[发明专利]可磨耗干膜润滑剂和其涂敷方法以及由此制成的物品

说明书

相关申请的交叉参考

本专利申请要求共同待决的于2006年10月30日提交的美国临时 专利申请No.60/863,533和共同待决的于2006年6月1日提交的美国 专利申请No.10/258,934，以及于2003年12月3日提交的美国临时专 利申请No.60/527,193的优先权，其中这些申请均各自引入本文作为参 考。

发明背景

I.发明领域

本发明广泛涉及可磨耗涂层和用涂敷方法提供粘着力改善的涂 层，可磨耗干膜润滑剂的方法，以及由其制备的物品。

II.相关技术描述

泵，活塞或压缩机的效率取决于内部元件彼此间的相对运动来抽 吸液体或压缩气体。为达到这些设备的最高运行效率，需要在活动元 件之间无接触的条件下使活动元件之间的渗漏最小化。在一些设备中， 提供润滑剂膜以使活动元件间和/或元件与被转移的流体间的摩擦减至 最小也是有利的。

当泵首次运行时，泵工作表面上的可磨耗涂层自己研磨成几乎完 美啮合的表面。常规的可磨耗涂层由液体材料喷涂或涂抹在工作表面 上制成。或者，可以将工作表面浸入液体可磨耗涂层组合物中。液体 涂层甚至可以静电涂抹。

然而，这些现有技术的液体组合物具有固有的问题，包括粘着力 问题，过量材料的成本，由溶剂的使用引起的环境问题，以及无法再 循环和再使用任何在任何喷涂或静电涂敷过程中都必定产生的过喷。 浸渍和辊涂可能不产生很大程度的过喷，但其肯定会产生许多毒性溶 剂烟雾。

现有技术的方法不是没有它的问题，包括不希望的高生产成本。 例如，当使用基于溶剂的制剂时，需要对溶剂进行去除，保留和特殊 处理。从涂层中除去溶剂(或挥发性有机化合物)-该步骤在固化过程 之前完成-需要额外的热量，时间和处理设备。挥发性有机化合物在处 理时需要额外注意操作者和环境的安全与健康。此外，清洁和维护溶 剂处理设备通常还必须要有显著的停机时间。除了与处理溶剂有关的 问题外，基于溶剂的材料在运输时还引起一些独特的问题和额外的成 本。另一个关于涂层厚度的问题是，由于厚涂层会凹陷(sag)和溢流 (run)，因此其厚度受到限制。

尽管任何水基系统都是更环保的，但从涂层中将水蒸发和处理仍 需要额外的成本和时间，并且仍需要停机时间来清洁和维护设备。此 外，不是所有树脂都可以配制在水基系统中，因此能用于水基系统的 树脂类型也有限。

喷涂基于液体的制剂的另一个缺点在于不能使任何过喷再循环。 为了实现一致的涂布效果，回收的过喷需要非正常量的改质剂 (re-formulation)来调节其粘度。

因此，需要改良的可磨耗涂层，制备和粘着涂层的方法，用可磨 耗涂层涂布物品的方法以及涂层物品本身。如果改良的涂层易于涂敷， 经济有效，节能(energy-wise)，使用相对廉价和简单的设备，并且环 保是有利的。如果用于形成可磨耗涂层的组合物可再循环，对减少涂 布过程中的损耗是有利的。另一个应了解的优点是涂层的润滑性可以 控制成最佳地符合不同的应用。

发明概述

本发明是可磨耗干膜润滑剂和可以可靠地递送可磨耗，耐用，润 滑，贮油(oilretaining)和消音的高体积涂层，并且比现有技术成本低 的涂敷方法。这对任何具有啮合活动表面，需要磨合后紧密度的公差， 间隙小的装置尤其有用。本发明的第一个方面的一种应用包括泵，压 缩机，涡轮和活塞组元件。在这方面，固化涂层的特性和厚度在无油 膜损坏，摩擦增加，温度更高，磨损或卡住(seizure)风险的条件下减 少了间隙。

在本发明中，任何具有啮合表面，彼此有相对运动的元件，如泵， 涡轮叶片，活塞，活塞环，环槽脊(land)，甚至汽缸内径(cylinderbore) 都可以被涂布，以在其界面提供更好的啮合。在活塞方面的各种常见 应用包括但不限于空气压缩机，制冷压缩机，喷涂器，液压泵，液压 控制阀，气体和液体管道阀门中的活塞，减震器活塞，制动器活塞， 液压缸活塞，内燃机，真空泵活塞等。其它应用包括器具，如冰箱， 泵等，以及任何表面上涂有导电底层涂料的非金属元件。