[發(fā)明專利]自潤滑型三層復合材料及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110240759.3
• 申請日: 2011-08-22
• 公開（公告）號: CN102390139A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發(fā)明（設計）人: 郭強;葉小燕;趙正平;張四剛;譚孝林;張經(jīng)毅
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: B32B15/08
• 分類號: B32B15/08;B32B15/16;B32B15/20;B32B27/18;C09D5/03;C09D7/12;B32B37/06
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

技術領域

本發(fā)明涉及一種三層復合材料及其制備方法，特別是一種自潤滑型三層復合材料及其制備方法。

背景技術

三層復合材料由金屬基板、燒結球形銅粉多孔中間層、聚合物及其改性材料復合而成。目前主要有聚四氟乙烯表面層（DU）、聚甲醛表面層（DX）、聚酰亞胺表面層等三層復合材料的制備和性能研究，DU材料主要采取鋪裝、冷軋、熱燒結的制備工藝，DX材料主要采取粒料鋪裝、熱壓的制備工藝。對于DU材料，PTFE在負荷下具有蠕變嚴重（冷流現(xiàn)象），耐磨損性能和粘接性能差等缺點。DX材料則因POM不耐強酸和強氧化劑，無自熄性，不耐沖擊等缺陷限制了其應用范圍。因此，一種與金屬基板結合力強、工藝簡便、穩(wěn)定性好且耐磨損等優(yōu)點的高性能自潤滑三層復合材料具有實用價值。

固體粉末涂料及其涂裝技術是多年來在我國迅速發(fā)展的一項工藝和技術，具有節(jié)省能源和資源、減少環(huán)境污染、工藝簡便、易實現(xiàn)自動化、涂層堅固耐用，粉末可回收再利用等特點。功能型固體粉末涂料是通過各種改性手段改變基礎粉末涂料體系獲得特定性能的粉末涂料品種。耐磨固體粉末涂料主要采取加入具有固體潤滑作用的固體潤滑劑來增強耐磨性能的一種功能型固體粉末涂料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于提供一種自潤滑型三層復合材料。

本發(fā)明的目的之二在于提供該三層復合材料的制備方法。

為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種自潤滑型三層復合材料，由表面層（1）、中間層（2）和基板（3），其特征在于所述的表面層（1）是由添加固體潤滑劑的功能型樹脂基固體粉末涂料涂覆而成，其厚度在0.03~0.8mm之間；所述的中間層為冶金燒結球形銅粉，其厚度為0.07~0.8mm；所述的基板為金屬，其厚度為0.2~50mm。

上述的自潤滑型三層復合材料厚度在0.3~51mm之間。

上述的添加固體潤滑劑的功能型樹脂基固體粉末涂料的組成及重量百分含量為：

功能型樹脂基固體粉末涂料???????50~90%

固化劑????????????????????????????????????????3~30%

固體潤滑劑????????????????????????????????????1~35%

流平劑????????????????????????????????????????1~5%

鈦白粉????????????????????????????????????????3~15%

安息香?????????????????????????????????????????0.2~2%。

上述的功能型樹脂基固體粉末涂料有：環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、聚酯/環(huán)氧復合型樹脂，聚氨酯樹脂或丙烯酸樹脂。

上述的固體潤滑劑為二硫化鉬、鉬粉、石墨、氧化石墨、三氧化鉬、三聚氰胺尿酸鹽和聚四氟乙烯中的至少一種。

上述的固體潤滑劑平均粒徑在1~10????????????????????????????????????????????????之間。

上述的固化劑根據(jù)所選用的功能型樹脂基固體粉末涂料所帶有的活性基團進行選擇。

上述的固化劑有：癸二酸二酰肼、2-甲基咪唑、十二烷基二羧酸、線性酚醛樹脂、雙氰胺和異氰尿酸三縮水甘油酯中的至少一種。

上述的流平劑為聚丙烯酸酯、含硅丙烯酸酯、醋酸丁酸纖維素、環(huán)氧大豆油和脂肪酸有機聚合物中的至少一種。

上述的基板為碳鋼板、銅板或不銹鋼板。

上述的中間層是由粒度在0.04mm至0.80mm范圍內(nèi)的球形銅粉經(jīng)氫氣燒結后形成。

一種制備上述的自潤滑型三層復合材料的方法，其特征在于該方法的具體步驟如下：采用靜電噴涂工藝將上述制得的自潤滑型樹脂基固體粉末涂料噴涂于表面冶金燒結粘附一層球形銅粉的金屬基板上，將該金屬基板在150~230℃溫度下固化5~30min，使表面層固體粉末涂料熔融自流平，表面層牢固粘結于金屬基板上，室溫冷卻后得到自潤滑型三層復合材料。

上述的自潤滑型樹脂基固體粉末涂料的制備方法為：將個組分攪拌混合1~10min，再進行熔融擠出，滾壓成0.3~1.5mm薄片，冷卻后經(jīng)粉碎、分級篩選，收集粒徑在10~80之間的粉料，即為所需的自潤滑型樹脂基固體粉末涂料。

所述固體粉末涂料用固化劑根據(jù)基體樹脂所帶有的活性基團選擇，如：

癸二酸二酰肼

2-甲基咪唑