[发明专利]固体防护润滑涂层组合物及其制备方法

说明书

 技术领域

本发明涉及润滑材料领域，尤其涉及一种固体防护润滑涂层组合物及其制备方法。

 背景技术

 固体润滑剂作为固体润滑涂层的一部分，能够在少油或无油润滑的工况下为摩擦副表面提供良好的润滑性能，明显降低摩擦副表面的摩擦系数，对部件起到防护作用，不仅提高了产品的可靠性，延长了其使用寿命，还简化了润滑机构，因而已经广泛应用于汽车、电子电器、精密仪器、机械工程等领域。由于固体润滑剂还具有承载能力强、耐磨性较高、时效变化小等优点，还可应用于重负荷、高真空、高速、辐射、尘埃、潮湿等恶劣工作环境下。

目前，常用的固体润滑剂有：层状固体材料（如石墨、二硫化钼、氮化硼等）、无机化合物（如氟化锂、氟化钙、氧化铅、硫化铅等）、软金属（如铅、铟、锡、金、银、镉等）、高分子聚合物（如尼龙、聚四氟乙烯、聚酰亚胺等）和复合材料等。这些固体润滑剂在使用过程中，都通过其中粘接剂的固化来附着于摩擦表面，然而，大多数固体润滑涂层都需要在高温下固化，因而难以应用在耐温性较差的部件。

 发明内容

本发明要解决的主要技术问题是，提供一种固体防护润滑涂层组合物及其制备方法，该固体防护润滑涂层组合物能够在室温条件下快速固化于摩擦表面，因此适用于耐温性较差的部件。

为解决上述技术问题，本发明提供一种固体防护润滑涂层组合物，其质量配比范围为：15%~60%UV固化预聚物、5%~60%活性稀释剂、0.3%~5%光引发剂、1%~20%氟聚合物颗粒、1%~5%增强剂、0.5%~3%偶联剂、0.1%~10%添加剂。

其中，所述氟聚合物颗粒为四氟乙烯系聚合物颗粒或经表面接枝改性处理的四氟乙烯系聚合物颗粒, 其粒径小于10μm，优选小于5μm，进一步优选小于3μm。所述四氟乙烯系聚合物颗粒包括聚四氟乙烯颗粒、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物颗粒、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物颗粒，或以上多种四氟乙烯系聚合物颗粒的混合物。

氟聚合物颗粒作为本发明固体防护润滑涂层组合物中的固体润滑剂，具有优良的化学稳定性、耐热性、自润滑性和不粘性，能够使固体防护润滑涂层组合物在摩擦表面起到良好的降低摩擦、防止磨损的作用。尤其采用四氟乙烯系聚合物，不仅摩擦系数很小（约为0.04-0.1），而且因其具有极低的内聚力，稳定性很强，可在-100℃～280 ℃的温度范围内长期工作，还具有良好的排水、排油和不沾性，润滑效果和防磨损性能更为显著。进一步优选采用经表面接枝改性处理的四氟乙烯系聚合物颗粒，能够均匀地分散于固体防护润滑涂层组合物中，有效改善了颗粒的分散性和固体防护润滑涂层组合物附着性，而且可以确保偶联剂对原本惰性的四氟乙烯系聚合物进行良好的表面改性处理。

所述UV固化预聚物为包括以下至少一种：聚氨酯丙烯酸酯预聚物、环氧丙烯酸酯预聚物、聚酯丙烯酸酯预聚物、双酚型环氧树脂预聚物、氢化双酚环氧树脂预聚物、酚醛环氧树脂预聚物、有机硅改性环氧丙烯酸预聚物，以及有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯预聚物。

本发明引入UV固化预聚物使固体防护润滑涂层组合物通过紫外光引发粘结作用，能够实现固体防护润滑涂层组合物在摩擦表面的迅速固化，且固化效果良好。由于该固化方式对于环境温度的要求较低，使固体防护润滑涂层组合物在常温下即可固化，与现有技术中大多数固体润滑剂需要在高温下才能固化的方式相比，能够广泛应用在耐温性较差的部件，特别适用于电子电器、汽车零配件、机械设备和精密零部件的润滑。而且本发明采用UV固化方式的固体防护润滑涂层组合物VOC含量低，污染性小，环保性能好。

活性稀释剂用于提高UV固化预聚物的流变性，使固体防护润滑涂层组合物具有较高的交联固化速度且便于施工。活性稀释剂根据UV固化预聚物的聚合机理选用自由基型和阳离子型两类，固化反应通过自由基光聚合时，自由基型活性稀释剂可包括丙烯酸酯类，固化反应通过阳离子光聚合时，阳离子型活性稀释剂包括环氧类，还可选用适用于两种光聚合机理的乙烯基醚类活性稀释剂。进一步地，活性稀释剂中还可加入马来酰亚胺衍生物，其包含硅丙烯酸，乙氧基化或丙氧基化单体类改性活性稀释剂，用于进一步提高固化速度。