[发明专利]一种水性固体润滑剂

说明书

技术领域

本发明涉及属于润滑剂领域，具体的说是关于一种水性固体润滑剂。

背景技术

固体润滑材料的润滑机理不像液体和胶体润滑材料在摩擦界面上形成某 种形式的流体或半流体膜而起到有效的润滑，而主要是依靠材料本身或其转移 膜的低剪切特性而具有优良的抗磨和减磨的作用。作为一类新型润滑材料，固 体润滑材料在性能上极大地突破了传统材料的使用极限，这就为解决现代高技 术机械急需解决的耐高低温、超高真空、强辐射、高速高负载、特殊介质等典 型特殊工况条件下的摩擦磨损问题提供了强有力的技术支持，同时也为提高机 械的稳定性和可靠性奠定了重要的基础，现在其应用范围已由航空、航天军工 技术转向汽车机械等民用行业。

目前固体润滑高分子涂层材料按材料品种来分有环氧类、聚酰亚胺类、聚 苯硫醚类、聚四氟乙烯类、聚醚砜类；其产品形式主要为溶剂型，即其中含有 大量的有机溶剂，这些溶剂型的固体润滑材料存在溶剂消耗大、环境污染严重、 易挥发甚至有的溶剂有很大的毒性。聚酰胺酰亚胺作为一种新兴高分子材料具 有耐腐蚀、高低温性能优异、表面粘附性性强等优点，尤其是与同样耐高低温 的聚酰亚胺比较，其粘附范围宽，粘附性能好，价格也要便宜很多。聚四氟乙 烯同样也具有良好的摩擦性能和耐腐蚀性能，但聚四氟乙烯具有粘附性差的缺 点。碳纳米管作为近二十年才发现的新物质有着独特的电子结构和物理化学特 性，具有强度高、耐磨耗、耐冲击等诸多优点，而用水替代有机溶剂分散固体 润滑材料会减少污染，降低成本，已经成为一种新的方向。

特开昭61-111352号公报中公开了一种含聚醚砜和氟树脂的水性分散体， 可以看到，由于聚醚砜的缺点，其耐腐蚀性远远不能满足润滑工况的要求。专 利ZL93108435.0中公开的干膜润滑剂以聚酰胺酰亚胺为粘接材料，但含有大 量的丁酮、二甲苯、二甲基甲酰胺，可以看到会引起环境污染和人体伤害。

发明内容

针对现有技术存在的诸多不足之处，本发明目的是提供一种能够作为固体 润滑材料使用的，具有很好的成膜性和粘接性的耐腐蚀、耐磨耗的聚酰胺酰亚 胺、聚四氟乙烯为主体粘接材料的水性分散体润滑材料及其制备方法，该润滑 剂环境友好，耐腐蚀，耐磨耗，摩擦系数低，耐高低温性能优良。它克服了以 往固体润滑材料的有机溶剂毒性大、易挥发且不耐磨耗的问题，具有良好的应 用前景。

本发明所采用的具体技术方案是：一种固体润滑剂，其特征在于：其组成按 重量份计：

水性聚酰胺酰亚胺溶液    80-200份

聚四氟乙烯乳液          30-100份

石墨粉                  10-70份

二硫化钼粉体            5-60份

金属氧化物粉体          1-7份

碳纳米管                10-50份

其中所述水性聚酰胺酰亚胺溶液为固含量25-35％的水溶液；聚四氟乙烯乳 液为固含量55-65％的水溶液。上述的两种溶液和乳液均采用市售的原料。

采用这种组方，既可以使得该固体润滑剂因为有聚酰胺酰亚胺材料得到高 附着力，又可以因为有聚四氟乙烯的加入而具有良好的自润滑性和耐腐蚀性， 而二者的耐高低温性能优良，协同效应明显；而石墨粉、二硫化钼粉和金属氧 化物粉体对于降低摩擦系数有很大帮助，碳纳米管的加入会使得该润滑剂的耐 磨耗性显著提高。相比较以往的有机溶剂型润滑剂技术，其由于聚四氟乙烯和 碳纳米管的加入使得耐腐蚀性和耐磨耗性突出，而由于其为水性溶液，对于操 作工人来说毒性几乎没有了，制造成本也大大降低。

为了达到更好的使用效果，发明人对上述组方的配比进行了优化，其用量 为：

水性聚酰胺酰亚胺溶液     100-160份

聚四氟乙烯乳液           40-60份

石墨粉                   20-55份

二硫化钼粉体             10-30份

金属氧化物粉体           1-2份

碳纳米管                 10-30份