[发明专利]一种改性环氧树脂干膜润滑剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及到水性涂料，具体指一种改性环氧树脂干膜润滑剂及其制备方法。

背景技术

干膜润滑剂是固体润滑材料的主要类型之一，是一种将固体润滑剂分散于有机或无机粘结剂体系中，再用类似于油漆的涂装工艺在摩擦部件表面上成膜以降低其摩擦与磨损的一种新型润滑技术，尤其是有机粘结干膜润滑剂，采用粘结剂类型的高分子树脂做载体，将一种或多种固体润滑剂粘附于摩擦部件表面，使用简单，施工方便，可在高低温、高负荷、超高真空、强氧化还原和强辐射等环境下有效地润滑，是目前品种最多、应用最广的一类干膜润滑剂。例如光中国科学院兰州化学物理所就开发了十几种有机粘结干膜润滑剂。但是，目前有机粘结干膜润滑剂多为溶剂型，生产和施工阶段容易挥发出有机化合物，对环境及人身造成污染和伤害。与溶剂型涂料相比，水性涂料有机挥发物含量低、使用安全、可用水清洗。基于环保的要求，急需开发环境友好型水性润滑干膜。

环氧树脂具有在固化反应中收缩率小，固化物粘结性、耐热性、耐酸碱性和机械性能优良等特点，是热固性树脂中应用量较大的一个品种。目前水性环氧树脂已经商品化，上海高分子材料研究开发中心的李同生等人申请的专利号为ZL03116517.6(公告号为CN1279151C)的中国发明专利，利用商品化的水性环氧，通过添加固体润滑剂、抗磨剂、防沉降剂、防锈剂、固化剂等组分制备了一种水性环氧粘结干膜润滑剂。但是，目前水性环氧干膜存在着耐候性、增强增韧不能同时解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种改性环氧树脂干膜润滑剂，其通过向环氧树脂中添加无机纳米材料，将无机材料的刚性、尺寸稳定性和热稳定性与有机聚合物的韧性相结合，达到有效提高环氧树脂基体的耐候性并增强增韧的目的。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种耐候性好且韧性和强度好的改性环氧树脂干膜润滑剂的制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该改性环氧树脂干膜润滑剂，其特征在于包括下述组分：(下列份数除特别说明均为重量份数)

环氧树脂    100-120份

纳米无机粒子1-5份

偶联剂      0.1-0.5份

润滑剂      20-60份

耐磨剂      10-20份

分散剂      1-4份

无水乙醇    10-30份

去离子水    0-20份

其中，纳米无机粒子能够提高环氧树脂基体的硬度、耐候性、热稳定性和耐腐蚀性，从而有利于提高环氧树脂的耐磨损性能。所述纳米无机粒子选自二氧化硅、三氧化二铝或二氧化钛。

偶联剂能够对纳米无机粒子表面进行改性，提高其与有机粒子的结合能力。所述偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；

本发明中所用润滑剂选自聚四氟乙烯水分散体、二硫化钼粉末或石墨粉末，三者可单独使用或任意组合；较好的选择是两种物质的组合，例如采用聚四氟乙烯/二硫化钼或二硫化钼/石墨体系；最佳的选择为所述润滑剂为聚四氟乙烯水分散体和二硫化钼粉末的组合，且两者的重量百分比为1-4∶1。

耐磨剂可改善涂层的耐磨性，选自氧化铬或氧化铝中的一种，较好的，粉末粒度可以在0.5-5μm。

为了降低涂料的表面张力，增加填料的润湿分散性，需要加入分散剂。所述分散剂为十二烷基磺酸钠或十二烷基苯磺酸钠。

选用无水乙醇或水作为纳米无机粒子溶剂和涂料的稀释剂。

较好的，所述环氧树脂可以选用由E-06或E-033配置而成的单组分水性环氧树脂乳液。

上述改性环氧树脂干膜润滑剂的制备方法，其特征在于包括下述步骤：

(1)将偶联剂对纳米无机粒子进行表面改性，方法为：将0.1-0.5份的偶联剂和1-5份的无机纳米粒子加入到10-30份的无水乙醇中，磁力搅拌均匀后加入到100-120份的环氧树脂中，获得纳米改性水性环氧乳液。

(2)向20-60份的润滑剂和10-20份的耐磨剂的混合物中滴加1-4份分散剂，然后加入到上述纳米改性水性环氧乳液中，混合均匀，加入0-20份去离子水调节涂料的粘度，得到改性环氧树脂干膜润滑剂。