一种室温固化干膜润滑剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种室温固化干膜润滑剂及其制备方法和应用，涉及润滑涂层技术领域。本发明专利技术采用聚合物改性钛酸四丁酯和聚钛酸丁酯作为基础树脂粘结剂，能够实现室温快速表干固化，赋予润滑涂层优异的耐高低温性能、高承载及与钛合金、橡胶聚合物等基体良好的附着力，同时聚合物柔性链段有效改善了室温固化干膜润滑剂形成的润滑涂层的柔韧性；通过添加润滑填料赋予润滑涂层良好的减摩抗磨性能；通过添加金属化合物改善了润滑涂层的耐磨性和高温抗氧化性能；采用挥发溶剂能够实现润滑涂层在大气环境中短期内快速的固化；润滑涂层表面光洁度高，涂层致密，无气泡、无浮粉等缺陷，在机械运动部件尤其是钛合金零件和橡胶阻尼块方面具有良好的应用前景。面具有良好的应用前景。面具有良好的应用前景。

A room temperature curing dry film lubricant and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种室温固化干膜润滑剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及润滑涂层
，具体涉及一种室温固化干膜润滑剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]室温固化干膜润滑剂由于操作简单快捷、不需要其他辅助设备，在大气室温环境下短期内即可实施完工等优势而备受青睐，在某些大型机械运动部件的野外现场短期快速涂敷施工和维护保养中应用广泛。以战机发动机某部位钛合金零部件和涡扇系列发动机橡胶阻尼块为例，为了尽可能缩短地面维修周期，提高战机出勤率，往往需要在野外现场进行快速涂覆作业，要求经短期内固化后具备良好的综合力学性能、耐高低温交变、高承载及优异的润滑防护性能。因此，室温固化干膜润滑剂的研究一直是国内外润滑涂料在军事领域应用的研究热点。
[0003]目前，室温固化涂料主要有双组分和单组分两大类，其中，单组分室温固化涂料主要以丙烯酸酯类、有机硅和硅橡胶等作为成膜粘胶剂，双组分类室温固化涂料大多以环氧树脂作为成膜粘胶剂。例如，中国专利 CN00104432.X公开了一种室温固化聚四氟乙烯基防护润滑涂料，以湿气固化的聚氨酯为胶粘剂，以聚四氟乙烯和三聚氰胺
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三聚酸酯络合物为润滑剂，以三氧化二锑、氧化铅、氟化锶为增强填料，该涂料具备了耐磨、减摩和润滑性能，同时拥有较好的耐酸碱性能；但是，由于上述涂料以有机物为胶粘剂，其耐高温性能较差，很难承受超过300℃的高温。中国专利CN98126806.4 公开了一种双组分型室温固化环氧基低温防粘耐磨涂料，可用于
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18～150℃条件下防粘耐磨和润滑问题。由此可知，现有室温固化润滑涂层技术及相关产品主要以有机物为基础树脂，有机类室温固化润滑涂层一般温度低于80℃后达到玻璃化转变温度而变脆，超过250℃后开始分解，普遍存在耐高低温性能不佳，适用温度范围窄的技术瓶颈，其无法满足某些特殊装备部位瞬时低于
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100℃以及超过450℃的宽温域范围内的润滑防护需求。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种室温固化干膜润滑剂及其制备方法和应用，本专利技术提供的室温固化干膜润滑剂的耐温范围宽，具有优异的高低温交变性能。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种室温固化干膜润滑剂，包括以下质量份数的制备原料：聚合物改性钛酸四丁酯3～20份，聚钛酸丁酯5～15份，润滑填料25～50份，金属化合物0.6～3份和挥发溶剂20.1～41.5份。
[0007]优选的，所述聚合物改性钛酸四丁酯中的聚合物的制备单体包括双酚A 型亚胺、苯基三甲氧基硅氧烷、氨丙基三甲氧基硅氧烷和γ
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缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅氧烷中的一种或几种。
[0008]优选的，所述聚合物改性钛酸四丁酯的制备方法包括以下步骤：
[0009]将聚合物的制备单体和钛酸四丁酯混合，在酸性条件下进行水解缩聚反应，得到聚合物改性钛酸四丁酯。
[0010]优选的，所述聚合物的制备单体与钛酸四丁酯的摩尔比为(1～15)：1；
[0011]所述水解聚合反应包括依次进行第一水解聚合反应和第二水解聚合反应；所述第一水解聚合反应的时间为3～12h；所述第二水解聚合反应的温度为120～180℃，时间为5～10h。
[0012]优选的，所述润滑填料包括金属硫化物和石墨粉；所述金属硫化物包括二硫化钼和二硫化钨中的一种或两种；所述金属硫化物和石墨粉的质量比为(3～6)：(2～4)。
[0013]优选的，所述金属化合物包括氧化锌和稀土氟化物；
[0014]所述氧化锌和稀土氟化物的质量比为(1～5)：(5～25)；
[0015]所述稀土氟化物包括三氟化镧、三氟化铈和三氟化铕中的一种或几种。
[0016]优选的，所述挥发溶剂包括丁醇、加氢脱硫石脑油、乙酸乙酯、乙酸丁酯和异丙醇中的一种或几种。
[0017]本专利技术提供了上述技术方案所述室温固化干膜润滑剂的制备方法，包括以下步骤：
[0018]将聚合物改性钛酸四丁酯、聚钛酸丁酯、润滑填料、金属化合物和挥发溶剂混合，得到室温固化干膜润滑剂。
[0019]本专利技术提供了上述技术方案所述室温固化干膜润滑剂或上述技术方案所述制备方法制得的室温固化干膜润滑剂在机械运动部件中的应用。
[0020]优选的，所述应用的方法包括以下步骤：
[0021]将机械运动部件进行粗糙化处理，得到表面粗化机械运动部件；
[0022]将室温固化干膜润滑剂涂覆在所述表面粗化机械运动部件表面进行室温固化，在所述机械运动部件表面形成润滑涂层；所述室温固化的时间为 24～60h。
[0023]本专利技术提供了一种室温固化干膜润滑剂，包括以下质量份数的制备原料：聚合物改性钛酸四丁酯3～20份，聚钛酸丁酯5～15份，润滑填料25～50份，金属化合物0.6～3份和挥发溶剂20.1～41.5份。本专利技术采用聚合物改性钛酸四丁酯和聚钛酸丁酯作为基础树脂粘结剂，不仅能够实现室温快速表干固化，赋予润滑涂层优异的耐高低温性能、高承载及与钛合金、橡胶聚合物等基体良好的附着力，同时聚合物柔性链段有效改善了室温固化干膜润滑剂形成的润滑涂层的柔韧性；通过添加润滑填料赋予了润滑涂层良好的减摩抗磨性能；通过添加金属化合物进一步改善润滑涂层的耐磨性和高温抗氧化性能；采用挥发溶剂能够实现润滑涂层在大气环境中短期内快速的固化。本专利技术提供的室温快速固化耐高干膜润滑剂形成的润滑涂层表面光洁度高，涂层致密，无气泡、无浮粉等缺陷，在机械运动部件尤其是钛合金零件和橡胶阻尼块方面具有良好的应用前景。如实施例测试结果所示，本专利技术提供的室温固化干膜润滑剂制得的润滑涂层的平均摩擦系数＜0.045；附着力为0级；柔韧性优于2mm；耐冲击性能＞80cm；具有优异的高低温交变性能(
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196～450℃)；承载性能＞1750磅。
[0024]本专利技术提供了上述技术方案所述室温固化干膜润滑剂的制备方法，本专利技术提供的制备方法，操作简单，生产成本低，适宜工业化生产。
附图说明
[0025]图1为实施例1制备得到的润滑涂层的摩擦系数测试结果图；
[0026]图2为实施例2制备得到的润滑涂层的摩擦系数测试结果图；
[0027]图3为实施例3制备得到的润滑涂层的摩擦系数测试结果图；
[0028]图4为实施例4制备得到的润滑涂层的摩擦系数测试结果图；
[0029]图5为实施例1制备得到的润滑涂层的耐承载测试结果图；
[0030]图6为实施例2制备得到的润滑涂层的耐承载测试结果图；
[0031]图7为实施例3制备得到的润滑涂层的耐承载测试结果图；
[0032]图8为实施例4制备得到的润滑涂层的耐承载测试结果图；
[0033]图9为实施例4和对比例1制备得到润滑涂层的柔韧性测试结果对比图。
具体实施方式
[0034]本专利技术提供了一种室温固化干膜润滑剂，包括以下质量份数的制备原料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种室温固化干膜润滑剂，其特征在于，包括以下质量份数的制备原料：聚合物改性钛酸四丁酯3～20份，聚钛酸丁酯5～15份，润滑填料25～50份，金属化合物0.6～3份和挥发溶剂20.1～41.5份。2.根据权利要求1所述的室温固化干膜润滑剂，其特征在于，所述聚合物改性钛酸四丁酯中的聚合物的制备单体包括双酚A型亚胺、苯基三甲氧基硅氧烷、氨丙基三甲氧基硅氧烷和γ
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缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅氧烷中的一种或几种。3.权利要求1或2所述的室温固化干膜润滑剂，其特征在于，所述聚合物改性钛酸四丁酯的制备方法包括以下步骤：将聚合物的制备单体和钛酸四丁酯混合，在酸性条件下进行水解缩聚反应，得到聚合物改性钛酸四丁酯。4.根据权利要求1所述的室温固化干膜润滑剂，其特征在于，所述聚合物的制备单体与钛酸四丁酯的摩尔比为(1～15)：1；所述水解聚合反应包括依次进行第一水解聚合反应和第二水解聚合反应；所述第一水解聚合反应的时间为3～12h；所述第二水解聚合反应的温度为120～180℃，时间为5～10h。5.根据权利要求1所述的室温固化干膜润滑剂，其特征在于，所述润滑填料包括金属硫化物和石墨粉；所述金属硫化物...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴平，陈磊，马彦军，张岳，李红轩，周惠娣，陈建敏，
申请(专利权)人：中国科学院兰州化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：