專利名稱：減磨潤滑涂層組合物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及潤滑材料領域，尤其涉及一種減磨潤滑涂層組合物
背景技術：
隨著現(xiàn)代化工業(yè)水平的不斷提高，很多機械設備、交通工具、電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)越來越緊湊，越來越精密，為了確保其工作性能和使用壽命，對于潤滑劑的性能也提出了越來越高的要求。潤滑劑通常用于在相對運動的摩擦表面之間形成一層潤滑油膜，該潤滑油膜起到降低摩擦、防止磨損的作用?，F(xiàn)有的潤滑劑在使用過程中，由于成膜速度慢或膜層具有過強的流動性，潤滑油膜的厚度大、附著性低，冗余的潤滑劑容易造成爬行、擴散、滲透和污染，甚至沾染灰塵、滋生細菌等，導致潤滑油難以實現(xiàn)終身潤滑的效果，或者導致產(chǎn)品的磨損快、可靠性差、使用壽命短。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的主要技術問題是，提供一種減磨潤滑涂層組合物，具有良好的速干性和附著性，能夠避免爬行、擴散和污染，從而為摩擦表面提供良好的潤滑效果。為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種減磨潤滑涂層組合物，其質(zhì)量配比范圍為O. 1% 25%氟素潤滑油、O. 1% 10%固體潤滑劑、709Γ99. 7%揮發(fā)性稀釋劑、O. 1% 5%添加劑。優(yōu)選地，減磨潤滑涂層組合物的質(zhì)量配比范圍為0. 19Γ10%氟素潤滑油、O. 1% 5%固體潤滑劑、859Γ99. 7%揮發(fā)性稀釋劑、O. 1% 3%添加劑。進一步優(yōu)選地，減磨潤滑涂層組合物的質(zhì)量配比范圍為1. 59TlO%氟素潤滑油、
O.5% 3%固體潤滑劑、879Γ99. 7%揮發(fā)性稀釋劑、O. 1% 3%添加劑。其中，氟素潤滑油可為全氟聚醚油、全氟碳油、氟氯碳油、氟硅潤滑油，或其組合物。氟素潤滑油作為一種速干性皮膜潤滑劑，均勻溶解在揮發(fā)性稀釋劑中，能夠利用其良好的高低溫穩(wěn)定性能，使減磨潤滑涂層組合物具有成膜速度快、膜層覆蓋均勻、膜層不易流動且不易吸附灰塵等特性，避免潤滑油膜爬行、擴散和污染。另外，氟素潤滑油還具有無閃點、無燃點、不和氧氣甚至液氧發(fā)生化學反應、不易老化、高溫下不易揮發(fā)、無積碳、無沉淀、無遷移、耐蒸汽、耐腐蝕等特性，能夠使減磨潤滑涂層組合物提供長壽命、終身免維護的長效潤滑。固體潤滑劑為氟樹脂粉末，所述氟樹脂粉末包括聚四氟乙烯(PTFE)粉末、偏氟乙烯粉末、全氟烷氧基氟碳樹脂粉末、功能化氟素酯粉末，或其組合物。固體潤滑劑能夠均勻懸浮在揮發(fā)性稀釋劑中，利用其良好的成膜能力和附著能力，使減磨潤滑涂層組合物形成的潤滑油膜牢固地附著在摩擦表面，同時起到表面保護功能，防止相對運動的摩擦表面之間產(chǎn)生嚴重的熔焊或金屬的位置轉(zhuǎn)移。為了使粉末狀的固體潤滑劑顆粒在揮發(fā)性稀釋劑中均勻地懸浮，從而提高潤滑油膜的均勻性以及其對于基材的附著性等性能，可以對固體潤滑劑粉末進行功能化處理，具體是對氟樹脂粉末進行基團功能化改性，將經(jīng)基團功能化改性處理的氟樹脂粉末作為固體潤滑劑。
所述揮發(fā)性稀釋劑包括氟素溶劑、硅烷類溶劑或有機溶劑中的至少一種。其在減磨潤滑涂層組合物中用量最大，用于作為溶劑對氟素潤滑油進行溶解，對固體潤滑劑進行懸浮分散，而從使減磨潤滑涂層組合物能夠在制品表面形成均勻、附著性良好的潤滑油膜。以上優(yōu)選的減磨潤滑涂層組合物的質(zhì)量配比方案中，揮發(fā)性稀釋劑的用量增大，能夠使氟素潤滑油的溶解更加充分、使固體潤滑劑的分散更加均勻。
揮發(fā)性稀釋劑中，所述氟素溶劑包括氫氟醚、全氟碳溶劑、氟聚醚、全氟醚溶劑中的至少一種。有機溶劑可包含以下溶劑中的一種或多種①芳香烴類苯、甲苯、二甲苯等；②脂肪烴類戊烷、己烷、辛烷等；③脂環(huán)烴類環(huán)己烷、環(huán)己酮、甲苯環(huán)己酮等鹵化烴類氯苯、二氯苯、二氯甲烷等；⑤醇類甲醇、乙醇、異丙醇等；⑥醚類乙醚、環(huán)氧丙烷等；⑦酯類醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯等；⑧酮類丙酮、甲基丁酮、甲基異丁酮等；⑨二醇衍生物乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚等；⑩其他乙腈、吡啶、苯酚等。減磨潤滑涂層組合物制備過程中，對揮發(fā)性稀釋劑的配比和種類的選擇取決于減磨潤滑涂層組合物最終的使用要求，例如對于干燥速度的要求、基材對溶劑的溶解力的要求和限制條件、溶劑能夠充分溶解固體潤滑劑并形成均勻的潤滑涂層的要求、溶劑的毒理性和環(huán)保性限制條件要求、溶劑閃燃點的限制條件等。例如，為了獲得較快的室溫干燥速度使減磨潤滑涂層組合物具有更好的速干性，揮發(fā)性稀釋劑的沸點選擇在20°C 150°C范圍內(nèi)，進一步優(yōu)選為30°C 100°C范圍內(nèi)。在一些應用場合，為滿足溶劑的毒理性和環(huán)保性要求，以及為了符合溶劑閃燃點的限制條件，所述揮發(fā)性稀釋劑優(yōu)先選用無閃點的氟素溶劑。在一些應用場合，為了滿足減磨潤滑涂層組合物接觸塑膠材質(zhì)時，對于溶劑的溶解力的要求，所述揮發(fā)性稀釋劑為氟素溶劑或硅烷類溶劑，或包含氟素溶劑和硅烷類溶劑，還可包含在所述減磨潤滑涂層組合物中質(zhì)量配比范圍為09Γ15%的醇類溶劑。添加劑包括表面活性劑、偶聯(lián)劑、防銹劑中的至少一種，用于增強減磨潤滑涂層組合物的溶解能力、懸浮能力，并使其具有防銹等功能。表面活性劑可選用氟素表面活性劑、氟硅表面活性劑，其他適用的硅、烷類表面活性劑等。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的減磨潤滑涂層組合物具有良好的速干性和附著性，能迅速在摩擦表面形成一層均勻、干燥的白色半透明潤滑油膜，避免爬行、擴散和污染，清潔性好且具有良好的終身潤滑效果，因此能夠提高產(chǎn)品的可靠性，確?；蜓娱L產(chǎn)品的使用壽命。
具體實施例方式 以下為本發(fā)明的具體實施例，然而本發(fā)明的保護范圍并不限于以下實施例。實施例I :
按照質(zhì)量配比，取2%的分子量為300(Γ4000的全氟聚醚油、5%的低分子量的PTFE粉末、O. 5 %的非離子氟素表面活性劑加入到92. 5 %的全氟己烷中，經(jīng)混合并攪拌均勻后制得減磨潤滑涂層組合物。經(jīng)測試和評估該實施例的減磨潤滑涂層組合物的成膜速度、涂膜狀態(tài)和固體潤滑劑沉降速度(以明顯出現(xiàn)分層，上層出現(xiàn)澄清液體層為標準計算分層時間)，結(jié)果為干燥速度良好、涂膜狀態(tài)均勻良好、60分鐘以后出現(xiàn)分層。表明該實施例的減磨潤滑涂層組合物的速干性好、成膜均勻、附著性好。實施例2:按照質(zhì)量配比，取O. I %的全氟碳油、4%的低分子量的PTFE粉末、O. 4 %的非離子氟素表面活性劑加入到95. 5 %的全氟戊烷中，經(jīng)混合并攪拌均勻后制得減磨潤滑涂層組合物。經(jīng)測試和評估該實施例的減磨潤滑涂層組合物600秒以內(nèi)干燥、涂膜狀態(tài)均勻良好、60分鐘以后出現(xiàn)分層。表明該實施例的減磨潤滑涂層組合物的速干性較好、成膜均勻、附著性好。實施例3 按照質(zhì)量配比，取5%的全氟聚醚油、2%的經(jīng)基團功能化改性處理的PTFE粉末、O. 5%的非離子氟素表面活性劑加入到92. 5%的十氟戊烷中，經(jīng)混合并攪拌均勻后制得減磨潤滑涂層組合物。經(jīng)測試和評估該實施例的減磨潤滑涂層組合物干燥速度良好、涂膜狀態(tài)均勻良好、60分鐘以后出現(xiàn)分層。表明該實施例的減磨潤滑涂層組合物的速干性好、成膜均勻、附著性好。另外，還對該實施例的減磨潤滑涂層組合物進行對塑膠相容性評估，試驗方法為在耐壓玻璃瓶里放入30mm速干性潤滑劑試樣和試樣(18 X 30 X 2mm)，保持溫度在60°C下，浸潰15分鐘；憑估方法為觀察試樣表面是否存在均裂，測試重量變化率(％)和測試尺寸變化率(％);結(jié)果為將POM、ABC、PC、SILASTIC (聚二甲基硅氧烷)、EPDM (三元乙丙橡膠)材料取作試樣，試樣表面都無均裂，重量變化率都小于O. 1%，尺寸變化率都小于O. 3%，表明該實施例的減磨潤滑涂層組合物對以上常用的塑膠材料相容性好。將本實施例中的揮發(fā)性稀釋劑由十氟戊烷替換為全氟己烷、全氟庚烷、全氟戊烷、四氟乙基三氟乙基醚、四氟乙基四氟丙基醚、九氟異丁基甲基醚，其他組分和質(zhì)量配比不變，得到了與全氟己烷相同的測試結(jié)果。再將本實施例的揮發(fā)性稀釋劑由十氟戊烷替換為全氟丁基乙基醇、全氟已基乙基醇、全氟已基甲基醇、全氟辛基甲基醇，或者替換為按照90%: 10%的質(zhì)量配比混合的全氟已基乙基醇/乙醇、全氟辛基乙基醇/乙醇、全氟丁基甲基醇/乙醇、全氟辛基甲基醇/乙醇時，則對POM和ABC的相容性較好，對PC、SILASTIC、EPDM的相容性較差，試樣表面有細小裂紋或其他均裂現(xiàn)象，重量變化率大于O. 1%，尺寸變化率大于O. 3%。再將本實施例的揮發(fā)性稀釋劑由十氟戊烷替換為按照90%: 10%的質(zhì)量配比混合的四氟乙基三氟乙基醚/乙醇、四氟乙基四氟丙基醚/乙醇、九氟異丁基甲基醚/乙醇、五氟丁烷/乙醇時，僅對PC的相容性較差，對其他幾種塑膠材料的相容性較好。可見，將氟素類溶劑作為揮發(fā)性稀釋劑對塑膠材料相容性較好，特別是與PC材料接觸時，選擇KB值(堿反應的平衡常數(shù))較低的氟素類溶劑更安全。實施例4
按照質(zhì)量配比，取5%的全氟聚醚油、10%的經(jīng)基團功能化改性處理的PTFE粉末、1%的非離子氟素表面活性劑加入到84%的全氟己烷中，經(jīng)混合并攪拌均勻后制得減磨潤滑涂層組合物。經(jīng)測試和評估該實施例的減磨潤滑涂層組合物干燥速度良好、涂膜狀態(tài)均勻良好、60分鐘以后出現(xiàn)分層。表明該實施例的減磨潤滑涂層組合物的速干性好、成膜均勻、附著性好。實施例5
按照質(zhì)量配比，取10%的全氟聚醚油、O. 1%的偏氟乙烯粉末、2%的非離子氟素表面活性劑加入到87. 9%的全氟丁基甲基醇中，經(jīng)混合并攪拌均勻后制得減磨潤滑涂層組合物。經(jīng)測試和評估該實施例的減磨潤滑涂層組合物干燥速度良好、涂膜狀態(tài)均勻良好、60分鐘以后出現(xiàn)分層。表明該實施例的減磨潤滑涂層組合物的速干性好、成膜均勻、附著性好。實施例6
按照質(zhì)量配比，取25%的 全氟聚醚油、2%的偏氟乙烯粉末、1%的非離子氟素表面活性劑加入到72%的全氟己烷中，經(jīng)混合并攪拌均勻后制得減磨潤滑涂層組合物。經(jīng)測試和評估該實施例的減磨潤滑涂層組合物干燥速度良好、涂膜狀態(tài)均勻良好、60分鐘以后出現(xiàn)分層。表明該實施例的減磨潤滑涂層組合物的速干性好、成膜均勻、附著性好。實施例7:
按照質(zhì)量配比，取4%的氟硅潤滑油、10%的全氟烷氧基氟碳樹脂粉末、O. 5%的非離子氟素表面活性劑加入到85. 5%的全氟庚烷中，經(jīng)混合并攪拌均勻后制得減磨潤滑涂層組合物。經(jīng)測試和評估該實施例的減磨潤滑涂層組合物在600秒內(nèi)干燥、涂膜狀態(tài)均勻良好、60分鐘以后出現(xiàn)分層。表明該實施例的減磨潤滑涂層組合物的速干性較好、成膜均勻、附著性好。實施例8
按照質(zhì)量配比，取O. 1%的全氟聚醚油、O. 1%的聚四氟乙烯粉末、O. I %的非離子氟素表面活性劑加入到99. 7%的全氟丁基甲基醇中，經(jīng)混合并攪拌均勻后制得減磨潤滑涂層組合物。經(jīng)測試和評估該實施例的減磨潤滑涂層組合物在600秒內(nèi)干燥、涂膜狀態(tài)均勻良好、15分鐘以后60分鐘以內(nèi)出現(xiàn)分層。表明該實施例的減磨潤滑涂層組合物的速干性較好、成膜均勻、附著性較好。實施例9
按照質(zhì)量配比，取15%的全氟聚醚油、2%的經(jīng)基團功能化改性處理的PTFE粉末、O. 5 %的非離子氟素表面活性劑加入到82. 5%的按照90%: 10%的質(zhì)量配比混合四氟乙基三氟乙基醚/乙醇中，經(jīng)混合并攪拌均勻后制得減磨潤滑涂層組合物。經(jīng)測試和評估該實施例的減磨潤滑涂層組合物干燥速度良好、涂膜狀態(tài)均勻良好、60分鐘以后出現(xiàn)分層。表明該實施例的減磨潤滑涂層組合物的速干好、成膜均勻、附著性較好。綜上，本發(fā)明的減磨潤滑涂層組合物具有良好的速干性和附著性，能夠迅速在摩擦表面形成一層均勻、干燥的白色半透明潤滑油膜，不僅具有優(yōu)良的降低摩擦、防止磨損的潤滑作用，而且與現(xiàn)有的潤滑劑相比，由于成膜速度快且膜層流動性低，干燥性和附著性好，能夠有效避免冗余的潤滑劑造成爬行、擴散、滲透和污染，甚至沾染灰塵、滋生細菌等現(xiàn)象，從而使減磨潤滑涂層組合物能夠提供穩(wěn)定、持久的終身潤滑的效果，提高產(chǎn)品的可靠性，確?；蜓娱L其使用壽命。本發(fā)明的減磨潤滑涂層組合物作為一種速干性皮膜油，還具有施工方便、作業(yè)經(jīng)濟、使用范圍廣等特點。具體地，本發(fā)明的減磨潤滑涂層組合物較少的用量即可覆蓋較大的面積，工藝成本低；采用刷子、涂敷器、噴霧器等簡單的涂敷方或者浸泡方式即可施工，使用方便靈活；可實現(xiàn)各種機械設備、交通工具、電子產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外觀部位的潤滑，例如存儲卡、連接器、SD卡座、天線、發(fā)條等，或者手機滑軌，攝影機、數(shù)碼相機、光學儀器之伸縮鏡頭及內(nèi)部機構(gòu)等。
權利要求
1.一種減磨潤滑涂層組合物，其特征在于，其質(zhì)量配比范圍為0. 1°/Γ25%氟素潤滑油、O.1% 10%固體潤滑劑、709Γ99. 7%揮發(fā)性稀釋劑、O. 1% 5%添加劑。
2.如權利要求I所述的減磨潤滑涂層組合物，其特征在于，所述減磨潤滑涂層組合物的質(zhì)量配比范圍為0. 1°/Γ10%氟素潤滑油、O. 1°/Γ5%固體潤滑劑、859Γ99. 7%揮發(fā)性稀釋劑、O.1% 3%添加劑。
3.如權利要求I所述的減磨潤滑涂層組合物，其特征在于，所述氟素潤滑油為全氟聚醚油、全氟碳油、氟氯碳油、氟硅潤滑油，或其組合物。
4.如權利要求I所述的減磨潤滑涂層組合物，其特征在于，所述固體潤滑劑為氟樹脂粉末，所述氟樹脂粉末包括聚四氟乙烯粉末、偏氟乙烯粉末、全氟烷氧基氟碳樹脂粉末、功能化氟素酯粉末，或其組合物。
5.如權利要求I所述的減磨潤滑涂層組合物，其特征在于，所述固體潤滑劑為經(jīng)基團功能化改性處理的氟樹脂粉末。
6.如權利要求I所述的減磨潤滑涂層組合物，其特征在于，所述揮發(fā)性稀釋劑包括氟素溶劑、硅烷類溶劑或有機溶劑中的至少一種。
7.如權利要求6所述的減磨潤滑涂層組合物，其特征在于，所述氟素溶劑包括氫氟醚、全氟碳溶劑、氟聚醚、全氟醚溶劑中的至少一種。
8.如權利要求I所述的減磨潤滑涂層組合物，其特征在于，所述揮發(fā)性稀釋劑包括氟素溶劑和/或硅烷類溶劑，以及在所述減磨潤滑涂層組合物中質(zhì)量配比范圍為09Γ15%的有機溶劑，所述有機溶劑為醇類溶劑。
9.如權利要求I所述的減磨潤滑涂層組合物，其特征在于，所述揮發(fā)性稀釋劑的沸點范圍為20°C 150°C。
10.如權利要求I所述的減磨潤滑涂層組合物，其特征在于，所述添加劑包括表面活性劑、偶聯(lián)劑、防銹劑中的至少一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種減磨潤滑涂層組合物，其質(zhì)量配比范圍為0.1%~25%氟素潤滑油、0.1%~10%固體潤滑劑、70%~99.7%揮發(fā)性稀釋劑、0.1%~5%添加劑。本發(fā)明的減磨潤滑涂層組合物具有良好的速干性和附著性，能迅速在摩擦表面形成一層均勻、干燥的白色半透明潤滑油膜，避免爬行、擴散和污染，清潔性好且具有良好的終身潤滑效果，因此能夠保證產(chǎn)品的可靠性，確保產(chǎn)品的使用壽命。
文檔編號C10N30/04GK102618362SQ201210044589
公開日2012年8月1日 申請日期2012年2月27日 優(yōu)先權日2012年2月27日
發(fā)明者岳風樹, 李士成, 楊發(fā)達, 王虹, 童蓉 申請人:深圳市優(yōu)寶惠新材料科技有限公司