一种耐磨绝缘涂料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供一种耐磨绝缘涂料及其制备方法与应用，为单组分，由以下重量份的原料制备而成：聚酰胺酰亚胺树脂50～70重量份，聚四氟乙烯微粉5～15重量份，二硫化钼5～15重量份，助剂1～5重量份，有机溶剂10～20重量份；制备时将聚酰胺酰亚胺树脂、聚四氟乙烯微粉、分散剂、膨润土和有机溶剂混合并分散均匀，然后在加入颜填料和和二硫化钼后分散均匀，研磨后加入消泡剂和流平剂，分散均匀后调节粘度，即得耐磨绝缘涂料。本发明专利技术制备的耐磨绝缘涂料具有优异的耐磨性能、耐热性能和绝缘防护性能，同时具有良好的附着力和高硬度。时具有良好的附着力和高硬度。

【技术实现步骤摘要】
一种耐磨绝缘涂料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于铁路车辆抗侧滚扭杆绝缘材料
，尤其涉及一种耐磨绝缘涂料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]近几年来，我国的高速铁路和轨道交通运输得到了快速发展。快捷、舒适的轨道交通给人们的出行生活带来了极大的方便。抗侧滚扭杆装置装配于列车车体和转向架之间的悬挂上，是确保轨道车辆安全行车的重要部件。在列车运行过程中，抗侧滚扭杆装置依靠扭杆的扭转变形，控制车体的侧滚角度，从而提高车体的稳定性和舒适性。列车运行时，扭杆的关节部位一直处于震动摩擦中，需要采用高性能的耐磨涂料对扭杆关节部位进行防护。另外由于钢制的扭杆端部是安装在铜嵌石墨的管套内，钢
‑
铜及钢
‑
石墨之间直接接触会因为电位差存在而发生电偶腐蚀，故需要耐磨涂料又要具有优良的绝缘性能。
[0003]现有的耐磨绝缘材料中耐磨性能、耐热性能、绝缘防护性能一般，无法满足抗侧滚扭杆装置对扭杆关节部位进行防护的要求，且附着力和硬度较差，不能有效保证轨道交通车辆行车安全。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术中耐磨绝缘材料性能较差的技术问题，本专利技术提供一种耐磨绝缘涂料及其制备方法，可有效提高材料的耐磨性能、耐热性能和绝缘防护性能，同时还具有良好的附着力和高硬度特性，用于抗侧滚扭杆装置扭杆的关节部位时，可避免因抗侧滚扭杆装置因磨损或涂层绝缘破坏等现象引起的扭杆腐蚀，保证轨道交通车辆安全运行。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：本专利技术第一方面提供一种耐磨绝缘涂料，所述耐磨绝缘涂料为单组分，所述耐磨绝缘材料由以下重量份的原料制备而成：聚酰胺酰亚胺树脂：
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50～70重量份，聚四氟乙烯微粉：
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5～15重量份，二硫化钼：
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5～15重量份，助剂：
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1～5重量份，有机溶剂：
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10～20重量份。
[0006]本专利技术中的耐磨绝缘涂料为单组分，可以再高温下自交联固化，聚酰胺酰亚胺树脂（PAI）在高温下成膜，酸酐端基和异氰酸酯端基发生一定的内氧化交联，使大分子链段增长，且PAI树脂分子结构含有芳杂亚胺环基团和柔性酰胺基团结构的树脂，故涂层具有优异的附着力、绝缘性能及自润滑耐磨性能。同时PAI树脂具有刚性的苯环结构，树脂高温交联固化后铅笔硬度可达5H，高硬度提供了良好的耐磨性能。另外，耐磨绝缘涂料中还添加了聚四氟乙烯（PTFE）微粉，微粉分散填充在涂料里面，使涂层更致密，更光滑，大大降低了涂层表面粗糙度，二硫化钼固体润滑剂中的硫元素易与碳钢表面发生反应形成二硫化铁并成
膜，这层反应膜能够很好的降低摩擦系数。具有自润滑功能的PAI树脂与聚四氟乙烯微粉、二硫化钼固体润滑剂协同作用，使涂层耐磨性大大提高。
[0007]作为一种可选的实施方式，本专利技术提供的耐磨绝缘涂料中，所述聚酰胺酰亚胺树脂的固含量24~26%，粘度200~350mPa.s(25℃)。
[0008]作为一种可选的实施方式，本专利技术提供的耐磨绝缘涂料中，所述聚四氟乙烯微粉的粒径为1~5微米。
[0009]作为一种可选的实施方式，本专利技术提供的耐磨绝缘涂料中，所述二硫化钼粒径为5~15微米。
[0010]作为一种可选的实施方式，本专利技术提供的耐磨绝缘涂料中，所述的助剂为分散剂、消泡剂、膨润土、流平剂中的一种或多种。
[0011]作为一种可选的实施方式，本专利技术提供的耐磨绝缘涂料中，所述有机溶剂为N,N二甲基酰胺、N
‑
甲基吡咯烷酮、芳香烃类溶剂中的一种或几种。
[0012]作为一种可选的实施方式，本专利技术提供的耐磨绝缘涂料中，所述耐磨绝缘涂料中还包括 5～10重量份的颜填料。
[0013]本专利技术中的颜填料具有着色功能和平衡涂料颜基比的功能，确保涂料的性能。
[0014]作为一种可选的实施方式，本专利技术提供的耐磨绝缘涂料中，所述颜填料为无机类耐高温的钛白粉、铁黑、铬绿颜料、黄颜料中的一种或几种。
[0015]本专利技术第二方面提供一种耐磨绝缘涂料的制备方法，包括以下步骤：S1、将聚酰胺酰亚胺树脂、聚四氟乙烯微粉、分散剂、膨润土和有机溶剂混合并分散均匀；S2、在步骤S1后的混合物料中加入颜填料和和二硫化钼后分散均匀；S3、将步骤S2后的物料进行研磨后加入消泡剂和流平剂，分散均匀后调节粘度，即得耐磨绝缘涂料。
[0016]作为一种可选的实施方式，本专利技术提供的制备方法中，步骤S3得到的耐磨绝缘涂料在240~260℃条件下初始固化25~35分钟，然后在390~410℃保温5~15分钟后固化成膜。
[0017]作为一种可选的实施方式，本专利技术提供的制备方法中，步骤S1中，分散过程在分散剂机中进行，分散时间为15~25min，分散速率为1000~1500转/分。
[0018]作为一种可选的实施方式，本专利技术提供的制备方法中，步骤S2中，分散时间为25~35min，分散速率为1500~2500转/分。
[0019]作为一种可选的实施方式，本专利技术提供的制备方法中，步骤S3中，研磨过程在卧式砂磨机中研磨，研磨温度为50～60℃，控制研磨细度不大于20μm。
[0020]本专利技术第三方面提供上述的耐磨绝缘涂料在铁路抗侧滚扭杆装置中的应用。
[0021]抗侧滚扭杆装置的扭杆的关节部位处于震动摩擦中，采用本申请制备的耐磨涂料对扭杆关节部位进行防护。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：（1）本专利技术中利用聚酰胺酰亚胺树脂与聚四氟乙烯微粉、二硫化钼固体润滑剂协同作用，制备得到的耐磨绝缘涂料具有优异的耐磨性能、耐热性能和绝缘防护性能，同时还具有良好的附着力和高硬度。
[0023]（2）本专利技术制备的耐磨绝缘涂料体积电阻率最高可达到7.9
×
10
14
Ω
·
m，电气强度
最高达到68.3KV/mm，动态摩擦系数可以达到0.066，附着力均在15MPa以上，铅笔硬度可达到5H。
[0024]（3）本专利技术制备的耐磨绝缘涂料可用于抗侧滚扭杆装置中，对扭杆的关节部位处防护，避免因抗侧滚扭杆装置因磨损或涂层绝缘破坏等现象引起的扭杆腐蚀，保证轨道交通车辆安全运行。
具体实施方式
[0025]为了便于理解本专利技术，下文将结合说明书和较佳的实施例对本专利技术做更全面、细致地描述，但本专利技术的保护范围并不限于以下具体实施例。
[0026]除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本专利技术的保护范围。
[0027]除非另有特别说明，本专利技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
[0028]实施例1：一种铁路抗侧滚扭杆装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐磨绝缘涂料，其特征在于，所述耐磨绝缘涂料为单组分，所述耐磨绝缘材料由以下重量份的原料制备而成：2.根据权利要求1所述的耐磨绝缘涂料，其特征在于，所述聚酰胺酰亚胺树脂的固含量24～26％，粘度200～350mPa.s。3.根据权利要求1所述的耐磨绝缘涂料，其特征在于，所述聚四氟乙烯微粉的粒径为1～5微米。4.根据权利要求1所述的耐磨绝缘涂料，其特征在于，所述二硫化钼粒径为5～15微米。5.根据权利要求1所述的耐磨绝缘涂料，其特征在于，所述的助剂为分散剂、消泡剂、膨润土、流平剂中的一种或多种；所述有机溶剂为N,N二甲基酰胺、N
‑
甲基吡咯烷酮、芳香烃类溶剂中的一种或几种。6.根据权利要求1所述的耐磨绝缘涂料，其特征在于，所述耐磨绝缘涂料中还包括5～10重量份的颜填料。7.根据权利要求6所述的耐磨...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾凡辉，李建林，王明星，
申请(专利权)人：株洲时代新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：