[發明專利]一種水性聚四氟乙烯基粘結固體潤滑涂料及涂層的制備

有效

• 申請號: 201810383920.4
• 申請日: 2018-04-26
• 公開（公告）號: CN108424720B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 冶銀平;李斌;萬宏啟;馬彥軍;陳磊;周惠娣;陳建敏
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘭州化學物理研究所;蘭州中科凱路潤滑與防護技術有限公司
• 主分類號: C09D179/08
• 分類號: C09D179/08;C09D127/18;C09D5/16;C09D7/61;C09D7/65
• 代理公司: 蘭州智和專利代理事務所(普通合伙) 62201
• 代理人: 張英荷

本發明公開了一種水性聚四氟乙烯基粘結固體潤滑涂料，是以水性聚酰胺酰亞胺為粘結劑，聚四氟乙烯粉為潤滑劑，稀土氟化物為增強填料，改性丙烯酸樹脂為潤濕分散劑，乙醇和去離子水為分散介質配制而成，該涂料對金屬底材的附著力強。通過噴涂方式將水性聚四氟乙烯基粘結固體潤滑涂料均勻涂覆于在金屬工件表面；先在室溫下放置5~10 h表干，再放入鼓風烘箱內固化，得到的涂層具有良好的柔韌性和抗沖擊能力，較低的摩擦系數以及較小的磨損率，可有效的減小零件之間的摩擦磨損，延長零部件的使用壽命。

技術領域

本發明涉及一種水性粘結固體潤滑涂料，尤其涉及一種水性聚四氟乙烯基粘結固體潤滑涂料，本發明還涉及該水性聚四氟乙烯基粘結固體潤滑涂料、涂層的制備，主要用于機械設備的滑動部件上。

背景技術

粘結固體潤滑涂層（也稱干膜潤滑劑）是固體潤滑材料的主要類型之一，其具有較低的摩擦系數、長的使用壽命、寬的適用溫度范圍，其操作簡單，在民用工業和空間技術領域得到了廣泛應用。目前絕大多數粘結固體潤滑涂層中使用的粘結劑是有機溶劑性的，在涂料組分中含有大量的有機溶劑。大量的揮發性的有機化合物有毒、易燃，對環境和人體造成嚴重的危害。隨著人們環保意識的增強，對向大氣中排放的揮發性有機化合物（VOC）含量的限制越來越嚴格，盡可能使用無污染或低污染的稀釋劑成為當今社會環境友好型發展的迫切需要。

目前，有關水性樹脂粘結固體潤滑涂層的研究已取得了一定的進展。有專利報道了相關水性粘結固體潤滑涂層的研究，其以水性環氧樹脂或丙烯酸樹脂作為粘結劑，但涂層的使用壽命較短；王月梅等人的專利也報道的水性環氧樹脂基固體潤滑涂料具有優異的減摩性能，但附著力和耐磨性較差；另外值得強調的是我們的研究團隊已經報道了水性二硫化鉬基固體潤滑涂層的相關工作，所制備的涂層表現出優異的減摩和抗磨損性能，但涂料貯存周期有限。

發明內容

本發明的目的在于針對現有水性粘結固體潤滑涂料存在的問題，提供一種水性聚水性聚四氟乙烯基粘結固體潤滑涂料及其制備方法；

本發明的另一目的是提供一種基于水性聚水性聚四氟乙烯基粘結固體潤滑涂料的涂層。

一、水性聚四氟乙烯基粘結固體潤滑涂料

本發明的水性聚四氟乙烯基粘結固體潤滑涂料，是以水性聚酰胺酰亞胺為粘結劑，聚四氟乙烯為潤滑劑，稀土氟化物為填料，改性丙烯酸樹脂為潤濕分散劑，乙醇和去離子水為分散介質配制而成。

所述各原料組分的重量百分比含量如下：水性聚酰胺酰亞胺5.0~15.0%，聚四氟乙烯5.0~12.0%，稀土氟物0.1~1.2%、潤濕分散劑0.01~0.10%、乙醇5.0~8.0%，去離子水余量。

上述組分中，粘結劑水性聚酰胺酰亞胺的分子結構式如下（其固含量為30±3%）：

式中，R為含不飽和碳氫基團的分子結構，n=60~300。

所述潤滑劑聚四氟乙烯的粒度≤ 5 μm。

所述填料稀土氟化物為三氟化鈰或者三氟化鑭，其顆粒尺寸≤ 60 nm。

所述潤濕分散劑改性丙烯酸樹脂的結構結構式如下：

式中，n=25~35。

乙醇的質量百分含量不小于75%。

粘結固體潤滑涂料的制備：將聚四氟乙烯粉分散到乙醇中，攪拌均勻后經錐形磨研磨至粒度≤ 5 μm；將稀土氟化物分散于添加有潤濕分散劑的去離子水中，經錐形磨研磨至粒度≤60 nm；然后將水性聚酰胺酰亞胺與經研磨的聚四氟乙烯、稀土氟化物充分混合，并加入余量去離子水即得。