一種耐高溫固體潤滑塊及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于固體潤滑材料領(lǐng)域，特別涉及一種耐高溫固體潤滑塊及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當前常用的潤滑劑主要分為潤滑油、潤滑脂、潤滑膏、固體潤滑涂層等，但現(xiàn)有的潤滑油、潤滑脂、潤滑膏都存在使用的局限性，如潤滑時間有限，需多次涂抹，成本升高，在高溫或低溫下使用潤滑效果不佳，且存在污染嚴重的問題。潤滑涂層則會出現(xiàn)硬度不夠，不能多次維持潤滑等特點。
[0003]中國專利CN103276395A通過在待處理的機械設(shè)備零部件的鉻鉬銅合金鑄鐵表面上涂刷常溫快速磷化液，待該常溫快速磷化液干燥后進行網(wǎng)格化激光淬火處理，以在該鉻鉬銅合金鑄鐵表面上形成網(wǎng)格狀的硬化層;再采用低溫等離子滲硫工藝，在該硬化層的表面上制備具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的FeS固體潤滑層;最后利用浸漬法，使含納米粒子的潤滑劑置入該FeS固體潤滑層的蜂窩狀結(jié)構(gòu)內(nèi)。該發(fā)明采用大型設(shè)備對于特定零部件做處理，引入復(fù)合潤滑，不適用于已經(jīng)設(shè)計加工成型的現(xiàn)有零部件作后期潤滑處理。
[0004]在相對運動的大型機械的潤滑主要通過在機械表面安裝固體潤滑塊，使部件在運動過程中反復(fù)實施潤滑，既不需改變原有的機械設(shè)計，又能長期維持潤滑減磨，現(xiàn)有的方法主要是采用PTFE等熱塑性塑料或者是易融化的石蠟作為固體潤滑塊粘結(jié)基體，石墨作為潤滑添加劑，但其耐溫性能有限，尤其是隨著溫度的升高和高速運動時，潤滑劑釋放速率加大，固體潤滑塊的消耗速率急劇加快。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0006]本發(fā)明為了克服上述不足，提供了一種耐高溫固體潤滑塊及其制備方法，本發(fā)明制得的耐高溫固體潤滑塊克服了固體潤滑劑中氟化石墨與改性環(huán)氧樹脂的相容性問題，提高了固體潤滑塊的硬度、耐磨損性能和耐高溫性，通過采用微膠囊包覆潤滑油使得潤滑作用時間延長的同時提高了潤滑效果。
[0007]2.技術(shù)方案
[0008]為達到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
[0009]—種耐高溫固體潤滑塊，包括組分A和固化劑;其中，所述固化劑的質(zhì)量為所述組分A質(zhì)量的10-30%;
[0010]所述組分A中各組分的質(zhì)量百分含量具體如下:
[0011]改性環(huán)氧樹脂15-35%;
[0012]固體潤滑劑10-35%;
[0013]微膠囊包覆潤滑油30-45%;
[0014]有機溶劑15%_30%。
[0015]所述改性環(huán)氧樹脂為經(jīng)有機硅樹脂改性的酚醛環(huán)氧樹脂;所述固體潤滑劑為氟化石墨粉末、二硫化鉬粉末或硬脂酸鋅粉末中的一種或幾種的混合。
[0016]所述微膠囊包覆潤滑油為納米磁性四氧化三鐵顆粒改性的蜜胺樹脂包覆的100#潤滑油，或為脲醛樹脂包覆的100射聞滑油。
[0017]所述有機溶劑為二甲苯或丙酮，或為二甲苯與1-丁醇組成的復(fù)配溶劑。
[0018]所述二甲苯與1-丁醇組成的復(fù)配溶劑中所述二甲苯的質(zhì)量百分含量為40-70%、所述1-丁醇的質(zhì)量百分含量為30-60%。
[0019]所述固化劑為T-31或4，4_二氨基二苯砜。
[0020]一種耐高溫固體潤滑塊的制備方法，該方法包括以下步驟:
[0021 ] (I)將改性環(huán)氧樹脂15_35wt%與固體潤滑劑10_35wt%攪拌混合均勻，滴加有機溶劑15 % -30 %后，并在60-80 0C下水浴加熱I小時，得到混合組分;在所述混合組分中加入微膠囊包覆潤滑油，充分攪拌在60-80°C下加熱I小時，混合均勻，得到組分A;
[0022](2)將組分A與固化劑混合均勻，倒入預(yù)先涂抹脫模劑的模具中，進行高溫固化，得到耐高溫固體潤滑塊；
[0023]其中，所述固化劑的質(zhì)量為所述組分A質(zhì)量的10-30%。
[0024]步驟(2)中所述高溫固化的溫度為140°C、所述高溫固化的時間為2小時。
[0025]所述微膠囊包覆潤滑油的制備方法具體包括:在100#潤滑油中加入納米磁性四氧化三鐵顆粒并乳化，得到潤滑油乳液，將所述潤滑油乳液加入到蜜胺樹脂預(yù)聚物或脲醛樹脂預(yù)聚物中，得到微膠囊包覆潤滑油。
[0026]有機硅改性酚醛環(huán)氧樹脂的制備方法具體包括:
[0027](I)有機硅預(yù)聚體的制備:在裝有回流冷凝裝置、攪拌器、溫度計的四口燒瓶中分別加入二甲基二乙氧基硅烷5g、一甲基三乙氧基硅烷3g、一苯基三乙氧基硅烷6g和稀鹽酸Ig，攪拌均勻，在55°C攪拌條件下滴加蒸餾水，升溫至80°C，反應(yīng)4小時，在0.06MPa下減壓蒸飽;
[0028](2)稱取步驟(I)中有機硅預(yù)聚體3.5g、酚醛環(huán)氧樹脂6.5g和正鈦酸四丁酯1.2g，150°C下攪拌2小時，得到有機硅改性環(huán)氧樹脂。
[0029]3.有益效果
[0030]采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下顯著效果:
[0031](I)本發(fā)明制得的耐高溫固體潤滑塊克服了固體潤滑劑中氟化石墨與改性環(huán)氧樹脂的相容性問題，提高了固體潤滑塊的硬度、耐磨損性能和耐高溫性，通過采用微膠囊包覆潤滑油使得潤滑作用時間延長的同時提高了潤滑效果，此外，本發(fā)明通過添加納米磁性四氧化三鐵顆粒改性顯著提高了該潤滑油的各項性能。
[0032](2)本發(fā)明制得的耐高溫固體潤滑塊能通過開孔釋放潤滑劑，延長了潤滑作用時間。
[0033](3)本發(fā)明制得的耐高溫固體潤滑塊，可用于對已經(jīng)設(shè)計加工成型的現(xiàn)有零部件作后期潤滑處理，并且能在常溫或400°C高溫下仍具有良好的潤滑效果。
[0034](4)本發(fā)明制得的耐高溫固體潤滑塊，其制備方法簡單，易操作，制備條件可控性尚，易于工業(yè)化生廣。
【具體實施方式】
[0035]為進一步了解本發(fā)明的內(nèi)容，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述。
[0036]實施例1
[0037]納米磁性四氧化三鐵顆粒改性的蜜胺樹脂包覆的100#潤滑油的制備方法具體包括:
[0038](I)在裝有電動攪拌裝置和冷凝管的三口燒瓶中加入三聚氰胺Ig、37 %甲醛溶液5ml、去離子水1ml，攪拌混合，用0.lmol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至8_9，在65°C水浴加熱條件下攪拌20分鐘，待三聚氰胺完全溶解，得到透明的蜜胺樹脂預(yù)聚物；
[0039](2)稱取聚乙烯醇0.6g，加入蒸餾水1ml中，在90 °C下攪拌至完全溶解，加入十二烷基苯磺酸鈉0.6g，攪拌使其完全溶解，加入100#潤滑油3g、納米磁性四氧化三鐵顆粒0.5g，使用高速攪拌器以1800rpm的攪拌速率攪拌乳化1分鐘，得到乳化液；
[0040](3)將乳化液以I分鐘為時間間隔分三次緩慢加入到步驟(I)的蜜胺樹脂預(yù)聚物中，將攪拌器轉(zhuǎn)速調(diào)整至120rpm，在65°C水浴加熱條件下攪拌30分鐘，用0.lmol/L的鹽酸調(diào)節(jié)pH至3-4，在65 °C下保溫攪拌3小時，抽濾，蒸餾水清洗三次，放入鼓風(fēng)干燥箱中干燥，得到納米磁性四氧化三鐵顆粒改性的蜜胺樹脂包覆的100#潤滑油。
[0041 ] 實施例2
[0042]脲醛樹脂包覆的100射聞滑油的制備方法具體包括:
[0043](I)在裝有電動攪拌裝置和冷凝管的三口燒瓶中加入尿素1.5g和甲醛溶液4.5mI(其中，脲基和醛基的比例為1: 2)，加入30ml去離子水，60°C下加熱攪拌至尿素溶解于甲醛溶液中，用0.lmol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值為8.5，保溫攪拌I小時，得粘稠透明的脲甲醛預(yù)聚體；
[0044](2)稱取聚乙烯醇6g，加入蒸餾水10ml，在95 °C攪拌I小時，制得粘稠透明的聚乙烯醇溶液，加入3g的100#潤滑油、0.5g納米磁性四氧化三鐵顆粒、十二烷基苯磺酸鈉0.6g、聚乙烯醇溶液15ml和蒸餾水15ml，以100rpm的攪拌速率高速攪拌30分鐘，得到乳化液；
[0045](3)將步驟(2)得到的乳化液加入步驟(I)得到的脲甲醛預(yù)聚體中，在60°C水浴加熱條件下攪拌20分鐘，用0.lmol/L的鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH值至3，在60°C下保溫攪拌I小時，抽濾，蒸餾水清洗三次，放入烘箱中干燥3小時，得到脲甲醛包覆的100#潤滑油。
[0046]實施例3
[0047]有機硅改性酚醛環(huán)氧樹脂的制備方法具體包括:
[0048](I)有機硅預(yù)聚體的制備:在裝有回流冷凝裝置、攪拌器、溫度計的四口燒瓶中分別加入二甲基二乙氧基硅烷5g、一甲基三乙氧基硅烷3g、一苯基三乙氧基硅烷6g和稀鹽酸Ig，攪拌均勻，在55°C攪拌條件下滴加蒸餾水，升溫至80°C，反應(yīng)4小時，在0.06MPa下減壓蒸飽;
[0049](2)稱取步驟(I)中有機硅預(yù)聚體3.5g、酚醛環(huán)氧樹脂6.5g和正鈦酸