[发明专利]一种耐磨阻燃斜盘的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车空调压缩机斜盘的制备，具体涉及一种具有耐磨、阻燃性能的斜盘的制备方法。

背景技术

汽车空调压缩机是汽车空调系统的关键部件，其中斜盘式空调压缩机以其结构简单、调节可靠、机器的平衡性能较好、可达到较高的转速等优点，成为目前汽车空调系统中应用最普遍的压缩机，约占乘用车市场份额的80％左右，而且有进一步扩大的趋势。

斜盘式空调压缩机中，斜盘与穿过斜盘的主轴同速转动，斜盘通过滑履与活塞连接驱动活塞做往复运动，再通过吸气与排气的单向控制完成气体的压缩；斜盘转速可控制活塞往复运动的频率，斜盘和主轴之间的角度可以调节，由斜盘的倾斜角控制活塞往复运动行程的大小。斜盘的性能直接决定压缩机的寿命，因此是斜盘式空调压缩机非常关键的部件。

斜盘式空调压缩机运动初期，润滑油尚未到达斜盘表面，斜盘需要在没有润滑油的干燥条件下运行；在润滑油到达斜盘的表面之后，斜盘仍需在高速和高载荷下运行(转速和载荷不断变化)，所以说，斜盘的运行条件是非常苛刻的，因此要求斜盘在无润滑油状态(干摩擦)和润滑油状态下都具有良好的耐磨和抗卡塞性能。

斜盘是在钢或铝的基板上沉积一层厚度为20～30微米的高分子层，该高分子层为二硫化钼、石墨、PTFE和基础树脂以及部分增强材料所构成的耐磨涂层，又称滑动接触层。斜盘的制备与选材直接决定了斜盘的性能，包括斜盘的耐磨性、耐热性以及自润滑性。基础树脂在耐磨涂层中起到粘接的作用，并且由于树脂材料的固有缺陷，其耐热性较其他组分偏低，因此，要求构成斜盘的基础树脂除了具有优异的粘接性、耐磨性外，还需具有好的耐热性。

现有的用于斜盘制备的基础树脂一般为聚酰亚胺或者聚酰胺酰亚胺，其能够一定程度上改善斜盘的自润滑性能，但是由此构成的耐磨涂层的摩擦性，特别是干摩擦性能，以及粘接性还需提高；另外还有一些关于将聚醚酮、聚醚砜或者聚醚砜酮材料用于斜盘的报道，此类材料具有一定的耐热性，但是粘接性差，与其余材料的相容性差；并且现有的基础树脂不能溶于诸如丙酮的常规溶剂，都需要毒性较大、不环保的溶剂才能溶解，有害于社会环境，同时现有的基础树脂的固化工艺很苛刻，都需要超过300℃，时间都为几小时，不仅增加制备难度，更增加了社会能耗。

所以很有必要寻找一种高分子材料作为基础树脂，既能满足斜盘的耐磨、耐热性，又能够简化斜盘的制备，同时作为汽车部件，还需具有一定的阻燃性。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐磨阻燃斜盘的制备方法，由此得到的斜盘既有优异的耐热性、耐磨性，又有良好的阻燃性。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种耐磨阻燃斜盘的制备方法，包括以下步骤：

(1)组分A的制备：氮气气氛中，将双酚A环氧树脂、马来酸酐以及乙二醇混合，于110～115℃反应30～35min，然后加入5～6滴浓度为30％的硫酸，继续反应5～7min得到环氧化合物；然后将环氧化合物与双酚A型氰酸酯于150℃反应15min，得到组分A；其中双酚A环氧树脂、马来酸酐、乙二醇以及双酚A型氰酸酯的质量比为(0.3～0.4)∶1∶(1.3～1.6)∶(1.5～1.8)；

(2)含硅磷酸酯的制备：向三口瓶中加入15mL三甲基溴硅烷、5ml二乙醇胺以及30ml无水乙醇和2g硅醇钾，回流搅拌反应5小时，冷却，过滤得到液体；在向液体中加入85％磷酸2.5ml、50ml丙酮以及1.2g五氧化二磷，加热至60℃，搅拌反应2小时，蒸馏去除丙酮，得到的液体即为含硅磷酸酯；所述含硅磷酸酯的结构式为：

(3)复合填料的制备：将二硫化钼与磷酸铝混合均匀后在500℃烧结50～60min，粉碎成粒径为15～22μm的粉末即为复合填料；其中二硫化钼与磷酸铝的重量比为3.5～4∶1；

(4)耐磨涂层的配制：将组分A溶于丙酮得到质量浓度为30-35％的组分A的丙酮溶液；然后将含硅磷酸酯、PTFE粒子、氟化石墨以及复合填料混合均匀，得到固体润滑剂；最后将组分A的丙酮溶液与固体润滑剂混合均匀，得到耐磨涂层溶液；耐磨涂层中各组分的质量配比为：

所述PTFE粒子的粒径为18～20μm；

所述氟化石墨的粒径为20～25μm；

(5)喷涂：先将金属基板经过表面处理，具体为先用清水清洗金属基板，再将清洗干净的金属基板在浓硝酸中粗糙处理5～6秒；最后用清水清洗即完成金属基板的表面处理；然后将经过表面处理的金属基板在150℃预热；最后在基板两侧喷涂耐磨涂层溶液；溶液喷出量为12～15g；喷涂时间2～3秒；