[发明专利]用于耐磨表面的表面处理剂及其生产方法以及使用该表面处理剂的压缩机

说明书

背景技术

1.发明领域

本申请说明书涉及具有耐磨性的表面处理剂、其生产方法以及使用该表面处理剂的压缩机，更具体而言，涉及用于在预定金属表面上形成耐磨层的表面处理剂、其生产方法以及具有使用该处理剂的耐磨层的压缩机。

2.发明背景

为了减小在相互进行相对运动的两个表面之间生成的摩擦力已研究了多种方法。作为一种广泛使用的用于减少这种摩擦力的方法，可以提供润滑油或者在两个表面之间安置轴承。此外，也可以使用在这两个表面中的一个或两个上形成具有优良润滑能力的表面来代替使用轴承的方法。

为了形成所述表面，使用表面处理剂，将其涂布在提供润滑能力的表面上。一种典型的表面处理剂是聚四氟乙烯(PTFE)，即特氟龙(Teflon)。

PTFE材料凭借特有的低摩擦力特性应用于整个工业领域，诸如机械、各种类型的工具、厨房设备等。然而，由于非常低的机械强度，其不能单独使用。实际上，PTFE通过与不同类型的材料(诸如塑料、炭黑、有机-无机颜料等)混合使用，这种不同类型的材料充当粘合剂。然而，当与这些添加剂混合时，PTFE不能达到期望的材料性质。当仅为了增强机械强度而将PTFE与大量的玻璃纤维或碳纤维混合时，由于摩擦系数显著增大，PTFE的使用受到限制。

作为弥补PTFE材料缺点的一种方法，如在韩国专利申请号10-2009-0021770(发明名称：PTFE涂层剂、其生产方法及其使用方法)中介绍的，提出了一种通过在PTFE材料中添加纳米金刚石粉末使用PTFE材料的方法。纳米金刚石一般通过高温高压工艺(使用冲击波(shock wave)、化学气相沉积(CVD)、爆轰(detonation)等合成)来制造，并且纳米金刚石的结构由内部晶体金刚石相和外部非晶碳相组成。该专利申请期望增加润滑层的强度，其是通过将纳米金刚石粉末加入到PTFE材料中产生的。

发明概述

本申请的一方面是提供一种表面处理剂，其能够形成比现有技术具有更高耐磨性的表面，并以使添加剂均匀分散在聚四氟乙烯(PTFE)内的方式获得具有一致材料性质的表面。

本申请的另一方面是提供该表面处理剂的生产方法。

本申请的再一方面是提供具有通过使用该表面处理剂形成的润滑表面的压缩机。

为了实现本文所具体体现和广泛描述的这些优点和其它优点以及秉承本专利说明书的目的，提供了一种表面处理剂，其包括有机溶剂；分散在有机溶剂中的纳米金刚石粉末和碳纳米管粉末；以及与有机溶剂混合的PTFE溶液。该有机溶剂可以是基于酰胺的有机溶剂。

在此，可以混合纳米金刚石粉末和碳纳米管粉末，以使固体的总重量相当于PTFE溶液重量的0.1至5%。

纳米金刚石粉末和碳纳米管粉末可以以4:6至6:4的重量比例混合。

基于酰胺的有机溶剂可以包括N,N-二甲基甲酰胺(DMF)。

为了实现本文所具体体现和广泛描述的这些优点和其它优点以及秉承本专利说明书的目的，提供了一种用于生产表面处理剂的方法，该方法包括：第一步骤：将纳米金刚石粉末分散到溶剂中；第二步骤：将碳纳米管粉末加入到纳米金刚石溶液中；任选的第三步骤：将分散剂注入到含有加入的纳米金刚石粉末和碳纳米管粉末的溶液中；第四步骤：将纳米金刚石粉末和碳纳米管粉末分散在引入分散剂的溶液中；以及第五步骤：使其中分散有纳米金刚石粉末和碳纳米管粉末的溶液与聚四氟乙烯(PTFE)溶液混合。

在此，第一步骤可以包括将纳米金刚石粉末引入到极性溶剂中以及使用碾磨(attrition milling)将纳米金刚石粉末分散到极性溶剂中。

而且，相对于100%重量比的极性溶剂，可以引入0.1-5.0%重量比的纳米金刚石粉末。

在碾磨时，可以将纳米金刚石粉末研磨成粒径在0.1-1mm范围内。

在第三步骤中，相对于碳纳米管粉末固体，可以引入1-5%重量比的分散剂。

分散剂可以是表面活性剂、聚合物涂料（polymer coating material）或硅烷偶联剂中的一种。

在第四步骤中，可以使用超声分散系统来分散纳米金刚石粉末和碳纳米管粉末。

可以使用超声分散系统实施第四步骤1至60分钟。