一種高粘接性的減摩涂層材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種與金屬表面粘接性高的減少摩擦涂層防腐材料，尤其涉及一種高粘接性的減摩涂層材料。
【背景技術(shù)】
[0002]設(shè)備日常運(yùn)行時(shí)存在著摩擦，不利的摩擦造成能量的無(wú)益損耗和設(shè)備壽命的縮短，并降低了機(jī)械效率。摩擦損耗是一種表面行為，因此表面改性處理逐漸成為改善摩擦損耗性能的新手段。表面改性的主要手段有兩種:一是使材料形成具有非金屬性質(zhì)的摩擦面；二是使材料在較大的使用條件范圍內(nèi)具有良好的機(jī)械性能，如噴涂、電鍍和離子注入等表面處理技術(shù)都可以達(dá)到上述目的。用于噴涂、電鍍和離子注入的涂層材料有很多，自潤(rùn)滑材料是其中最具有應(yīng)用前景的材料之一。
[0003]石墨和二硫化鉬是最常用的自潤(rùn)滑材料。石墨和二硫化鉬為層狀結(jié)構(gòu)的晶體，層間結(jié)合力很弱，極易發(fā)生層間剪切，當(dāng)與其它材料對(duì)磨時(shí)，顯示出出低的摩擦系數(shù)，從而表現(xiàn)出自潤(rùn)滑性能。將石墨粉末或二硫化鉬粉末均勻分散在涂料中制成減摩涂層材料，采用噴涂、刮涂和浸涂等方法在零件表面涂覆該材料溶液，可在加溫固化或室溫固化后能大大降低零件表面的摩擦系數(shù)。室溫固化的減摩涂層在應(yīng)用上有節(jié)省能源和適用于不能加溫的制程工藝。
[0004]但是，現(xiàn)有的室溫固化的減摩涂層在應(yīng)用中往往遇到以下問(wèn)題:固化后，減摩涂層的顆粒成分與金屬表面粘接性不好，導(dǎo)致顆粒掉粉，污染使用環(huán)境和減少涂層的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種減少固化后掉粉的高粘接性的減摩涂層材料。
[0006]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:一種高粘接性的減摩涂層材料，所述減摩涂層材料由二硫化鉬粉末、氧化鋅粉末、石墨粉末、聚鈦酸丁酯樹脂、樹脂、硅烷偶聯(lián)劑和有機(jī)溶劑組成。
[0007]進(jìn)一步地，所述二硫化鉬粉末的顆粒粒徑為1nm-1OOnm，含量為減摩涂層材料總質(zhì)量的1%_5%，以質(zhì)量百分比計(jì)。
[0008]進(jìn)一步地，所述氧化鋅粉末的顆粒粒徑為50nm-100nm，含量為減摩涂層材料總質(zhì)量的0.1%-0.5%，以質(zhì)量百分比計(jì)。
[0009]進(jìn)一步地，所述石墨粉末的顆粒粒徑為50nm-100nm，含量為減摩涂層材料總質(zhì)量的1%-5%，以質(zhì)量百分比計(jì)。
[0010]進(jìn)一步地，所述聚鈦酸丁酯樹脂的聚合度為1000-5000，含量為減摩涂層材料總質(zhì)量的2%-10%，以質(zhì)量百分比計(jì)。
[0011 ]進(jìn)一步地，所述樹脂為含燒氧基有機(jī)娃樹脂、環(huán)氧樹脂或有機(jī)娃改性的環(huán)氧樹脂，含量為減摩涂層材料總質(zhì)量的5%-10%，以質(zhì)量百分比計(jì)。
[0012]進(jìn)一步地，所述硅烷偶聯(lián)劑含量為減摩涂層材料總質(zhì)量的0.以質(zhì)量百分比計(jì)。
[0013]進(jìn)一步地，所述硅烷偶聯(lián)劑優(yōu)選為KH550、KH560或KH570。
[0014]進(jìn)一步地，所述有機(jī)溶劑優(yōu)選為飽和的脂肪族烴、環(huán)狀脂肪族烴、芳香族烴、鹵代烷烴或鹵代芳香族烴。
[0015]進(jìn)一步地，所述脂肪族烴優(yōu)選為乙酸丁酯，正戊烷、己烷、正庚烷、異辛烷或十二烷，所述環(huán)狀脂肪族烴優(yōu)選為環(huán)戊烷或環(huán)己烷，所述芳香族烴優(yōu)選為苯、甲苯、二甲苯或均三甲苯，所述齒代烷烴為三氯乙烷。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明涂層材料中的偶聯(lián)劑很好地將石墨粉末、二硫化鉬粉末、氧化鋅粉末與樹脂粘結(jié)，增強(qiáng)了粉末與樹脂的粘合強(qiáng)度，也有利用提高粉末在涂料中的分散性。聚鈦酸丁酯樹脂和樹脂的粘接性提高了涂層與零件表面的粘結(jié)力，從而達(dá)到固化后石墨粉末、二硫化鉬粉末、氧化鋅粉末有效地粘合在零件表面，掉粉少的目的，提高了減摩涂層的使用壽命。有機(jī)溶劑選用沸點(diǎn)低，與樹脂相容性好的有機(jī)物，不僅提高了粉末的分散性，也可達(dá)到室溫固化的目的。本發(fā)明的減摩涂層材料，顆粒與零件表面粘接性高，減摩效果好，使用壽命長(zhǎng)，可用于汽車配件、鐵路車輛配件、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、船舶零件等，具有很好的應(yīng)用前景。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，需要指出的是，以下所述實(shí)施例旨在便于對(duì)本發(fā)明的理解，而對(duì)其不起任何限定作用。
[0018]將本發(fā)明所述的減摩涂層材料按照上述的組分和含量混合好后，可進(jìn)行涂覆，涂覆可采用旋轉(zhuǎn)涂覆、噴涂、刮涂及浸涂等工藝，將涂覆有該材料溶液在室溫下固化30-60分鐘，即可得到高粘接性的，不掉粉末的涂層薄膜。涂層的摩擦系數(shù)為0.05?0.1。
[0019]在符合本領(lǐng)域常識(shí)的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實(shí)例。
[0020]本發(fā)明的實(shí)施方法:稱取一定量的硅烷偶聯(lián)劑溶于有機(jī)溶劑中，加入計(jì)算量的石墨粉末、二硫化鉬粉末和氧化鋅粉末，室溫下攪拌均勻。再加入計(jì)算量的聚鈦酸丁酯樹脂和樹脂，混合均勻后密封保存。各成分的加入量和顆粒粒徑見實(shí)施例1?5。取少量配置好的減摩涂層材料采用噴涂的方法涂覆于零件表面，并測(cè)試其粘附力和摩擦系數(shù)。粘附力采用百格刀測(cè)試，摩擦系數(shù)采用摩擦系數(shù)測(cè)試儀測(cè)試。
[0021]實(shí)施例1:
[0022]二硫化鉬粉末加入量2%，顆粒粒徑30nm;氧化鋅粉末加入量0.1 %，顆粒粒徑80nm;石墨粉末加入量3%，顆粒粒徑60nm;聚鈦酸丁酯樹脂加入量6%，聚合度2000;KH570加入量0.5% ;環(huán)氧樹脂加入量7% ;正戊燒加入量81.4%。
[0023]測(cè)試結(jié)果:劃格試驗(yàn)I級(jí)，摩擦系數(shù)0.08。
[0024]實(shí)施例2:
[0025]二硫化鉬粉末加入量2%，顆粒粒徑60nm;氧化鋅粉末加入量0.2%，顆粒粒徑80nm;石墨粉末加入量2%，顆粒粒徑80nm;聚鈦酸丁酯樹脂加入量4%，聚合度4000;KH560加入量0.2% ;環(huán)氧樹脂加入量6% ;環(huán)己燒加入量85.6%。
[0026]測(cè)試結(jié)果:劃格試驗(yàn)I級(jí)，摩擦系數(shù)0.1。
[0027]實(shí)施例3:
[0028]二硫化鉬粉末加入量2.5%，顆粒粒徑50nm;氧化鋅粉末加入量0.5%，顆粒粒徑70nm;石墨粉末加入量3%，顆粒粒徑60nm;聚鈦酸丁酯樹脂加入量7%，聚合度3000;KH550加入量0.6% ;有機(jī)硅改性的環(huán)氧樹脂加入量8% ;甲苯加入量78.4%。
[0029]測(cè)試結(jié)果:劃格試驗(yàn)I級(jí)，摩擦系數(shù)0.08。
[0030]實(shí)施例4:
[0031]二硫化鉬粉末加入量2%，顆粒粒徑60nm;氧化鋅粉末加入量0.3%，顆粒粒徑70nm;石墨粉末加入量4%，顆粒粒徑60nm;聚鈦酸丁酯樹脂加入量5%，聚合度3000;KH570加入量0.7% ；環(huán)氧樹脂加入量8% ；正戊燒加入量80%。
[0032]測(cè)試結(jié)果:劃格試驗(yàn)I級(jí)，摩擦系數(shù)0.09。
[0033]實(shí)施例5:
[0034]二硫化鉬粉末加入量4%，顆粒粒徑50nm;氧化鋅粉末加入量0.4%，顆粒粒徑60nm;石墨粉末加入量3%，顆粒粒徑60nm;聚鈦酸丁酯樹脂加入量7%，聚合度3000;KH550加入量0.8% ;有機(jī)硅改性的環(huán)氧樹脂加入量8% ;三氯乙烷加入量76.8%。
[0035]測(cè)試結(jié)果:劃格試驗(yàn)I級(jí)，摩擦系數(shù)0.06。
[0036]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明涂層材料中的偶聯(lián)劑很好地將石墨粉末、二硫化鉬粉末、氧化鋅粉末與樹脂粘結(jié)，增強(qiáng)了粉末與樹脂的粘合強(qiáng)度，也有利用提高粉末在涂料中的分散性。聚鈦酸丁酯樹脂和樹脂的粘接性提高了涂層與零件表面的粘結(jié)力，所選用的樹脂本身有粘性，從而達(dá)到固化后石墨粉末、二硫化鉬粉末、氧化鋅粉末有效地粘合在零件表面，掉粉少的目的，提高了減摩涂層的使用壽命。有機(jī)溶劑選用沸點(diǎn)低，與樹脂相容性好的有機(jī)物，不僅提高了粉末的分散性，也可達(dá)到室溫固化的目的。本發(fā)明的減摩涂層材料，顆粒與零件表面粘接性高，減摩效果好，使用壽命長(zhǎng)，可用于汽車配件、鐵路車輛配件、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、船舶零件等，具有很好的應(yīng)用前景。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高粘接性的減摩涂層材料，其特征在于，所述減摩涂層材料由二硫化鉬粉末、氧化鋅粉末、石墨粉末、聚鈦酸丁酯樹脂、樹脂、硅烷偶聯(lián)劑和有機(jī)溶劑組成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高粘接性的減摩涂層材料，其特征在于，所述二硫化鉬粉末的顆粒粒徑為1nm-1OOnm，含量為減摩涂層材料總質(zhì)量的I % _5 %，以質(zhì)量百分比計(jì)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高粘接性的減摩涂層材料，其特征在于，所述氧化鋅粉末的顆粒粒徑為50nm-lOOnm，含量為減摩涂層材料總質(zhì)量的0.I % -0.5 %，以質(zhì)量百分比計(jì)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高粘接性的減摩涂層材料，其特征在于，所述石墨粉末的顆粒粒徑為50nm-100nm，含量為減摩涂層材料總質(zhì)量的1%-5%，以質(zhì)量百分比計(jì)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高粘接性的減摩涂層材料，其特征在于，所述聚鈦酸丁酯樹脂的聚合度為1000-5000，含量為減摩涂層材料總質(zhì)量的2%-10%，以質(zhì)量百分比計(jì)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高粘接性的減摩涂層材料，其特征在于，所述樹脂為含烷氧基有機(jī)硅樹脂、環(huán)氧樹脂或有機(jī)硅改性的環(huán)氧樹脂，含量為減摩涂層材料總質(zhì)量的5%-10%，以質(zhì)量百分比計(jì)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高粘接性的減摩涂層材料，其特征在于，所述硅烷偶聯(lián)劑含量為減摩涂層材料總質(zhì)量的0.1 %-1 %，以質(zhì)量百分比計(jì)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高粘接性的減摩涂層材料，其特征在于，所述硅烷偶聯(lián)劑優(yōu)選為 KH550、KH560或 KH570。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高粘接性的減摩涂層材料，其特征在于，所述有機(jī)溶劑優(yōu)選為飽和的脂肪族烴、環(huán)狀脂肪族烴、芳香族烴、齒代烷烴或齒代芳香族烴。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種高粘接性的減摩涂層材料，其特征在于，所述脂肪族烴優(yōu)選為乙酸丁酯，正戊烷、己烷、正庚烷、異辛烷或十二烷，所述環(huán)狀脂肪族烴優(yōu)選為環(huán)戊烷或環(huán)己烷，所述芳香族烴優(yōu)選為苯、甲苯、二甲苯或均三甲苯，所述鹵代烷烴為三氯乙烷。
【專利摘要】本發(fā)明一種高粘接性的減摩涂層材料中的偶聯(lián)劑很好地將石墨粉末、二硫化鉬粉末、氧化鋅粉末與樹脂粘結(jié)，增強(qiáng)了粉末與樹脂的粘合強(qiáng)度，也有利用提高粉末在涂料中的分散性。聚鈦酸丁酯樹脂和樹脂的粘接性提高了涂層與零件表面的粘結(jié)力，從而達(dá)到固化后石墨粉末、二硫化鉬粉末、氧化鋅粉末有效地粘合在零件表面，掉粉少的目的，提高了減摩涂層的使用壽命。有機(jī)溶劑選用沸點(diǎn)低，與樹脂相容性好的有機(jī)物，不僅提高了粉末的分散性，也可達(dá)到室溫固化的目的。本發(fā)明的減摩涂層材料，顆粒與零件表面粘接性高，減摩效果好，使用壽命長(zhǎng)，可用于汽車配件、鐵路車輛配件、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、船舶零件等，具有很好的應(yīng)用前景。
【IPC分類】C09D133/00, C09D7/12
【公開號(hào)】CN105602368
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610013228
【發(fā)明人】張倍超, 胡義波, 陳維
【申請(qǐng)人】寧波瑞世達(dá)新材料有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請(qǐng)日】2016年1月11日