)或過度碾壓(over-rolling)之后保持其流動性的能力。通常，潤滑脂的稠度在機(jī)械‘工作’或攪拌之后降低。復(fù)合流體如潤滑脂的機(jī)械穩(wěn)定性可以得到改進(jìn)，如果該結(jié)構(gòu)體能夠在機(jī)械剪切作用后自組裝成與破壞作用之前類似的結(jié)構(gòu)體。為了這種再組裝可以發(fā)生，該結(jié)構(gòu)體的擠出構(gòu)造塊(在這種情況中為納米或微米多孔性纖維)應(yīng)當(dāng)自組裝成原始結(jié)構(gòu)體。有多重選擇以實(shí)現(xiàn)這種自組裝性質(zhì)。例如，整個(gè)纖維或其一部分對彼此具有擇優(yōu)的親和性。這種自吸引親和性可以大于纖維對潤滑油的親和性。在這種情況中，纖維將自組裝并且形成提供海綿狀/潤滑脂結(jié)構(gòu)體的滲濾網(wǎng)絡(luò)。通過操控/調(diào)節(jié)/控制這些相對于彼此和相對于油的親和性，廣泛范圍的結(jié)構(gòu)體可以原則上形成為具有變化量的機(jī)械穩(wěn)定性和屈服應(yīng)力。因此，在本教導(dǎo)的該方面中，機(jī)械穩(wěn)定性可以通過在纖維中引入相對彼此和潤滑流體具有設(shè)計(jì)的親和性的面積(areas)而得到增加。原則上可以許多不同的方式構(gòu)造多相纖維。下面提供許多代表性非限制性實(shí)例:A.該纖維可以使用化學(xué)或物理沉積方法無規(guī)地涂覆以更多極性的材料/組合物。例如，如果在被切割成更小的纖維長度之前，該纖維的基團(tuán)被無規(guī)地噴涂以極性涂料/顆粒，那么可以得到纖維的無規(guī)集合，其中許多至少是部分極性的。以此方式，所謂Janus型纖維(如所述的)可以這樣制備，在其中纖維一側(cè)或一端(或其中的一部分)具有另一部分或另一端不同的表面化學(xué)。B.多相纖維可 以通過在制備纖維前于聚合物熔融體中混合兩種聚合物來制備(例如通過融噴或其他技術(shù))。在熔體或冷卻流體中的相分離引起多相纖維。在兩個(gè)非混合聚合物的領(lǐng)域中的已知實(shí)例數(shù)量眾多，并且在本教導(dǎo)中不特別受限制。然而，可以提到一些具體實(shí)例，例如，但不限于:極性聚合物如聚環(huán)氧乙烷(PEO)和非極性聚合物如聚苯乙烯(PS)或聚丙烯(PP)。一個(gè)相對另一個(gè)相的相分離和附著可以通過包括所謂嵌段共聚物來增加，該嵌段共聚物通過將一部分聚合物A連接至另一部分的聚合物B來形成。在上述實(shí)例中，其可以為例如PEO-PS或PEO-PP。對于潤滑脂及其纖維的強(qiáng)度和穩(wěn)定性而言，針對應(yīng)用條件可以選擇最佳的聚合物材料的性質(zhì)。由于纖維將經(jīng)歷不同強(qiáng)度的剪切和壓縮力，該纖維應(yīng)當(dāng)不會太脆弱，因?yàn)槔w維的斷裂會導(dǎo)致纖維結(jié)構(gòu)的不可逆破壞。纖維材料優(yōu)選具有較低的玻璃相轉(zhuǎn)化溫度(Tg)，因?yàn)榫酆衔镌诘陀谄洳Ａ噢D(zhuǎn)化溫度(Tg)時(shí)比在高于該溫度時(shí)更脆弱。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是聚合物在它們的玻璃相轉(zhuǎn)化溫度之上更為彈性且更為‘粘性’。彈性在本教導(dǎo)的一些應(yīng)用中是有利的，因?yàn)槔w維和整個(gè)纖維結(jié)構(gòu)將能夠比形成更脆結(jié)構(gòu)的高剛性纖維更加耐受剪切力。較粘的聚合物在兩纖維相交處將提供更強(qiáng)的鍵。另一益處為，兩纖維相對彼此滑動的摩擦力在Tg以上會更高，這也將增加交纏纖維的強(qiáng)度。作為代表性實(shí)例，不規(guī)則的(atactic)PP具有-20° C的Tg。因此，PP纖維優(yōu)選在高于-20° C、更優(yōu)選在高于-10° C的溫度使用。類似的考慮適用于其它聚合物和它們的玻璃轉(zhuǎn)化溫度Tg。
一般而言，對于低溫應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)選擇具有較低玻璃轉(zhuǎn)化溫度的聚合物，而具有較高玻璃轉(zhuǎn)化溫度的聚合物可以用于較高溫度的應(yīng)用。包括根據(jù)本教導(dǎo)的纖維的密封件在本教導(dǎo)的另一方面中，根據(jù)本教導(dǎo)的纖維(例如，具有通常為約50nm 10 μ m的長度的親油性纖維)可附著到或者引入到例如軸承或軸封的密封件、密封唇(seal-lip)或密封唇雙層中，從而降低在接觸點(diǎn)或沿著接觸線的摩擦。優(yōu)選地，這些纖維可以由低摩擦型的材料制成(例如，PTFE、蠟或類似的材料)，這不會遷移或滲析出所得的潤滑劑(在使密封劑接觸基礎(chǔ)潤滑流體后)。可替代地，根據(jù)本教導(dǎo)的纖維的吸油性質(zhì)將確保油充分保持在滑動接觸點(diǎn)或區(qū)域內(nèi)，由此降低摩擦和磨損。特別地，蠟基或蠟狀的纖維目前優(yōu)選結(jié)合進(jìn)入上述的二元密封件概念的密封件中。例如，納米或微米-纖維狀網(wǎng)絡(luò)可以整合進(jìn)入橡膠/彈性體密封件中，從而供應(yīng)油用于潤滑密封件接觸處。本教導(dǎo)的該方面可以用來解決以下問題。如果密封件在運(yùn)行期間沒有合適的潤滑，那么摩擦的增加會典型地導(dǎo)致磨損和操作溫度的相應(yīng)增加，這反過來會降低密封件的使用壽命。因此，在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，纖維或纖維狀網(wǎng)絡(luò)可以簡單地提供在密封件的光滑表面上(例如，在密封唇上)，例如通過將纖維摩擦至密封件表面上或通過將纖維或纖維狀網(wǎng)絡(luò)附著至密封件表面上。在另一個(gè)示例性實(shí)施方式中，一個(gè)或多個(gè)貯油處，例如圖1中所示出的，存在于或提供在接近移動部件的接觸點(diǎn)或接觸線的密封表面中。這種貯油處優(yōu)選能夠保持油且然后釋放油至接觸點(diǎn)或接觸線，由此降低潤滑不好的密封件的可能性。另外，可以降低摩擦，由此增加密封件壽命和密封能力， 同時(shí)還降低了滲漏的風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)本教導(dǎo)的纖維優(yōu)選置于(例如，附著)在這種貯油處中，從而改進(jìn)貯油處的油保持/釋放性質(zhì)。優(yōu)選地，這種貯油處位于接觸處的“內(nèi)部”。另外或者可替代地，金屬(鋼)接觸密封唇的表面還可以具有適于保持油的凹坑。該貯油處優(yōu)選具有約10 200 μ m的最大內(nèi)部尺寸(例如，內(nèi)徑)。在本教導(dǎo)的該方面的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，可以利用油溶脹的密封唇或相對面。在這些實(shí)施方式中，減少的摩擦可以通過將油結(jié)合或吸收進(jìn)入密封唇材料而實(shí)現(xiàn)。在這種情況中，油將更容易地存留或位于密封件(例如，彈性體)和金屬(例如，鋼軸封)的接觸點(diǎn)處，由此促進(jìn)向需要潤滑的接觸點(diǎn)或接觸線供應(yīng)潤滑劑。摩擦減少具有許多優(yōu)點(diǎn)，如低能量消耗、較低操作溫度和更長的潤滑劑壽命。油溶脹可以通過合適地選擇或匹配油(基礎(chǔ)潤滑流體)的親和性與形成密封件的彈性體材料來實(shí)現(xiàn)，例如通過合適地調(diào)節(jié)NBR橡膠中的丙烯腈數(shù)量。通過使用二元材料概念，其中頂尖與塊體材料不同，與過量溶脹相關(guān)的形狀變形和其它缺點(diǎn)可以被減少。在本教導(dǎo)該方面的另一實(shí)施方式中，彈性體的溶脹之外或可替代地，貯油處提供在密封唇中，通過產(chǎn)生能夠吸收和/或保持油的多孔表面而不引起顯著溶脹。本教導(dǎo)該方面的優(yōu)勢為多孔彈性體的性質(zhì)可以調(diào)節(jié)(孔徑、材料剛度等)以實(shí)現(xiàn)最佳的貯藏功能但是理想地還有好的耐磨性。公知溶脹彈性體材料更易于降解和磨損。因此，在本教導(dǎo)的該方面中，一個(gè)或多個(gè)潤滑劑貯藏所提供在密封件(例如密封唇)中或限定在密封件(例如密封唇)上和/或內(nèi)部，該密封件在運(yùn)行器件例如在密封唇相對金屬表面(例如軸封)旋轉(zhuǎn)期間接觸金屬表面。潤滑劑貯藏處優(yōu)選在旋轉(zhuǎn)密封系統(tǒng)中減少摩擦，使得實(shí)現(xiàn)上述的減少摩擦的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)本教導(dǎo)的纖維可以結(jié)合、附著、設(shè)置等在一個(gè)或多個(gè)貯油處中以改進(jìn)油保持性質(zhì)。密封件可由多孔性橡膠和聚合物，例如，腈橡膠(NBR)和聚氨酯(PU)材料制造，并且可根據(jù)本領(lǐng)域中已知的任何合適的技術(shù)制造。原則上，也可使用其它材料。一個(gè)實(shí)例是在模塑之前向彈性體混合物中添加鹽例如NaCl或CaCO3。在模塑該密封件之后，使用水溶液從密封唇中洗出所述鹽，由此在能夠于所述密封件的運(yùn)行期間吸收、保持和/或存儲油的表面中產(chǎn)生孔。然后可以通過使根據(jù)本教導(dǎo)的親油性納孔或微孔纖維網(wǎng)絡(luò)附著到所述密封件材料，例如，附著到上述孔而制造油溶脹的多孔網(wǎng)絡(luò)。附著力優(yōu)選足夠強(qiáng)以提供充足的抗磨損性。這可通過使用本領(lǐng)域中公知的合適的附著化學(xué)方法實(shí)現(xiàn)。該多孔網(wǎng)絡(luò)也可附著到密封件對立面(相反)表面。在另一實(shí)施方式中，較厚的包括根據(jù)本教導(dǎo)的纖維的‘墊’狀結(jié)構(gòu)(例如，布、織物、墊、氈等，如上面所討論的)可附著到所述密封件或附著到對立面表面上。在另一實(shí)施方式中，可利用油溶脹的纖維狀網(wǎng)絡(luò)和通常使用的密封件材料的多相混合物以將油溶脹的結(jié)構(gòu)的小口袋(pocket)引入到所述密封件(或?qū)α⒚?結(jié)構(gòu)中。由于僅在密封唇附近需要(一個(gè)或多個(gè))貯油處，因此表面層(襯里)可為多孔的且可與標(biāo)準(zhǔn)密封件材料(例如NBR)組合。如果所述兩種材料是相同的(例如，NBR或PU兩者)，它們在交聯(lián)步驟期間可更容易地結(jié)合在一起。這在摩擦力向結(jié)合層施加應(yīng)力時(shí)防止可能出現(xiàn)在該層中的粘附問題。圖2顯示了代表性二元材料密封`唇的示意性實(shí)例，該二元材料密封唇包括能夠吸收/釋放油的多孔襯墊層I和支撐該多空襯墊層I的主體密封件材料2。主體密封件材料2附著至鋼載體3用于進(jìn)一步支撐。多孔襯墊層I優(yōu)選根據(jù)上述實(shí)施方式形成，即，優(yōu)選將纖維置于在層中所限定的貯油器中。纖維可以埋置或結(jié)合入多孔襯墊層I的材料中，例如通過混合纖維與合適的彈性體材料然后模制。然而，纖維還可以在多孔襯墊層I已經(jīng)形成之后附著至多孔襯墊層1，或者該纖維可以僅沉積在多孔襯墊層I的表面上，例如通過摩擦或噴涂或其他涂覆方式。包括根據(jù)本教導(dǎo)的纖維的軸承殼體在本教導(dǎo)的另一實(shí)施方式中，根據(jù)本教導(dǎo)的纖維可以結(jié)合入滾動元件軸承的殼體中。該殼體為置于軸承中的滾動元件的摩擦源，并因此減少摩擦在軸承應(yīng)用中會是有利的。在一些已知的軸承中，架梁或支柱(分開或隔開滾動元件的部分)含有向軸承供應(yīng)油的潤滑脂貯油處(如果軸承是潤滑脂潤滑的話)。因此，在本教導(dǎo)的該方面中，潤滑脂狀多孔纖維網(wǎng)絡(luò)或結(jié)構(gòu)上更剛性的網(wǎng)絡(luò)(具有更長的互連的纖維)優(yōu)選位于殼體中或上，例如在一個(gè)或多個(gè)貯油處中。優(yōu)選地，該多孔網(wǎng)絡(luò)位于臨接滾動元件(如滾柱主體，如球軸承或圓柱/圓錐滾柱)架梁的表面上，從而可以離需要潤滑的滾動元件足夠近。纖維狀網(wǎng)絡(luò)可以使用本領(lǐng)域中已知的粘附化學(xué)技術(shù)物理地或化學(xué)地粘附/附著至殼體表面(例如，棒或支柱)。在替代方案中，根據(jù)本教導(dǎo)的纖維可以在組裝該軸承前摩擦或以其他方式沉積在殼體或支柱的表面上。殼體可以由金屬(例如，金屬片、鋼、銅)制成或從硬聚合物制成。在殼體由聚合物材料制成的殼體中，在制造(例如注射成型)該殼體時(shí)，還可以將纖維結(jié)合或埋置進(jìn)入殼體表面中。摩擦可以通過將纖維狀網(wǎng)絡(luò)置于與滾動元件接觸的架梁側(cè)面(即，架梁相對該滾動元件滑動)上得到降低。纖維狀網(wǎng)絡(luò)的溫度穩(wěn)定性可以通過從纖維中合適地選擇聚合物材料進(jìn)行調(diào)節(jié)/調(diào)試/調(diào)整，如上文所述。當(dāng)將潤滑脂用于鋼殼體時(shí)，使用壽命降低的主要原因之一是殼體在運(yùn)行時(shí)刮擦(摩擦性接觸)滾動元件(主體)的事實(shí)。當(dāng)然,聚合物材料殼體還將在運(yùn)行時(shí)摩擦性接觸滾動元件，但是聚合物殼體再分布粘附至滾動元件的油的薄層，而不是將其刮去。因此，在本教導(dǎo)的另一方面中，由本纖維制成的軟的織物狀材料(如上文詳述的)可以附著殼體(例如架梁)。在這種情況中，織物材料(纖維狀網(wǎng)絡(luò))將在運(yùn)行期間溫和地擦掃過鄰近的滾動元件，由此重新分布潤滑劑層，并引起局部地薄層被“修復(fù)”和/或“補(bǔ)償”。該性質(zhì)將增強(qiáng)潤滑脂壽命和軸承壽命。例如，一個(gè)或多個(gè)潤滑劑(油)貯藏處可以提供或限定在軸承殼體中。PA纖維氈可以置于潤滑劑貯藏處或腔體中，并且然后包膠模制(overmolded)。PA纖維優(yōu)選起保持和釋放潤滑流體或油的海綿的作用。本教導(dǎo)的該方面優(yōu)選以有利的方式使用超冷卻現(xiàn)象。例如，聚合物的熔點(diǎn)比其結(jié)晶溫度高。在這種情況中，可以對纖維氈包膠模制而不熔融所有的纖維氈。在纖維中發(fā)生最高熔點(diǎn)。可以優(yōu)選模制工藝參數(shù)，例如以提供與密封件材料和/或殼體的好的相容性。該性質(zhì)可以通過在“濺濕表面”上提供“粘性”增稠劑用來增加軸承速度等級。還可以提供“騎地(land-riding) ”的殼體表面的改進(jìn)潤滑。任選可加入親油 性CoPA(PA共聚物)以改進(jìn)PA殼體表面與親油性增稠劑的親和性，將在下文中進(jìn)一步描述。使用根據(jù)本教導(dǎo)的纖維的其它軸承類型使用相同的原則，纖維結(jié)構(gòu)可以設(shè)置于承受平面的襯墊上或墊圈上以改進(jìn)摩擦功能性。通過將纖維錨固在聚合物基體中，壓縮強(qiáng)度高的基體可以與低摩擦表面組合。吸水功能性可熔紡的纖維可以具有不同的化學(xué)性質(zhì)。例如，它們的行為還可以調(diào)節(jié)成非常親水的，并且在這種情況中，纖維將對水顯示出非常高的親和性。這種吸濕性纖維能夠有利地消除(吸收)潤滑體系中的所有游離水。如果置于密封件中或上，它們可用作工業(yè)潤滑劑的主動水除去裝置。該體系一個(gè)特別有利的實(shí)例為密封軸承,其中密封件能夠吸收水,而水對軸承體系非常有害。水會導(dǎo)致腐蝕和/或潤滑劑的水解，例如，導(dǎo)致早期失效。因此，在本教導(dǎo)的一些方面中，除了上述親油性纖維之外，或者代替上述親油性纖維，還可以將親水性和/或吸濕性纖維可以設(shè)置在密封件的表面上。利用熔體紡絲過程施加到軸承表面的纖維可使用熔體紡絲過程將根據(jù)本教導(dǎo)的纖維直接施加到金屬導(dǎo)體(例如，齒輪、軸承滾道、軸向螺桿等)的表面上，由此導(dǎo)致原位沉積和成本上非常有效的方式使用纖維作為工作中潤滑劑。所述纖維可直接噴射到生產(chǎn)線中的軸承/密封件或殼體表面，然后讓其冷卻。該制造步驟可以不同方式進(jìn)行，例如，通過控制噴射速度和目標(biāo)表面的旋轉(zhuǎn)速度兩者。該過程產(chǎn)生涂覆在將吸附油的軸承表面上的纖維。在一個(gè)實(shí)施方式中，使用將纖維直接施加到目標(biāo)物體上的熔噴技術(shù)制造纖維。在替代性實(shí)施方式中，電紡絲過程可用于非常精確的纖維生產(chǎn)和至金屬物體上的沉積控制。在其一個(gè)實(shí)施方式中，所述纖維可起到軸承的防腐劑(防止腐蝕的物質(zhì))的作用。所述纖維(例如，根據(jù)上述的噴射(spray-on)方法施加的)可以與油一起形成防腐劑，即潤滑脂狀層，以防止金屬軸承或類似物體的腐蝕。在存在合適的添加劑時(shí)，這種噴霧式纖維層還可以促進(jìn)有利的插入(run in)。這同樣適用于根據(jù)在前的實(shí)施方式的導(dǎo)電密封件和殼體。如果密封件或殼體聚合物不是導(dǎo)電性的，另一選擇是使用過度冷卻效應(yīng)使得重疊模塑(overmolding)是可能的。這種纖維海綿(網(wǎng)絡(luò))的應(yīng)用還可以用于運(yùn)輸系統(tǒng)(例如傳送帶)中，以改進(jìn)在多種情況中遭遇潤滑不良并由此引起被運(yùn)輸物體磨損污染的問題的生產(chǎn)工藝。還可以利用纖維材料的親油性以潤滑 并保持該油，這將阻止或預(yù)防不期望的過量油滲漏或污染至被運(yùn)輸?shù)漠a(chǎn)品上。可調(diào)節(jié)的共聚物纖維如上所述，可以結(jié)合親油性CoPA (PA共聚物)以改進(jìn)PA殼體表面與親油性增稠劑的親和性。例如，嵌段共聚物可以用作增稠劑纖維材料，這將改善結(jié)構(gòu)完整性。聚酰胺烴技術(shù)是特別有利的，這是因?yàn)槠湓试S利用更加疏水的基于聚酰胺的樹月旨，其與油和水的相容性不同于其與聚酰胺自身的相容性。該技術(shù)可以是特別有利的，如果使用酯油或其它極性油的話。另外或替代地，為了改進(jìn)潤滑脂保持性，酰胺增粘劑可以用來連接在PA殼體中作為添加劑的無定形纖維?？梢允褂枚喾N改變以調(diào)節(jié)或調(diào)試親油性和油相容性。例如，聚合物分子可以基于兩種類型的化學(xué)基團(tuán)進(jìn)行合成，例如其中一種為更加親油性(或非極性)，另一種為更加親水(極性)。這可以多種方式完成，例如改變烴的鏈長從而改變聚合物的疏水性。如果纖維由聚合物制成，那么親油性本質(zhì)可以根據(jù)烴(HC)鏈的長度來調(diào)節(jié)。因此，本教導(dǎo)的該方面不僅實(shí)現(xiàn)了待調(diào)節(jié)的殼體的油相容性，也增加了纖維的油相容性。因此，盡管用于殼體材料的聚酰胺是很大程度上結(jié)晶的材料，但是結(jié)合脂肪酸的聚酰胺在結(jié)構(gòu)中很大程度上是無定形的。在這種情況中，增粘劑可以用來連接無定形纖維。熱熔聚酰胺的流動性質(zhì)還可以用于本教導(dǎo)的該方面中。在本教導(dǎo)的該方面中建議的潤滑脂，例如使用聚酰胺纖維的潤滑脂，優(yōu)選能夠:O在增稠劑中在親水性/疏水性平衡方面產(chǎn)生很大自由度，O調(diào)節(jié)增稠劑的流動性質(zhì)以匹配所需潤滑脂的性質(zhì)，ο調(diào)節(jié)溫度依賴行為以匹配應(yīng)用所需的潤滑脂，或產(chǎn)生溫度觸發(fā)劑，和ο結(jié)合用于交聯(lián)的官能性側(cè)基，從而在增稠劑中固定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在纖維的粘附性質(zhì)中，它們的‘粘性(tackiness)’變成重要的性質(zhì)。因此，調(diào)節(jié)該性質(zhì)的方法在本教導(dǎo)的該方面中是重要的。潤滑性潤滑脂與油相比的一個(gè)重要特性是其‘待在原位(stays in place)’。因此，為了有效性，需要“稠”且必須“粘”的潤滑脂。待在原位的能力不只是潤滑脂粘性的問題，還是粘附(附著)至其他表面的能力的問題。該現(xiàn)象稱為粘性，并且可以解釋為物質(zhì)內(nèi)聚(粘至自身)和粘附(粘至其他表面)的能力。形成潤滑脂的增稠劑的聚合物可以用作“增粘劑”。傳統(tǒng)的增粘劑是高分子量的聚合物，典型地在400，000至4，000, 000的范圍。根據(jù)本教導(dǎo)該方面的纖維增稠的潤滑脂的一個(gè)獨(dú)特性質(zhì)，使用聚合物分子作為增稠劑材料并涂覆聚合物以提供粘附使得可以調(diào)節(jié)內(nèi)聚力和粘附力兩者，同時(shí)控制滲析(油損失)。自生(self-generating)和自組裝潤滑劑本教導(dǎo)的另一方面涉及使得油能夠在潤滑體系內(nèi)泵送或除去，但是其中移動部件用潤滑脂潤滑的實(shí)施方式，例如在齒輪箱中。在本教導(dǎo)的該方面的一個(gè)實(shí)施方式中，聚合物纖維增稠劑和油可單獨(dú)地噴射在軸承內(nèi)部以在軸承內(nèi)部形成自生潤滑脂。為了該目的，可將聚合物纖維加工成例如粒料或顆粒。隨后可將油例如作為細(xì)的油霧單獨(dú)地噴射到軸承中。所述油和聚合物纖維顆粒然后原位(再)組合以形成潤滑脂。在另一實(shí)施方式中，所述纖維可例如通過熔噴或電紡絲制造，然后沉積到齒輪、齒輪箱、軸承等的表面上。油單獨(dú)地添加，或者剛好在施加到機(jī)械系統(tǒng)之前添加。該實(shí)施方式的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是油的泵送比稠潤滑脂的泵送更容易(能量密集程度小)，因?yàn)橛偷恼承暂^小。因此，可降低能耗而不犧牲潤滑性能。該實(shí)施方式的另一優(yōu)點(diǎn)是可充分地控制潤滑脂在軸承內(nèi)部例如在殼體上、或者在滾動接觸中的分布。另一優(yōu)點(diǎn)是潤滑脂配 方取決于再潤滑需要和運(yùn)行條件的完全自由度和可變性。另一優(yōu)點(diǎn)是軸承可以用油潤滑以確保滾動接觸的補(bǔ)給，其中過量的油以潤滑脂的形狀和形式被吸附。使用自生和自組裝潤滑劑的高級潤滑體系已知的自動潤滑體系在當(dāng)前用于軸承應(yīng)用中的間斷潤滑和反復(fù)潤滑。與油潤滑相t匕，潤滑脂潤滑受到高粘度潤滑脂流動和阻塞管線或?qū)Ч艿娘L(fēng)險(xiǎn)的限制。另外，當(dāng)將潤滑脂泵過通常為狹窄的管線或管道時(shí)，可以影響潤滑脂潤滑性能和潤滑脂穩(wěn)定性，由此可以降低潤滑性質(zhì)。此外，由于潤滑脂的“稠”或粘稠本性，潤滑脂的泵要求高壓和大型泵。當(dāng)然，在更高的壓力運(yùn)行更大的泵要求更多的能量以及更多的空間。因此，本教導(dǎo)的該方面克服已知潤滑脂泵體系的缺點(diǎn)，這是因?yàn)橛涂梢源鏉櫥槐弥链凉櫥谋砻?。此外，在本教?dǎo)的該方面中，用于潤滑脂增稠的聚合物纖維可以與新類型泵體系中的基礎(chǔ)油組合。在該體系中，將基礎(chǔ)油泵送經(jīng)過泵管線朝向意欲反復(fù)潤滑的點(diǎn)，在這里基礎(chǔ)油與分開添加的根據(jù)本教導(dǎo)的纖維(例如聚合物纖維)混合。這些纖維可以噴霧、泵送或已經(jīng)存在于接觸面上。聚合物纖維可以由例如固體粉末顆粒構(gòu)成。因此，基礎(chǔ)油和聚合物增稠劑纖維可以泵向再潤滑點(diǎn)而不受限于泵、泵速或管線阻塞。此外，通過直接混合，對潤滑脂穩(wěn)定性、老化或潤滑性能沒有影響。另外，可以配制潤滑脂使得反復(fù)潤滑制劑能夠在線上(in line)。也即，當(dāng)用于反復(fù)潤滑的潤滑脂在線配制時(shí)，其組成和性質(zhì)可以改變以匹配變化的應(yīng)用(用途)條件。作為非限制性實(shí)例，主要軸封軸承在風(fēng)輪機(jī)中的再潤滑典型地通在變化條件下實(shí)施，所述變化條件包括環(huán)境條件(冷天氣、夏季天氣)、運(yùn)行階段、風(fēng)暴條件/振動條件等。對于冷天氣，具有較低稠度或粘度的潤滑脂典型地比具有高稠度或粘度的潤滑脂更為有利。在炎熱的夏季，是相反的情況。通過根據(jù)夏季或冬季條件改變潤滑脂制劑，潤滑可以得到優(yōu)化。潤滑脂制劑的變化可以整合進(jìn)入再潤滑控制系統(tǒng)?？梢曰旌细鲝?fù)合流體如來自基礎(chǔ)(base)的潤滑脂。軸承具體應(yīng)用在US7，275，319中描述了在滾動軸承表面上制造凹坑的作用。凹坑改善了在貧乏(即潤滑脂不充分)潤滑的條件下潤滑劑膜的結(jié)構(gòu)。假設(shè)該凹坑將潤滑劑攜帶至接觸處并且將潤滑劑釋放至接觸處的入口中，由此使得接觸處不太貧乏，并且導(dǎo)致潤滑膜的增加。優(yōu)選在開始下一個(gè)接觸循環(huán)之前再填充凹坑?！?19專利披露了用親油性膜涂覆表面的選擇，這將促進(jìn)凹坑的補(bǔ)償。根據(jù)本教導(dǎo)，相應(yīng)的涂層可以通過纖維增稠的潤滑脂提供，在該纖維增稠的潤滑脂中使用了根據(jù)本教導(dǎo)的親油性纖維。纖維可以在凹坑之間的平地(在這里接觸“嚴(yán)重度”非常強(qiáng))上被切去。在凹坑本身中，接觸應(yīng)力較低，并且不發(fā)生金屬對金屬的接觸。這表示這種材料將不容易從該點(diǎn)移除，并且因此，這種材料對于這些軸承應(yīng)用是最佳的潤滑劑。還可以對具有澄清層(clear lay，例如變硬的表面或交叉磨出的表面)的軸承表面使用相同的構(gòu)思。接觸強(qiáng)度在粗糙溝槽的頂部較高，并且在混合潤滑的情況中，金屬-對-金屬接觸將在此發(fā)生。親油性潤滑脂材料將停留在表面形貌的較低部分中，但是不會通過潤滑劑流動促進(jìn)溝槽頂部的補(bǔ)償。金屬接觸處的摩擦減少在本教導(dǎo)的另一實(shí)施方式中，根據(jù)本教導(dǎo)的纖維制備的納米纖維狀織物樣材料可以用作抗磨損的溶液。該多孔 性薄層將保持油，并且所加入的本地(local)潤滑將減少磨損(fretting)。靜電纖維紡絲可以用來將纖維沉積在軸承上，例如，在軸承的外環(huán)上以防止磨損。通過靜電噴霧多種聚合物，包括蠟類型，纖維結(jié)構(gòu)化的材料(直接紡至表面上)打開了保存(防止腐蝕)大型軸承的可能性，避免了油滲漏和降低了過薄的保護(hù)膜引起的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。另外，本教導(dǎo)可以有利地與上述關(guān)注微坑(dimple)的‘319專利組合，并且因此‘319專利的內(nèi)容，特別是關(guān)于微坑的說明，全部引入本文作為參考。另外，金屬部件之間的減震表面的生成將減少震動和噪音水平。磨損將通過(經(jīng)由補(bǔ)充)使表面變得平滑而減少，并且這將減少該接觸區(qū)域中金屬碎屑的量，因此進(jìn)一步減少磨損和噪音。軸封、軸承環(huán)合其它部件適于該保護(hù)機(jī)制。在本教導(dǎo)的另一方面中，可以放置一種芯(wick)使得實(shí)現(xiàn)內(nèi)環(huán)和外環(huán)之間的滑動接觸，例如類似纖維狀網(wǎng)絡(luò)或織物制成的密封件。在該實(shí)施方式中，該芯可以將油從內(nèi)環(huán)運(yùn)輸?shù)酵猸h(huán)或?qū)⒂蛷母哂秃繀^(qū)域輸送到低油含量區(qū)域。該布還可以粘附至密封件本身。沉積在表面上的纖維在上述纖維沉積到需要潤滑的表面上(例如，摩擦或粘附到需潤滑表面上、或者埋置或結(jié)合至需潤滑表面中，等)以例如在接觸潤滑流體或其它油時(shí)形成自生增稠的潤滑劑或本身提供潤滑功能性(例如，如“干”潤滑劑)的實(shí)施方式的任一個(gè)中，纖維的厚度可以為一個(gè)單層至數(shù)十層至最高達(dá)數(shù)百層的纖維(或纖維材料)。特別優(yōu)選的范圍在I 50層、更優(yōu)選2 20層。實(shí)驗(yàn)實(shí)施例下列代表性實(shí)施例證實(shí)了形成根據(jù)本教導(dǎo)的具有潤滑脂狀性質(zhì)的纖維增稠油的能力。在所有的實(shí)施例中，錐入度根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ASTM D217 - 10(于25° C在60次沖程后產(chǎn)生的穿透)來確定。在所有的實(shí)施例中均得到了 NLGI分類0-3的常見稠度。在下面的實(shí)施例1-6中，最初以成卷的布(cloth on a roll)的形式提供纖維,接著通過勻化器和三輥磨(3-roll mill)施加的應(yīng)變兩者進(jìn)行破壞。三輥磨是在本領(lǐng)域中有時(shí)用來向潤滑脂組合物中添加或在潤滑脂上實(shí)施其他機(jī)械“加工”和均化的裝置。實(shí)施例1將平均纖維直徑為約400nm的聚丙烯(PP)纖維與基礎(chǔ)油粘度在40° C為48cSt的聚α -烯烴(PAO)混合。纖維密度為5.6%。錐入度為37.3mm,并且NLGI等級或稠度為O0
實(shí)施例2將平均纖維直徑為約400nm的聚丙烯(PP)纖維與基礎(chǔ)油粘度在40° C為48cSt的聚α -烯烴(PAO)混合。纖維密度為5.9%。錐入度為365mm，并且NLGI等級或稠度為O。實(shí)施例3將平均纖維直徑為約400nm的聚丙烯(PP)纖維與基礎(chǔ)油粘度在40° C為48cSt的聚α -烯烴(PAO)混合。纖維密度為6.6%。錐入度為347mm，并且NLGI等級或稠度為0/1。實(shí)施例4將平均纖維直徑為約400nm的聚丙烯(PP)纖維與基礎(chǔ)油粘度在40° C為48cSt的聚α -烯烴(PAO)混合。纖維密度為7.3%。錐入度為324mm，并且NLGI等級或稠度為I。實(shí)施例5將平均纖維直徑為約400nm的聚丙烯(PP)纖維與基礎(chǔ)油粘度在40° C為48cSt的聚α -烯烴(PAO)混合。纖維密度為7.9%。錐入度為313mm，并且NLGI等級或稠度為I。實(shí)施例6將平均纖維直徑為約400nm的聚丙烯(PP)纖維與基礎(chǔ)油粘度在40° C為48cSt的聚α -烯烴(PAO)混合。纖維密度為10%。錐入度為230mm，并且NLGI等級或稠度為3。圖3圖示了潤滑脂稠度隨著纖維密度增加的變化。本文中公開的本教導(dǎo)的另外的實(shí)施方式包括，但不限于:1.潤滑脂，其包含油和/或潤滑流體和具有在微米范圍內(nèi)的長度和在微米或納米范圍內(nèi)的直徑或?qū)挾鹊脑龀砝w維，所述纖維是親油性的。2.根據(jù)實(shí)施方式I的潤滑脂，其中所述纖維包含至少兩個(gè)具有不同物理和/或化學(xué)性質(zhì)的部分(portions)。3.根據(jù)實(shí)施方式2的潤滑脂，其中所述部分中的至少一個(gè)對類似部分的親和性高于對所述油和/或潤滑流體的親和性，由此賦予所述增稠纖維以自組裝性質(zhì)。4.根據(jù)前述實(shí)施方式中任一項(xiàng)的潤滑脂，其中所述纖維具有100-500 μπι的長度。
5.根據(jù)實(shí)施方式4的潤滑脂，進(jìn)一步包含具有1-100 μπι的長度的親油性增稠纖維。6.根據(jù)前述實(shí)施方式1-3中任一項(xiàng)的潤滑脂，其中所述纖維具有1-100 μπι的長度。7.根據(jù)前述實(shí)施方式中任一項(xiàng)的潤滑脂，其中所述纖維具有為其直徑的至少約5-10倍的長度。8.根據(jù)前述實(shí)施方式中任一項(xiàng)的潤滑脂，其中所述增稠纖維為有機(jī)纖維例如聚丙烯和無機(jī)物例如陶瓷例如氧化鋁和/或二氧化硅的混合物。9.根據(jù)前述 實(shí)施方式中任一項(xiàng)的潤滑脂，其中所述纖維也具有疏油和/或親水性質(zhì)。10.根據(jù)前述實(shí)施方式中任一項(xiàng)的潤滑脂，進(jìn)一步包含具有疏油和/或親水和/或吸濕性質(zhì)的非親油性纖維。11.根據(jù)前述實(shí)施方式中任一項(xiàng)的潤滑脂，其中所述纖維是可生物降解的。12.根據(jù)前述實(shí)施方式中任一項(xiàng)的潤滑脂，其中所述增稠纖維包括纖維素和/或樹膠(gum)。13.根據(jù)前述實(shí)施方式中任一項(xiàng)的潤滑脂，其中所述增稠纖維用比所述增稠纖維更為極性的組合物涂覆，例如，無規(guī)涂覆。14.根據(jù)前述實(shí)施方式中任一項(xiàng)的潤滑脂，其中所述增稠纖維包括Janus纖維。15.根據(jù)前述實(shí)施方式中任一項(xiàng)的潤滑脂，其中所述增稠纖維由至少一種極性聚合物例如聚環(huán)氧乙烷(PEO)和至少一種非極性聚合物例如聚苯乙烯(PS)或聚丙烯(PP)構(gòu)成。16.根據(jù)實(shí)施方式15的潤滑脂，其中所述纖維為嵌段共聚物。17.根據(jù)前述實(shí)施方式中任一項(xiàng)的潤滑脂，其中所述纖維對鋼和/或聚合物表面具有強(qiáng)的親和性。18.根據(jù)前述實(shí)施方式中任一項(xiàng)的潤滑脂，其中所述纖維形成海綿狀網(wǎng)絡(luò)，該海綿狀網(wǎng)絡(luò)吸收或保持所述潤滑流體或油。19.根據(jù)實(shí)施方式18的潤滑脂，其中所述海綿狀網(wǎng)絡(luò)具有隨著溫度升高收縮從而擠壓出潤滑流體或油的性質(zhì)。20.根據(jù)前述實(shí)施方式中任一項(xiàng)的潤滑脂，其中所述潤滑脂包含至少兩種類型的增稠纖維，其各自具有不同的熔融溫度。21.根據(jù)實(shí)施方式20的潤滑脂，其中當(dāng)使所述潤滑脂達(dá)到高于所述增稠纖維的熔融溫度的溫度時(shí)，至少具有最低熔融溫度的增稠纖維擔(dān)當(dāng)潤滑劑。22.根據(jù)前述實(shí)施方式中任一項(xiàng)的潤滑脂，其中所述增稠纖維由蠟形成和/或進(jìn)
一步包含蠟。23.根據(jù)前述實(shí)施方式中任一項(xiàng)的潤滑脂，進(jìn)一步包含低分子量聚合物例如蠟，其交聯(lián)具有較高分子量的增稠纖維。24.根據(jù)實(shí)施方式22或23的潤滑脂，其中所述蠟為天然蠟或烴蠟。25.根據(jù)實(shí)施方式24的潤滑脂，其中所述蠟為蜂蠟或石蠟。26.根據(jù)前述實(shí)施方式中任一項(xiàng)的潤滑脂，其中所述增稠纖維為增粘劑或進(jìn)一步包含增粘劑。27.根據(jù)前述實(shí)施方式中任一項(xiàng)的潤滑脂，其中選擇所述增稠纖維和所述潤滑流體或油，使得當(dāng)所述增稠纖維接觸所述潤滑流體或油時(shí)，所述增稠纖維能夠自生纖維狀海綿狀網(wǎng)絡(luò)。28.根據(jù)前述實(shí)施方式中任一項(xiàng)的纖維(即不具有油或潤滑流體)，其優(yōu)選構(gòu)成最終材料的約0.1-100重量％、更優(yōu)選約50-100重量％。29.涂覆有根據(jù)實(shí)施方式28的纖維或者具有根據(jù)實(shí)施方式28的纖維埋置或引入到其中的軸承表面，所述軸承表面優(yōu)選包含鋼。30.涂覆有根據(jù)實(shí)施方式28的纖維或者具有根據(jù)實(shí)施方式28的纖維埋置或引入到其表面中的密封件，所述密封件任選地包含設(shè)置在所述密封件中的彈性體材料例如NBR或聚氨酯和/或蠟纖維。31.涂覆有根據(jù)實(shí)施方式28的纖維或者具有根據(jù)實(shí)施方式28的纖維埋置或引入到其表面中的軸承殼體(cage)，所述殼體優(yōu)選包含鋼或聚酰胺。32.分別根 據(jù)實(shí)施方式29-31的軸承表面或密封件或軸承殼體，其分別具有在所述軸承表面或密封件表面或殼體表面中界定的多個(gè)貯油處，所述纖維和貯油處至少位于在運(yùn)行期間相對于彼此移動的兩個(gè)部件之間的初級接觸點(diǎn)(primary contact)。33.分別根據(jù)實(shí)施方式29-31的軸承表面或密封件或軸承殼體，其具有多孔表面結(jié)構(gòu)和/或已被化學(xué)處理的表面結(jié)構(gòu)以導(dǎo)致在規(guī)定的運(yùn)行條件下潤滑流體或油從所述潤滑脂釋放。34.根據(jù)前述實(shí)施方式中任一項(xiàng)的潤滑脂、纖維、密封件或軸承殼體，其中所述親油性增稠纖維具有約50nm 10 μ m、更優(yōu)選約IOOnm I μ m的直徑。35.根據(jù)前述實(shí)施方式中任一項(xiàng)的潤滑脂、纖維、密封件或軸承殼體，其中所述油和/或潤滑流體包含如下的一種或多種:由原油獲得的礦物油，1、11類和III類潤滑劑，IV類潤滑劑(聚α-烯烴“ΡΑ0”)和V類潤滑劑(所有其它的)。36.根據(jù)前述實(shí)施方式中任一項(xiàng)的潤滑脂、纖維、密封件或軸承殼體，其中所述油和/或潤滑流體包括如下的一種或多種:礦物油、合成酯、以及基于植物的油和它們的衍生物，例如得自油菜籽、低芥酸菜籽、向日葵、低芥酸菜籽和棕櫚的油。37.根據(jù)前述實(shí)施方式中任一項(xiàng)的潤滑脂、纖維、密封件或軸承殼體，其中所述油和/或潤滑流體包括如下的一種或多種:基于動物的油、它們的衍生物和合成潤滑劑例如聚二醇(PG)、聚亞烷基二醇(PAG)、白油、硅油、很高粘度指數(shù)油(VHVI)、水、甘油和蠟。38.根據(jù)前述實(shí)施方式中任一項(xiàng)的潤滑脂、纖維、密封件或軸承殼體，其中所述油和/或潤滑流體具有在40°C下約I IOOOcSt的粘度。39.根據(jù)前述實(shí)施方式中任一項(xiàng)的潤滑脂、纖維、密封件或軸承殼體，其中所述纖維包括已被紡成纖維的聚合物材料。40.根據(jù)前述實(shí)施方式中任一項(xiàng)的潤滑脂、纖維、密封件或軸承殼體，其中所述纖維包括如下的一種或多種:聚酰胺(PA)、尼龍6，6、聚酰胺-6，6 (PA-6，6)、聚酰胺-4，6 (PA-4, 6)、聚氨酯(PU)、聚苯并咪唑(PBI)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯腈(PAN)、丙烯腈橡膠(NBR)、聚乙烯醇(PVA)、聚乳酸(PLA)、聚乙烯-共-醋酸乙烯酯(PEVA)、PEVA、聚甲基丙烯酸酯(PMMA)、四氫全氟辛基丙烯酸酯(TAN)、聚環(huán)氧乙烷(PEO)、膠原-ΡΕ0、聚苯胺(PANI)、聚苯乙烯(PS)、具有纖連蛋白官能性的絲狀聚合物、聚乙烯基咔唑、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯甲醇(PM)、聚乙烯基苯酚(PVP)、聚氯乙烯(PVC)、醋酸纖維素(CA)、聚丙烯酰胺(PAAm)、PLGA、膠原、聚己內(nèi)酯(PCL)、聚(甲基丙烯酸2-羥基乙酯)(HEMA)、聚(偏氟乙烯)(PVDF)、聚醚酰亞胺(PEI)、聚乙二醇(PEG)、聚(二茂鐵基二甲基硅烷)(PFDMS)、聚(乙烯-共-乙烯醇)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、聚間苯二甲酰間苯二胺、聚丙烯(PP)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、Teflcm 、聚四氟乙烯(PTFE)、蠟、蠟狀聚合物、聚烯烴、聚酯和聚砜。41.根據(jù)前述實(shí)施方式中任一項(xiàng)的潤滑脂、纖維、密封件或軸承殼體，其中所述纖維包括得自天然或可生物降解來源的一種或多種聚合物，例如，多糖例如纖維素、淀粉、甲殼質(zhì)、殼聚糖、蛋白質(zhì)、(多)肽和明膠。已經(jīng)在最廣泛的意義上結(jié)合對于實(shí)踐本發(fā)明可能不是必需的特征和步驟在上面描述了優(yōu)選實(shí)施方式和示例性實(shí)例，這樣的詳細(xì)組合僅出于具體描述本發(fā)明的代表性實(shí)例的目的進(jìn)行描述。此外，以上描述的代表性實(shí)例的各種特征、以及各獨(dú)立和從屬權(quán)利要求可以不具體和明確列舉的方式組合以提供本教導(dǎo)的另外的有用的實(shí)施方式。說明書和/或權(quán)利要求中公開的所有特征、油、基礎(chǔ)潤滑流體、材料、聚合物、纖維、添加劑等意圖彼此單獨(dú)地和獨(dú)立地公開以用于原始書面公開的目的、以及用于獨(dú)立于實(shí)施方式和/或權(quán)利要求中的特征的組合而限制所要求保護(hù)的主題的目的。另外，所有數(shù)值范圍或?qū)嶓w組的指示意圖公開每一個(gè)可能的中間數(shù)值或中間實(shí)體以用于原始的書面公開 的目的、以及用于限制所要求保護(hù)的主題的目的。
權(quán)利要求
1.干潤滑劑，其含有至少50重量％的纖維，該纖維具有50nm-1Oym的直徑和為直徑至少5倍的長度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干潤滑劑，所述纖維具有IOOnm Iμ m的直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的干潤滑劑，其中所述纖維由已經(jīng)紡成纖維的聚合物材料構(gòu)成。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的干潤滑劑，其中所述纖維包括以下的一種或多種:聚酰胺(PA)、尼龍6，6、聚酰胺-6，6 (PA-6, 6)、聚酰胺_4，6 (PA-4，6)、聚氨酯(PU)、聚苯并咪唑(PBI)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯腈(PAN)、丙烯腈橡膠(NBR)、聚乙烯醇(PVA)、聚乳酸(PLA)、聚乙烯-共-醋酸乙烯酯(PEVA)、PEVA、聚甲基丙烯酸酯(PMMA)、四氫全氟辛基丙烯酸酯(TAN)、聚環(huán)氧乙烷(PEO)、膠原-PEO、聚苯胺(PANI)、聚苯乙烯(PS)、具有纖連蛋白官能性的絲狀聚合物、聚乙烯基咔唑、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯甲醇(PM)、聚乙烯基苯酚(PVP)、聚氯乙烯(PVC)、醋酸纖維素(CA)、聚丙烯酰胺(PAAm)、聚(乳酸-共-乙醇酸)(PLGA)、膠原、聚己內(nèi)酯(PCL)、聚(甲基丙烯酸2-羥基乙酯)(HEMA)、聚(偏氟乙烯)(PVDF)、聚醚酰亞胺(PEI)、聚乙二醇(PEG)、聚(二茂鐵基二甲基硅烷)(PFDMS)、聚(乙烯-共-乙烯醇)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、聚間苯二甲酰間苯二胺、聚丙烯(PP)、聚萘二甲酸乙二醇 酯(PEN)、Teflon 、聚四氟乙烯(PTFE)、蠟、蠟狀聚合物、聚烯烴、聚酯、聚砜和聚醚砜(PES)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的干潤滑劑，其中所述纖維包括衍生自以下的一種或多種聚合物:天然或可降解的來源，例如多糖，如纖維素、淀粉、甲殼質(zhì)、殼聚糖、蛋白質(zhì)、(多)肽和明膠。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的干潤滑劑，其中所述纖維為有機(jī)纖維例如聚丙烯和無機(jī)材料例如陶瓷，例如氧化鋁和/或二氧化硅的混合物。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的干潤滑劑，其中所述干潤滑劑包含至少兩種類型的所述纖維，每種均具有不同的熔融溫度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的干潤滑劑，其中當(dāng)使所述干潤滑劑達(dá)到高于所述纖維的熔融溫度的溫度時(shí)，至少具有最低熔融溫度的所述纖維擔(dān)當(dāng)潤滑劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的干潤滑劑，其中所述兩種類型的纖維中的至少一種實(shí)質(zhì)上由蠟構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的干潤滑劑，其中所述蠟為天然蠟或烴蠟。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的干潤滑劑，其中所述蠟為蜂蠟或石蠟。
12.根據(jù)權(quán)利要求7 11中任一項(xiàng)所述的干潤滑劑，其中所述兩種類型的纖維中的至少一種至少實(shí)質(zhì)上由PTFE和/或PES構(gòu)成。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的干潤滑劑，其中所述纖維為通過具有比纖維分子量低的化合物粘附或交聯(lián)的松散束。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求13中所述的干潤滑劑，其中具有低分子量的化合物為蠟。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的干潤滑劑，其中所述纖維為親油性的。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求15中所述的干潤滑劑,進(jìn)一步包含直徑為50nm 10μ m的直徑和長度為直徑至少5倍的親水性纖維。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求16中所述的干潤滑劑，其中親水性纖維為吸濕性的。
18.根據(jù)權(quán)利要求15 17中任一項(xiàng)所述的干潤滑劑，其中所述親油性纖維還顯示疏油性和/或親水性性質(zhì)。
19.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的干潤滑劑，其中所述纖維為生物可降解的。
20.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的干潤滑劑，其中所述纖維包含纖維素和/或樹膠。
21.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的干潤滑劑，其中所述纖維涂覆例如無規(guī)涂覆有極性比纖維更大的組合物。
22.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的干潤滑劑，其中所述纖維包含至少兩個(gè)具有不同物理和/或化學(xué)性質(zhì)的部分。
23.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的干潤滑劑，其中所述纖維由至少一種極性聚合物例如聚環(huán)氧丙烷(PEO)和至少一種非極性聚合物如聚丙烯(PS)或聚丙烯(PP)所構(gòu)成。
24.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一 項(xiàng)所述的干潤滑劑，其中所述纖維具有對鋼和/或聚合物表面的強(qiáng)的親和性。
25.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的干潤滑劑，其中所述干潤滑劑包含至少70重量％、更優(yōu)選80重量％和甚至更優(yōu)選至少90重量％的所述直徑為50nm 10 μ m的直徑和長度為直徑至少5倍的纖維。
26.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的干潤滑劑，其中干潤滑劑包含至少95重量％的所述直徑為50nm 10 μ m的直徑和長度為直徑至少5倍的纖維。
27.用于潤滑表面的方法，其包括: 使所述表面與任一前述權(quán)利要求中的干潤滑劑相接觸，和 將所述表面的溫度升到在所述干潤滑劑中包含的至少一些纖維的熔融溫度之上，由此所述熔融的纖維對表面其潤滑劑作用。
全文摘要
一種干潤滑劑，其含有至少50重量%的纖維，該纖維具有50nm～10μm的直徑和為直徑至少5倍的長度。
文檔編號C10M171/06GK103180421SQ201180051691
公開日2013年6月26日 申請日期2011年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者J.波恩加爾茨, A.德弗里斯, P.魯格特, D.梅杰, D.穆勒, R.帕薩利布, A.桑茲, R.沙克 申請人:Skf公司