[发明专利]一种自润滑膜材料及其制备方法

说明书

本申请涉及减磨材料技术领域，特别涉及一种自润滑膜材料及其制备方法。按质量份计，本申请提供的自润滑膜材料包括100份基础料浆、20～35份功能辅料和30～40份稀释剂，其中，所述基础料浆由高分子树脂、成膜助剂、助溶剂、分散助剂、消泡剂、防沉剂、颜填料、润湿剂组成，所述功能辅料为六方氮化硼，所述稀释剂为去离子水。本申请提供的自润滑膜材料的制备方法为：向基础料浆中加入稀释剂进行稀释，然后将功能辅料加入稀释后的基础料浆中，分散，即得到自润滑膜材料。本申请提供的自润滑膜材料适用温度高、防腐性能强、摩擦系数稳定。

技术领域

本申请涉及减磨材料技术领域，特别涉及一种自润滑膜材料及其制备方法。

背景技术

固体自润滑材料是指利用固体粉末、薄膜或某些整体材料来减少两承载表面间的摩擦磨损作用。在固体润滑过程中，固体润滑材料和周围介质要与摩擦表面发生物理、化学反应生成固体润滑膜，降低磨擦磨损。固体自润滑膜材料通常由固体润滑剂、粘结剂、溶剂组成，用于润滑油或润滑脂不能满足的高温、低速、无油等场合。

固体自润滑材料中常用的固体润滑剂包括二硫化钼、石墨或聚四氟乙烯。二硫化钼具有低摩擦特性、高承载能力、良好的热稳定性、强的化学稳定性、抗辐照性、耐高真空性能等特点；石墨在摩擦状态下，能沿着晶体层间滑移，并沿着摩擦方向定向，石墨与钢、铬和橡胶等的表面有良好的粘附能力，但是当吸附膜解吸后，石墨的摩擦磨损性能会变坏，因此一般倾向于在氧化的钢或铜的表面上以石墨作润滑剂；聚四氟乙烯具有很好的化学安定性和热稳定性，在高温下与浓酸、浓碱、强氧化剂均不发生反应，即使在王水中煮沸，其重量及性能都没有变化，而且在很宽的温度范围和几乎所有的环境气氛下，都能保持良好化学安定性、热稳定性以及润滑性，聚四氟乙烯具有各向异性的特性，在滑动摩擦条件下，也能发生良好的定向，聚四氟乙烯的摩擦系数比石墨、二硫化钼都低。

在200℃以下，二硫化钼基自润滑膜层的性能优于石墨基自润滑膜层，而在300℃二硫化钼基自润滑膜层仅可以短期适用，这是由于在与空气充分接触条件下，当温度超过450℃时，二硫化钼会发生明显氧化。即使在真空环境下，超过800℃，二硫化钼也会发生分解。因此二硫化钼基自润滑膜层不适用于高温环境。石墨基自润滑膜层低摩擦特性原理与二硫化钼基相似，层间结合力为范德华力，很容易受剪切，但是由于碳层间有自由电子，导致石墨基自润滑膜层对金属底材有电化学腐蚀，应用场所有限。聚四氟乙烯基自润滑膜层承载能力差，高负载下摩擦系数不稳定。

基于上述对现有固体自润滑材料特性的分析，有必要提供一种适用温度高、防腐性能强、摩擦系数稳定的固体自润滑材料。

发明内容

本申请实施例提供一种自润滑膜材料，以解决相关技术中自润滑膜适用温度低、防腐性能差、摩擦系数不稳定的问题。

第一方面，本申请提供了一种自润滑膜材料，按质量份计，包括100份基础料浆、20～35份功能辅料和30～40份稀释剂，其中，所述基础料浆由高分子树脂、成膜助剂、助溶剂、分散助剂、消泡剂、防沉剂、颜填料、润湿剂组成，所述功能辅料为六方氮化硼，所述稀释剂为去离子水。

一些实施例中，六方氮化硼的粒径为5～15μm，平均粒径为10μm，厚度为200nm，由2000℃以上高温烧结而成。

一些实施例中，自润滑膜材料中六方氮化硼的质量百分比浓度为30～40wt％。

一些实施例中，将制得的自润滑膜材料通过空气喷涂低温固化形成自润滑膜层，形成的自润滑膜层的摩擦系数为0.2～0.28，附着力为0～1级，耐中性盐雾时间不低于240h。

一些示例中，基础料浆通过空气喷涂固化形成的基础膜层的摩擦系数不小于0.6，附着力为0～1级，耐中性盐雾时间为240h。

一些实施例中，按质量份计，所述自润滑膜材料包括100份基础料浆、25份功能辅料和36份稀释剂。