[發(fā)明專利]一種高強(qiáng)度長壽命粘結(jié)的固體潤滑涂層及其制備方法和應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110641152.X
• 申請(qǐng)日: 2021-06-09
• 公開（公告）號(hào): CN113136139A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐海燕;萬宏啟;安宇龍;冶銀平;周惠娣;陳建敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所
• 主分類號(hào): C09D179/08
• 分類號(hào): C09D179/08;C09D163/00;C09D7/61
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 馬叢

本發(fā)明涉及表面涂層技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高強(qiáng)度長壽命粘結(jié)的固體潤滑涂層及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明提供了一種高強(qiáng)度長壽命粘結(jié)的固體潤滑涂層，按照質(zhì)量百分比計(jì)，包括以下制備原料：聚酰胺酰亞胺樹脂10～25％，氨基四官能團(tuán)環(huán)氧樹脂1～5％，過渡金屬硫化物6～12％，納米稀土金屬氟化物0.1～1％以及余量的溶劑；所述過渡金屬硫化物中的過渡金屬為第ⅥB族金屬。所述高強(qiáng)度長壽命粘結(jié)的固體潤滑涂層可以滿足低溫固化和高強(qiáng)度長壽命的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及表面涂層技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高強(qiáng)度長壽命粘結(jié)的固體潤滑涂層及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

粘結(jié)固體潤滑涂層是利用有機(jī)或無機(jī)樹脂固化后對(duì)底材表面優(yōu)良的粘結(jié)能力而把分散于樹脂體系中的固體潤滑劑和其他功能填料粘接到機(jī)械部件的表面上，有效的解決了特殊工況下機(jī)械的磨損、潤滑與粘著冷焊等問題。無機(jī)粘結(jié)固體潤滑涂層由于附著力低、脆性高和耐磨性差而限制了其應(yīng)用，有機(jī)粘結(jié)固體潤滑涂層則表現(xiàn)出比無機(jī)粘結(jié)固體潤滑涂層更加優(yōu)異的性能，其中聚酰亞胺基有機(jī)粘結(jié)固體潤滑涂層具有優(yōu)異的耐空間環(huán)境性能、低的摩擦系數(shù)和長的使用壽命而在航空、航天和核技術(shù)等高新技術(shù)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。進(jìn)入21世紀(jì)以來，航空航天已展現(xiàn)出更加廣闊的發(fā)展前景，高水平或超高水平的航空航天活動(dòng)更加頻繁，為了提高其可靠性，降低成本和減輕重量，航空航天設(shè)備零部件朝著輕質(zhì)化、精密化、薄壁化、形狀復(fù)雜化發(fā)展，其結(jié)構(gòu)系統(tǒng)里大部機(jī)構(gòu)和關(guān)鍵位置都采用輕質(zhì)化的鋁合金材料，這些鋁合金材料長期暴露在空間環(huán)境中要承受冷熱交變(-150～+150℃)、空間輻照(真空、紫外和原子氧)、極低真空等惡劣環(huán)境考驗(yàn)，而在這種環(huán)境下金屬接觸表面由于震動(dòng)引起磨損、粘著，極易發(fā)生冷焊(即兩塊接觸金屬在太空極低真空環(huán)境下會(huì)粘連一起)，導(dǎo)致整體機(jī)構(gòu)不能正常工作而導(dǎo)致失效。公開號(hào)為CN110028851A的中國專利公開了一種以聚酰胺酰亞胺樹脂為粘結(jié)劑，POSS為樹脂改性劑，固體潤滑劑為聚四氟乙烯，雖然該發(fā)明專利發(fā)明公開了一種具有優(yōu)異的耐空間環(huán)境性能的潤滑防護(hù)涂層，但是這類涂層需要在280℃的溫度下發(fā)生交聯(lián)固化才能發(fā)揮涂層的最佳性能，如此高的固化溫度限制了其在某些熱處理溫度較低的金屬零部件上的應(yīng)用，如鋁、銅等零部件，滿足不了航天航空設(shè)備輕質(zhì)化發(fā)展的需求。因此，需要一種能夠低溫固化且在空間輻照真空環(huán)境下具有高可靠性，長使用壽命的高性能潤滑防護(hù)涂層，解決苛刻空間環(huán)境下機(jī)構(gòu)和關(guān)鍵位置零部件之間潤滑與冷焊問題、滿足空間裝備的高可靠性、長壽命的使用需求至關(guān)重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高強(qiáng)度長壽命粘結(jié)的固體潤滑涂層及其制備方法和應(yīng)用，所述高強(qiáng)度長壽命粘結(jié)的固體潤滑涂層可以滿足低溫固化和高強(qiáng)度長壽命的要求。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種高強(qiáng)度長壽命粘結(jié)的固體潤滑涂層，按照質(zhì)量百分比計(jì)，包括以下制備原料：聚酰胺酰亞胺樹脂10～25％，氨基四官能團(tuán)環(huán)氧樹脂1～5％，過渡金屬硫化物6～12％，納米稀土金屬氟化物0.1～1％以及余量的溶劑；

所述過渡金屬硫化物中的過渡金屬為第ⅥB族金屬。

優(yōu)選的，所述氨基四官能團(tuán)環(huán)氧樹脂為環(huán)氧樹脂AG-80。

優(yōu)選的，所述過渡金屬硫化物的粒徑小于5μm。

優(yōu)選的，所述過渡金屬硫化物包括二硫化鉬和/或二硫化鎢。

優(yōu)選的，所述納米稀土金屬氟化物的粒徑小于50nm。

優(yōu)選的，所述納米稀土金屬氟化物包括納米三氟化鑭和/或納米三氟化鈰。

優(yōu)選的，所述溶劑包括N,N-二甲基甲酰胺和1-甲基-2-吡咯烷酮。

優(yōu)選的，所述N,N-二甲基甲酰胺和1-甲基-2-吡咯烷酮的質(zhì)量比為(25～75)：(75～25)。

本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述的高強(qiáng)度長壽命粘結(jié)的固體潤滑涂層的制備方法，包括以下步驟：