减少摩擦的方法技术

技术编号:4925974 阅读:654 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
减少表面摩擦的方法,该方法包括施加涂料组合物到表面上,所述涂料组合物包括在树脂粘合剂内的颗粒,其特征在于颗粒是具有双峰粒度分布的陶瓷颗粒,其中15-75%体积的颗粒的粒度范围为10-250纳米,和25-85%体积的颗粒的粒度范围为3-25微米,至少90%体积的陶瓷颗粒的粒度在所述范围内。在进行该方法之前,用腐蚀抑制涂层涂布该表面,所述腐蚀抑制涂层包括在硅酸盐或有机钛酸酯粘合剂内的铝颗粒和/或锌颗粒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及通过在表面上提供某种减摩涂料组合物。减摩涂料 组合物是本领域众所周知的,它提供高性能的干膜润滑剂,从而在常规润滑剂(例如矿 物油和合成油脂)不能耐受的工作条件下提供不需要维护的永久润滑作用。减摩涂层的 典型应用包括螺栓、铰链、锁部件、磁铁以及发动机和齿轮部件的干永久润滑。减摩涂料组合物典型地是在树脂和溶剂内固体润滑剂的分散体。例如, EP-A-976795公开了一种减摩涂料组合物,它包括润滑剂、腐蚀抑制剂和溶剂,其中润 滑剂包括聚烯烃蜡与酚树脂、环氧树脂和聚乙烯基缩丁醛树脂的混合物。减摩涂层可含有腐蚀抑制剂和/或可施加到抗腐蚀涂层上。W0-A-02/088262 公开了一种涂料组合物,它包括在溶剂内的硅酸盐和有机钛酸酯粘合剂以及作为腐蚀抑 制剂的铝粒与锌粒。可用减摩涂层或者用含硅酸盐和有机钛酸酯的不含金属颗粒的面涂 层罩面涂布这一抗腐蚀涂层,所述减摩涂层包括酚树脂、环氧树脂、乙烯基缩丁醛树脂 和聚四氟乙烯在溶剂内的润滑剂混合物。US-A-2002/0192511公开了在含溶解的磷酸盐的液体内分散功能材料,在基底 上涂布该分散体,和加热以转化涂层成功能涂层,其中功能材料被一体化到无机基体相 内。功能材料例如可以是硅、Zr02、Al2O3> SiO2> TiO2> TiN、聚四氟乙烯、聚乙烯、 聚酰胺、氮化硼、氮化硅、MoS2、MoSi2或氧化铬。US-A-2003/0213698公开了 Al或Al合金材料的润滑处理方法,该方法包括阳极 化该材料,和形成含聚酯树脂(30-70质量份)、粒状PTFE(30-70质量份)和陶瓷(氧化 铝)颗粒(0.5-5质量份)且厚度为2-20微米的润滑涂层,从而赋予Al或Al合金材料优 良的抗粘合和擦伤性及低摩擦性。公开了陶瓷颗粒作为平均粒度为0.001-0.2微米的优选 的氧化铝颗粒。US-A-2003/0097945公开了由塑料制造且在辊的表面上具有陶瓷涂层的纸张喂 料辊。该陶瓷涂层包括 A1203、SiO2> ZrO2> SiC> TiC> TaC> B4C> Cr2C2> Si3N4> BiN、TiN、A1N、TiB2、ZrB2、Ti02或MgF2。通过在塑料辊的表面上喷射含涂层颗粒的加工气体,形成该涂层。US-A-2007/0099027公开了一种耐磨涂层,它包括具有在其上布置的薄层的 硬衬板。该硬衬板包括硬颗粒在其内分散的金属合金基体。薄层具有不同于彼此的特 征。US-A-2005/121402公开了通过在400_5000MPa的压力下施加硬的金属氧化物、碳 化物、氮化物或硼化物到金属或合金表面上,形成耐磨涂层。可采用粒度下降的硬金属 氧化物、碳化物、氮化物或硼化物,重复这一工序。Galvanotech 4/2004, M.Kautt 的标题为 “Contribution ofnanotechnology to the increa sed performance and expansion ofapplications of microsystems” 的文章公开了在微电子 技术中使用纳米颗粒(粒度低于IOOnm)。2006年1月,在第15届IntemationalColloqium on Tribology "Automotive and Industrial Lubrication" 其月间,F.Haupert 禾口 B.Wetzel 在 Technische Akademie Essligen提交的标题为"Production and structure property relationshipof nanoparticle-reinforced plastics and their effect on thetribological behaviour” 的文章中公开了使用氧化铝纳米颗粒增强环氧热塑性树脂,并在摩擦学上评价了增强的热塑性树脂。在本专利技术的第一个方面中,提供通过施加减摩涂料组合物到表面上减少表面摩 擦的方法,该组合物包括在有机树脂粘合剂内的颗粒,其特征在于颗粒具有双峰粒度分 布,其中15-75%体积的颗粒具有范围为10-250纳米的粒度,和25-85%体积的颗粒具有 范围为3-25微米的粒度,至少90%体积的陶瓷颗粒具有所述范围的粒度。在减少表面摩擦和磨蚀的方法中,优选施加减摩涂料组合物,以便获得1-20微 米的干燥厚度。在再一方面中,本专利技术还包括涂层的 用途,所述涂层包括在树脂粘合剂内的陶 瓷颗粒,以减少表面的摩擦和磨蚀,其中所述陶瓷颗粒具有双峰粒度分布,15-75%体积 的颗粒具有范围为10-250纳米的粒度,和25-85%体积的颗粒具有范围为3_25微米的粒 度,至少90%体积的陶瓷颗粒具有所述范围的粒度。在US-A-2006/0147674中,公开了用作光学应用的显示器件的保护膜的UV可 固化组合物,它以具有双峰粒度分布的ZrO2和/或二氧化硅纳米颗粒的树脂混合物为基 础。然而,没有提及任何摩擦益处。可在本专利技术的方法或者本专利技术的用途中使用的组合物内存在的陶瓷颗粒是硬的 无机颗粒,其在大多数溶剂中倾向于不溶。优选的陶瓷颗粒是陶瓷氧化物颗粒,尤其是 氧化铝(Al2O3)颗粒。可使用的其他陶瓷氧化物颗粒包括Zr02、SiO2和TiO2颗粒。陶 瓷颗粒或者可以是氮化物、碳化物或硼化物颗粒,例如氮化硼、氮化硅或碳化硅颗粒。 也可使用两种或更多种不同陶瓷颗粒的混合物。陶瓷颗粒的平均初级粒度范围优选为1-100纳米,更优选至少5纳米。尤其优 选的颗粒是平均初级粒度为10-30或50纳米的氧化铝颗粒。它们包括例如DegussaAG的"Al2O3纳米颗粒”,其平均初级粒度为18纳米且以商品名“Aeroxide”获得。然而, 这种微粒倾向于聚集,从而导致下述事实我们发现原样供应的这些"Al2O3纳米颗粒” 所测量的粒度是约11.5微米。这种聚集的颗粒发现可用于本专利技术的方法或者根据本专利技术 的用途使用的减摩涂层中,尤其若平均初级粒度低于200纳米的话。我们已发现,具有双峰粒度分布的陶瓷颗粒当在本专利技术的减摩涂层中使用时尤 其有效地减少表面的摩擦和磨蚀。粒度分布优选使得15-75%体积的颗粒的粒度低于250 纳米,优选范围为10-250纳米,更优选低于200纳米,最优选50-200纳米,和25-85% 体积的颗粒的粒度范围为3-25微米,更优选5-15微米。优选至少90%体积和更优选至 少95%体积的陶瓷颗粒具有所述范围的粒度。最优选30-50%体积的颗粒的粒度范围为 50-200纳米,和70-50%体积的颗粒的粒度范围为5-15微米。我们已发现,可由以上所述聚集的"Al2O3纳米颗粒”,通过在例如 6000-15000rpm下操作的高剪切混合器内剪切,制备具有这种双峰粒度分布的氧化铝颗 粒。这种高剪切混合器包括由IKA销售的用作实验室混合器的Ultraturrax(TM) T25高剪 切混合器,和由IKA销售的用作工业混合器的高剪切混合器型号CMS-UTL(TM)。可例 如在减摩涂料组合物中使用的树脂粘合剂和稀释剂例如有机溶剂存在下,剪切氧化铝颗 粒。然而,我们已发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减少表面摩擦的方法,该方法包括施加涂料组合物到表面上,所述涂料组合物包含在树脂粘合剂内的颗粒,其特征在于颗粒是具有双峰粒度分布的陶瓷颗粒,其中15-75%体积的颗粒的粒度范围为10-250纳米,和25-85%体积的颗粒的粒度范围为3-25微米,至少90%体积的陶瓷颗粒的粒度在所述范围内。

【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:M巴瑟V克莱瑞奇
申请(专利权)人:陶氏康宁公司
类型:发明
国别省市:US

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