[發明專利]一種緊固件用快干型潤滑/耐磨防腐功能一體化鋁涂料

有效

• 申請號: 202011559005.X
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112521836B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 徐海燕;陳磊;馬彥軍;張岳;周惠娣;李紅軒
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘭州化學物理研究所
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C09D161/06;C09D127/18;C09D7/61;C09D7/65;C09D7/45;C09D5/08
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 曹向東

本發明涉及一種緊固件用快干型潤滑/耐磨防腐功能一體化鋁涂料，該涂料由下述重量百分比的組分制成：環氧樹脂6~10%，酚醛樹脂2~5%，有機硅樹脂0.1~0.3%，聚四氟乙烯4~7%，納米三氟化鑭0.5~1.5%，片狀鋁粉1~3%，球狀鋁粉1.5~4.0%，有機膨潤土0.1~0.3%，余量為混合溶劑；所述混合溶劑按體積百分比計由24%~28%的無水乙醇、17%~20%的丁酮和55%~57%的甲苯混合均勻而成。本發明涂料附著力良好，機械強度高，耐脫漆劑性能和耐流體性能良好，具有優異的潤滑耐磨性能和腐蝕防護性能，同時本發明鋁涂料在常溫下干燥速度快，操作工藝方便，更適用于需要浸涂的緊固件內螺紋。

技術領域

本發明涉及自潤滑鋁涂層技術，尤其涉及一種緊固件用快干型潤滑/耐磨防腐功能一體化鋁涂料。

背景技術

緊固件是常見的機械連接方式，稱為“工業之米”，廣泛用于通用機械、工程機械及國防工業等領域。根據飛機機體結構連接特性和機型大小，在飛機上緊固件的應用數量從幾萬件到近百萬件不等。隨著現代軍機飛行速度、機動性能、掛載能力、結構強度、使用壽命的大幅提升，以及大量新材料、新技術在航空航天領域的應用，對機體結構的緊固連接提出了更高的要求。

由于鈦及鈦合金具有重量輕、高比強度、優良的耐腐蝕性、良好的耐高溫性能等優點，在航空、航天、船舶、地面武器裝備等國防工業中得到了廣泛應用。目前鈦合金緊固件已成為高技術裝備的關鍵基礎零部件。但是鈦合金緊固件與鋁、鋼等電位差較大的金屬接觸時易發生電偶腐蝕，并且鈦合金耐磨性差，微動磨損易導致抗疲勞及耐腐蝕降低。傳統的鈦合金緊固件表面處理技術，如鍍鋅、鍍鉻等一方面無法滿足新材料緊固件對裝配、耐腐蝕、潤滑、附著、耐脫漆等性能要求；另一方面，出于對自然環境和人居環境造成嚴重的污染和影響考慮，西方發達國家如美國和歐盟等已經明令禁止表面鍍鉻、鍍鋅技術。航空緊固件自潤滑鋁涂層作為一種替代傳統航空緊固件電鍍層表面處理的新型“綠色”表面處理新材料，已經受到國際航空界的廣泛關注。美國Hi-Shear 公司于上世紀80年代開始在這方面開展了大量研究工作，形成Hi-Kote系列產品（Hi-Kote1，Hi-Kote1NC，Hi-Kote2及Hi-Kote4NC），其中Hi-Kote4NC防腐蝕和潤滑性能優異，無污染，可直接應用于中低干涉的螺栓連接，無需對螺紋做額外地潤滑處理，實現了自潤滑鋁涂層在鈦合金緊固件上的工程化應用，并形成相關的標準規范Hi-Shear294和Hi-Shear294。目前該類涂層技術為其獨家掌握的核心技術，對外進行嚴格的技術封鎖，加之對我國的禁運和限制采購，目前國內型號還無法應用該技術。

國內對新型戰斗機鈦合金緊固件潤滑防腐處理技術研究較晚，目前采用涂鋁涂料然后復合十六醇潤滑，仍然停留在國外Hi-Kote1標準的水平，自潤滑效果需要加十六醇來實現，由于十六醇本身潤滑能力有限，并且在復合后存在脫落和揮發的缺陷，導致裝配性能不穩定并且直接影響裝配后螺栓的連接可靠性和預緊力效果，不能滿足裝備的設計需求。國內既有的無鎘自潤滑鋁涂層和國外相比存在較大差距，無法滿足國際相關標準規范要求，僅僅解決了國內航空緊固件用鋁涂層有無的問題。因此，發展高性能自潤滑鋁涂層，徹底解決機體結構連接及裝配時出現的咬死、脫落、松動、腐蝕、力矩失效等問題，保證技戰效率，填補我國目前在該領域的空白和實現相關高性能鋁涂料產品的國產化生產，對提升我國武器裝備水平有重要的現實意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種性能優良的緊固件用快干型潤滑/耐磨防腐功能一體化鋁涂料。

為解決上述問題，本發明所述的一種緊固件用快干型潤滑/耐磨防腐功能一體化鋁涂料，其特征在于：該涂料由下述重量百分比的組分制成：環氧樹脂6~10%，酚醛樹脂2~5%，有機硅樹脂0.1~0.3%，聚四氟乙烯4~7%，納米三氟化鑭0.5~1.5%，片狀鋁粉1~3%，球狀鋁粉1.5~4.0%，有機膨潤土0.1~0.3%，余量為混合溶劑；所述混合溶劑按體積百分比計由24%~28%的無水乙醇、17%~20%的丁酮和55%~57%的甲苯混合均勻而成。