防腐蚀和降摩擦涂层和低温加工制造技术

本发明专利技术提供一种结构涂层，包括聚合物树脂、基于硼酸盐的添加剂和动态稳定材料。所述基于硼酸盐的添加剂用于同时地通过活性表面腐蚀位置的电化学结合提供防腐蚀、通过向有时发生摩擦接触的表面产生并再供给弱滑道的可以是利用局部大气湿度局部产生的产品的晶体材料而提供润滑增强，和用于与引发剂反应从而在涂层涂覆过程中提供冰点降低的材料。所述动态稳定材料产生了用于提供防腐蚀产品、降润滑产品和冰点降低产品的稳定材料的平衡。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于降摩擦和防腐蚀的涂层。更具体地，本专利技术涉及适合用 于极端环境的聚合体承载的润滑和防腐蚀涂层。
技术介绍
轮润滑在本领域是已知的。考古证据显示，在公元前1400年之前就将 动物脂用于轮润滑。可以认为，对润滑和摩擦系数的研究开始于19世纪80 年代的英国，当时Tower在1885年获得了对铁路客车的轴承的研究成果。 从那时以来，众多的技术人员致力于寻找适于在各种环境下最优化降摩擦优 点的润滑剂和涂层。润滑涂层通常分为两个大类，液膜润滑和干膜润滑。这些现有技术的提 供润滑的方法都有各自的一些缺点。具体而言，在液膜润滑中，移动表面上 的负载完全由相对表面之间的液体支撑。薄膜上的压力通过表面的运动而产 生，该运动然后进而将润滑剂传送至一个会合的楔形区域。移动表面的性能 完全依赖于润滑剂的流动性或者粘性性能。薄膜压力和能量损失依赖于润滑 剂的粘度以及移动表面的结构和润滑剂的剪切强度。流体动力学或者挤压膜 运动在某些情况下不能为油或水润滑的轴承提供足够的负载支撑。在这些情 况下，某些本领域的技术人员试图将润滑剂泵入移动表面内，希望为轴承(特 别是那些用于在低速设备中处理巨大负载的轴承)提供需要的流体动力学或 者挤压膜特性。已经证明这些现有技术的方法在极高压力条件下是不起作用 的。在这些情况下，为了抵消轴承内的情况以及可能被认为是极高压力情况 的类似情况，某些技术人员尝试过使用添加剂。但是，本领于普通技术人员可以理解的是，由于由化学作用产生的极高压力添加剂功能，这些添加剂不 能用于金属表面将被严重腐蚀的地方，这种现象在恶劣环境下经常碰到。现 有技术的其他方法提出了其他建议，包括通过添加剂、降低单位轴承负载、 改善移动表面的精加工和采用外部压力而不使用极高压添加剂来增加润滑剂或者润滑油粘度。但是，在任何情况下，包括固体与固体(solid-to-solid) 接触的干摩擦或者干滑动几乎在所有液体润滑系统中都发生，例如在机器启 动、运转未对准或者间隙不足、移动表面方向逆转或者润滑剂输送中的许多 未预知或者未设想到的情况下。并且，传统润滑剂(例如油脂或者润滑油) 在极端温度、高真空、辐射或者污染环境下也不能用于移动表面。这些情况 和环境通常采用干膜润滑剂。干膜润滑剂也存在自身的一系列缺点。典型地，干润滑剂采用薄涂层或 者微粒材料的形式来使用，以降低移动表面的磨损和摩擦。如里维(Levy) 所指出的那样，这些薄膜或者微粒材料在薄膜或者微粒粘附至一个或者两个 移动表面的粘合剂中可能包括或者含有固体或者微粒状石墨、铅巴比特合 金、青铜、铝、聚乙烯或者聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene)固体或者 接合材料。干润滑剂薄膜或者微粒的有效性通过其中使用了固体或者微粒润 滑剂的粘合剂以及使用条件(例如负载、使用过程中产生的表面温度、移动 表面的速度、硬化、疲劳、焊接、再结晶(recrystallization)、氧化和水解) 控制在一定程度之内。本领于普通技术人员可以理解，除了这些可能负面影 响有效性的条件以外，干润滑剂通常不能提供任何耐摩擦或者耐风化性能， 从而极大地降低了其在任何条件下的使用性。上面着重指出了传统润滑涂层和材料的某些问题。另外，上面的描述强 调了人们长久以来都希望获得 一种能够同时提供液体薄膜润滑和干薄膜润 滑双方的有益特性的润滑涂层，但一直没有得到解决。上面的描述强调了人 们长久以来都希望获得一种能够降摩擦和防腐蚀的涂层，但一直没有得到解 决。另外，上面的描述强调了人们长久以来都希望获得一种适用于极端环境 (包括恶劣天气条件和恶劣操作条件)有效的润滑涂层，但一直没有得到解决。
技术实现思路
本专利技术的多种实施方式克服了上述的实际问题并提供了另外的优点。本擦并防腐蚀。本专利技术的其他实施方式通过提供润滑涂层克服了上述各种缺 点，所述润滑涂层在包括恶劣环境和恶劣操作条件的极端环境下具有长的使 用寿命。本专利技术的另外的实施方式提供上述优点之外的优点，例如提供无毒 和可生物降解的涂层和/或价格低廉到足以大量生产和使用的涂层。下面将对根据本专利技术所获得的上述和其他优点进行详细说明。虽然不希 望被理论所束缚，本专利技术的各种实施方式可以提供增强效应，其中所述成分 和过程增强了本领域现有技术的各种有点并且基本上消除了所述现有成分 和过程的不足和缺陷。根据本专利技术的一个有利方面，在至少一个实施方式中，提供了一种方法 和材料，其能够在通常被称为户外或外部的操作环境下提供防腐蚀和润滑功 能。根据本专利技术的另外的有益方面，在至少一个实施方式中，提供了一种方 法和材料，其在被认为关于人的舒适区是极端的(无论是温度、气候或其他 因素等)操作环境下提供防腐蚀和润滑功能。根据本专利技术的另 一 个有益方面， 在至少一个实施方式中，提供了一种方法和材料，其在腐蚀力存在的情况下 能够提供防腐蚀和润滑功能。根据本专利技术的另一个有益方面，在至少一个实施方式中，提供了一种方 法和材料，适于以与传统涂料相似的方式涂覆涂层。假设需要在低于冰点的温度(例如华氏零下20度)将涂层涂覆在表面，操作者对细节的关注将暂 时消失，本实施方式的有益方面将得到理解。为了实现任何防腐蚀涂层，重 要的是表面被完全涂覆。由于能够按照与传统涂料不同的方式涂覆本专利技术这 些实施方式的涂层，薄膜润滑剂(类似于润滑油地涂覆)的缺点可以得到克 服并实现表面的完全涂覆。根据本专利技术的特征，提供了一种结构涂层，用于在外部良好或恶劣环境 中同时提供防腐蚀和降低摩擦系数的功能，包括聚合物树脂、基于硼酸盐的 添加剂和动态稳定材料。根据本专利技术的一个方面，所述聚合物树脂优选地包括选自耐久结构的涂层等级的树脂，包括但不限于丙烯酸树脂、聚氨酯橡胶、环氧树脂、聚醋酸乙烯脂(vinyl acrylics ) 、 丁苯(styrene butadiene )、脲、 聚亚安酯、硅树脂和硅酸盐。根据本专利技术的另一个方面，基于硼酸盐的添加剂包括单一添加剂，用 于同时地通过活性表面腐蚀位置的电化学结合提供防腐蚀、通过向有时发生 摩擦接触的表面产生并再供给弱滑道(weak slip lane )晶体材料(可以是利 用局部大气湿度局部产生的产品)而提供润滑增强；和用于与引发剂反应从 而在涂层涂覆过程中提供冰点降低的材料。根据本专利技术的另 一个方面，动态稳定材料产生了用于提供防腐蚀产品、 降润滑产品和冰点降低产品的稳定材料的平衡。根据本专利技术的特征，所述结构涂层可以包括有效成分，用于扩散颗粒， 提供表面活性以在涂层涂覆过程之后将有效成分化学地和/或机械地结合至 聚合物树脂，协助结构树脂的接合，协助液相粘度的控制并协助液相PH的 控制。根据本专利技术的另一个特征，对于基于硼酸盐的添加剂，氧化硼被用作起 始材料，通过硼酸到腐蚀性金属界面的转移而提供防腐蚀作用，硼酸酯用作 液相)水点降j氐(liquid phase freezing point depression),并通过与扩散至表面的 氧化硼的环境湿度的作用提供摩擦系数降低功能。根据优选实施方式，动态稳定材料包括2，2,4三甲基-1，3戊二醇单异丁 酸酯和2,2,1氨曱基丙醇的混和物。本专利技术的此实施方式的有益特征是硼酸 与二醇单酯的反应形成2,2,4三甲基-1，3戊二醇本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结构涂层，包括：聚合物树脂；基于硼酸盐的添加剂，其中所述基于硼酸盐的添加剂以足以电化学结合至基底的活性表面腐蚀位置以形成防腐蚀产品的量、足以在大气湿度存在的条件下在被处理表面形成润滑剂产品的量、和足以与抑止剂发生反应通过形成冰点降低产品而在涂覆过程中降低所述涂层的冰点的量供给；和动态稳定材料，所述动态稳定材料的量足以产生提供防腐蚀产品、降润滑产品和冰点降低产品的稳定材料的平衡。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：威廉姆E奥利治，佛洛伊德罗伯茨，格里阿纳尔，
申请(专利权)人：先进润滑技术有限公司，
类型：发明
国别省市：US[]