[发明专利]一种粘结固体润滑涂料、制备方法及自润滑关节轴承、制备方法

说明书

技术领域

本发明属于固体润滑剂技术领域，具体涉及一种粘结固体润滑涂料、制备方法及自润滑关节轴承、制备方法。

背景技术

随着科技的发展，许多苛刻工况条件超越了润滑油或油脂的使用极限，传统润滑方式难以满足，而固体润滑可以很好地解决这一问题，因此，近年来固体润滑涂层成为研究热点。

固体润滑是一些固体润滑剂以粉末或薄膜的形式存在，具有良好的减摩耐磨性能，常用的固体润滑材料包括二硫化钼、石墨、聚四氟乙烯等具有良好润滑性能的材料。粘结固体润滑涂层是固体润滑材料的主要类型之一，这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。根据粘结剂的种类该涂层可以分为有机和无机粘结固体润滑涂层，其中有机粘结固体润滑涂层是目前品种最多、应用面最广的一类粘结固体润滑涂层，其品种和用量都占整个粘结固体润滑涂层的80％以上，通过不同固体润滑剂与树脂粘结剂体系的组合，可以制备出具有不同性能特点的粘结固体润滑涂层。现有技术中，专利CN103725069A公开了一种含聚四氟乙烯的固体自润滑涂层及其制备方法，使用该涂层虽然具有一定的减摩效果，但耐磨性能并未提及，而且该种方法制备涂层所需时间长、固化工艺复杂；专利CN103628058A公开了一种高耐磨性金属基自润滑PTFE涂层的制备方法，该方法通过熔融聚四氟乙烯涂层使其发生交联，形成三维网状结果，提高涂层的耐磨性能，但该制备工艺复杂、技术要求高，且未涉及提高涂层与基体的粘结性能。另外，现有技术中公开的以聚四氟乙烯为基础的减摩耐磨涂层均没有应用到关节轴承上。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的之一在于提供一种耐磨性、耐腐蚀性、自润滑性及耐高温性能好，且与形成的固体涂层与基体结合力强的粘结固体润滑涂料。

本发明的目的之二在于提供一种粘结固体润滑涂料的制备方法。

本发明的目的之三在于提供一种自润滑关节轴承。

同时，本发明还在于提供一种自润滑关节轴承的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种粘结固体润滑涂料，主要由以下重量百分含量的组分组成：环氧树脂8％～12％，固化剂8％～12％，聚四氟乙烯10％～20％，二硫化钼5％～10％，氟碳表面活性剂1％，余量的溶剂。

所述溶剂为正丁醇和二甲苯的混合物，其中正丁醇与二甲苯的体积比为3∶7～2∶3。

所述固化剂为聚酰胺。

上述粘结固体润滑涂料的制备方法，包括以下操作步骤：

1)原料预处理：

a：将环氧树脂加入部分溶剂中，制得环氧树脂乳液；将固化剂加入剩余部分溶剂中，制得固化剂乳液；

b：将聚四氟乙烯粉末和二氧化钼粉末混合得到混合粉末；

2)将步骤1)制备的混合粉末加入到步骤1)制备的环氧树脂乳液中，加入氟碳表面活性剂，制得混合溶液；

3)将步骤2)制备的混合溶液加入到步骤1)制备的固化剂乳液中，即得所述的粘结固体润滑涂料。

步骤1)中步骤a所述部分溶剂与剩余部分溶剂的质量比为1∶1。

步骤1)中步骤b所述混合为在球磨罐中进行研磨混合。

一种采用上述粘结固体润滑涂料制备的自润滑关节轴承，将粘结固体润滑涂料涂覆在关节轴承内圈外表面上形成固体润滑涂层制备而得。

所述固体润滑涂层的厚度为20～30μm。

上述自润滑关节轴承的制备方法，其特征在于，包括，在90～100℃条件下加热关节轴承4～6min，将粘结固体润滑涂料涂覆在加热处理后的关节轴承内圈外表面上，室温下表干后，固化即得所述的自润滑关节轴承。

所述固化的固化温度为115～125℃，固化时间为18～22min。

本发明粘结固体润滑涂料，由环氧树脂、固化剂、聚四氟乙烯、二硫化钼和氟碳表面活性剂复配组成。该涂料中采用的氟碳表面活性剂为非离子表面活性剂具有优异的润湿性和流平性，能有效降低涂料的表面张力从而大大提高粘结性；采用具有优良的粘接力和机械强度的环氧树脂做粘结剂，使二硫化钼和聚四氟乙烯的混合粉牢固粘接在摩擦表面形成的固体润滑涂层，具有良好的耐磨性、耐腐蚀性、自润滑性及耐高温性能。

本发明自润滑关节轴承，在关节轴承在内圈外表面上涂覆润滑涂料，形成固体润滑涂层，相对于钢/钢摩擦副，具有较低的摩擦系数、磨损量和摩擦温度，大大改善关节轴承的摩擦学性能；且形成润滑涂层的方法工艺过程简单，易于操作实现，使用性广。