一种可直接涂覆的固态载体材料的组成制造技术

本发明专利技术选用金属皂类物质作为复合材料的主体，利用其纤维状晶体结构高熔点、高分散性、宽温度范围稳定性的特点作为复合材料框架；选用脂肪酸、石蜡、低分子量聚乙烯材料作为复合材料的填充物，提高复合材料的附着性；选用液态烃类物质降低复合材料微观分子间的内聚力，提高复合材料的低温韧性，保证复合材料在低温环境下的良好附着性和涂敷性能。

【技术实现步骤摘要】
一种可直接涂覆的固态载体材料的组成
：在现实生活中和很多工业领域需要将一种固体物质涂敷在其他物体表面，例如：蜡笔、油画棒，特殊用途的润滑棒、润滑块材料。这些场景都需要将一种材料通过一种载体转变成可以容易涂覆、具有良好附着性、并且具有固定形状的物理性能稳定的混合物固体材料。
技术介绍
：目前用于制作蜡笔、蜡棒类的载体材料主要是使用石蜡做载体，添加硬脂酸、PE蜡调整混合物的熔化点、硬度等物理特性。这种混合材料微观是均匀互溶的均相材料，分子间通过范德华力相互聚集在一起，分子位置相对固定且间距离较小。随着温度升高，分子振动运动加剧，宏观表现为硬度逐步降低，材料整体软化。这种材料的特点是硬度随温度变化很大，熔点一般在50至70℃。随环境温度变化，涂覆量和附着性能都会发生较大变化。这类传统载体材料当温度接近熔化点的时候，这类材料首先软化失去了外形的保持性，使用场合环境温度必须低于软化点。而当温度低于10℃的时候，这类材料由于硬度增加会变得涂覆性很差。当温度低于-10℃的时候，这类材料会变得失去韧性，遇到外力很容易脆裂。在实际应用中，某些应用场景需要很宽的温度适用范围，例入窑门、炉门轴润滑需要适用温度超过250℃不流失，铁路轮轨润滑需要-40至+70℃不出现明显的物理性能变化，低温不脆裂、易涂敷，高温不软化。可见传统的固态载体材料已经无法适应各种复杂环境的使用要求。
技术实现思路
：本专利技术提供一种可直接涂覆的固态载体材料的组成，实际上是一种多相复合材料，具有宽温度适用范围。金属皂是一种不能与烃类、脂肪酸类物质互溶的金属有机盐，在有机物介质中通常以微小的晶体纤维状态分散，具备晶体固定熔点、硬度不随温度变化等物理特性。金属皂与填充物脂肪酸、石蜡、低分子量聚烯烃混合后，形成一种金属皂做框架、填充物填补内部空间，并提供良好粘附性能的二元结构。这种二元材料结构还存在一个问题，就是在填充物材料熔点附近虽然复合材料不会熔化，但整体物理特性会有一个突变过程。为了使这一过程变得平缓，同时为了改善低温状态下复合材料的附着性和韧性，我们引入了第三相″液态烃类物质″。液态烃类在常温甚至低温环境下在复合材料中依旧保持液体状态，渗透在金属皂纤维、填充物分子之间形成第三相，从而形成了三相固态复合材料。由于液态分子间距较大，分子间作用力相对固态要小很多，当遇到外力作用的时候，会在液态分子所在位置出现分子层间位移，宏观表现为较好的韧性。这种位移超过一定限度会出现层间剥落，复合材料离开基体转移到其他物体表面，宏观表现为良好的涂敷性和附着性。因此，本专利技术选用金属皂类物质作为复合材料的主体，利用其纤维状晶体结构高熔点、高分散性、宽温度范围稳定性的特点作为复合材料框架；选用脂肪酸、石蜡、低分子量聚乙烯材料作为复合材料的填充物，提高复合材料的附着性；选用液态烃类降低复合材料微观分子间的内聚力，提高复合材料的低温韧性，保证复合材料在低温环境下的良好附着性和涂敷性能。本专利技术是这样实现的：首先选择合适的金属皂。超高温应用环境选择具有更高熔点的复合皂类，即低分子有机酸与脂肪酸共同与金属结合形成的金属皂，如复合钙皂、复合铝皂、复合锂皂类；常温环境选择硬脂酸锂皂、钙皂、钠皂、钾皂，在有水环境中使用的复合材料尽量避免选择钾皂和钠皂。填充物材料主要有两个作用，一是填补金属皂形成的框架结构内部空间，二是增加复合材料的粘附性，较低温度环境使用可选择石蜡，常温环境应选择硬脂酸，超高温的环境应选择低分子量聚乙烯，俗称PE蜡。根据使用要求不同可以选择两种以上填充物材料混合，适当调整各种填充物材料物质的相对比例，可以得到优化的结果。液态烃类的主要作用在于改善复合材料的低温韧性和涂覆性能，在复合材料微观分子之间增加第三相液态分子，减少了金属皂和填充物材料分子间的范德华引力，使复合材料分子间更容易发生位移、分层剥落，宏观表现为更好的韧性和更好的涂覆转移性。本专利技术的有益效果是利用三相复合材料中不同种类材料互相弥补性能缺陷，又能充分融合为一体，体现出一种综合性能优势，可以满足多种场合涂覆材料的载体性能需求。本专利技术主要
技术实现思路
如下：1、本专利技术涉及一种可直接涂覆的固态载体材料的组成，其特征在于：一种可直接涂覆的固态载体材料材料的基础组成由下列物质按重量百分数配成：金属皂10％至45％和填充物材料10％至50％和液体烃类2％至45％。2、金属皂选自锂皂、钠皂、钾皂、钙皂、铝皂或它们的混合物。3、金属皂选自硬脂酸金属皂、十二羟基硬脂酸皂、合成脂肪酸皂或它们的混合物，其中钙皂和铝皂和锂皂是指单一品种脂肪酸皂或两种不同有机酸形成的复合皂。4、填充物材料选自硬脂酸、软脂酸、十二羟基硬脂酸、合成脂肪酸、石蜡、分子量在十万以下的低分子量聚乙烯。5、液体烃类选自石蜡基天然矿物油、环烷基天然矿物油、中间基天然矿物油、烃类合成油。具体实施方式：实用例一：12羟基硬脂酸锂皂58克，12羟基硬脂酸钙皂139克，硬脂酸113克，微晶石蜡87克，新疆环烷基矿物油350克，混合加热至完全熔化，浇注成型。其中矿物油100℃粘度为16.5mm2/s。复合材料特性：完全熔化温度155℃固化成型温度130℃硬度邵尔A检测温度30℃18GB/T2411实用例二：硬脂酸与苯甲酸复合铝皂320克，硬脂酸200克，微晶石蜡100克，新疆环烷基矿物油250克，混合加热至完全熔化，浇注成型。其中矿物油100℃粘度为6.5mm2/s。外加润滑添加剂占总重30％，添加剂符合中国专利ZL200610103657.6要求。复合材料特性：完全熔化温度265℃硬度邵尔A检测温度30℃35GB/T2411。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.本专利技术涉及一种可直接涂覆的固态载体材料的组成，其特征在于：一种可直接涂覆的固态载体材料的基础组成由下列物质按重量百分数配成：金属皂10％至45％和填充物材料10％至50％和液体烃类2％至45％。/n

【技术特征摘要】
1.本发明涉及一种可直接涂覆的固态载体材料的组成，其特征在于：一种可直接涂覆的固态载体材料的基础组成由下列物质按重量百分数配成：金属皂10％至45％和填充物材料10％至50％和液体烃类2％至45％。


2.根据权利要求1中所述的一种可直接涂覆的固态载体材料的组成，其特征在于金属皂选自锂皂、钠皂、钾皂、钙皂、铝皂或它们的混合物。


3.根据权利要求1中所述的一种可直接涂覆的固态载体材料的组成，其特征在于金属皂选自硬脂酸金属皂、十二羟基...

【专利技术属性】
技术研发人员：张忆霄，
申请(专利权)人：张忆霄，
类型：发明
国别省市：北京;11