[发明专利]减摩漆、具有这样的减摩漆的滑动元件及其用途

说明书

本发明涉及具有聚合物作为树脂基质并且具有功能填料的减摩漆，其中该功能填料含有混相氧化物和任选的另外的功能填料。本发明还涉及具有金属基底层和在其上施加的至少一个这样的减摩漆的覆盖层的滑动元件及其制备方法。

背景技术

发动机中的滑动元件主要由具有优化滑动性质的特别改性的表面的多层材料组成。通常，滑动轴承的表面为金属层，如基于铅、锡或铝，所述层通过电镀过程、蒸镀或通过机械包覆来施加。

还已知基于合成树脂的非金属层，所谓的减摩漆，其在它们的滑动性质、承载能力和抗磨损性方面通过添加填料而得以改变。

基于合成树脂的滑动涂层多年以来在机械构造中非常普遍地作为助剂用于降低摩擦。通常涂布金属零件、塑料零件和橡胶零件，它们必须在没有另外润滑的情况下能够持久地容易地移动。在典型应用中，负荷相当小并且边界条件如温度或介质并非关键。

由不同的专利申请，例如EP 0 984 182 A1以及最早上市的滑动轴承产品还已知在发动机中的应用，例如用于曲轴轴承。作为基底，通常提及已知的各种铜合金和铝合金，漆基质由聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚酰亚胺 (PI)、环氧树脂和酚树脂、聚苯并咪唑(PBI)或聚醚醚酮(PEEK)组成。例如参见文献EP 1 775 487 A1。为了改进滑动性质和承载能力，将基质塑料用功能填料，如固体润滑剂，例如MoS₂、WS₂、BN、PTFE、陶瓷粉末，例如氧化物、氮化物、碳化物、硅酸盐，金属，例如Al、Cu、Ag、 W、Ni、Au填充，参见例如WO 2004/002673 A1。在文献WO 2015097159 A1中已知另外的填料如ZnS或BaSO₄。

层的施加通过喷涂法或压制法并且随后热固化来进行。

由DE 10 2013 202 123 B3已知具有金属支承层和多孔支持层的金属 /塑料滑动轴承复合材料。支持层的孔被基于不含氟的热塑性塑料的滑动层材料和改进摩擦学性质的填料填充。

然而，已知的涂层在缺乏润滑状态时在高转数下具有磨损率，由于所述磨损率，该层在经常出现该状态时完全磨损。这可能尤其在具有有限滑动性质的基底材料的情况下(在铜基轴承金属的情形通常就是这样) 导致轴承结构由于微动而完全失效。

在文献WO 2010076306中提出了使用氧化铁(III)作为功能填料，以抵消这一点。实际上，由于细分散的氧化物可以实现改进的抗磨损性，这尤其在启停运行中的发动机地情况下，在通过皮带传动的曲轴的额外负荷的情况下和在具有较高粗糙度的轴的情况下是有益的。但是，在高转数的情况下由于轴承和反向运动件的形状的几何偏差的匹配需求和缺乏润滑状态，或者在边缘负荷的情况下由于倾斜位置，可能出现轴颈的摩擦相关的局部加热并且随后出现聚合物基质的热弱化，这可以导致层的脱落并且转而导致在基底材料上的微动。

发明内容

本发明的任务因此在于提供具有低磨损率的减摩漆，然而其即使在临界润滑状态、匹配需求和高转数的情况下也具有足够的自润滑性质，从而避免层的局部失效。

所述任务通过根据权利要求1的减摩漆、根据权利要求15的滑动元件、根据权利要求33的减摩漆的用途和根据权利要求34的方法得以解决。

根据本发明的减摩漆具有聚合物作为树脂基质和功能填料，其中功能填料含有混相氧化物和任选的另外的功能填料。

根据本发明的滑动元件具有金属基底层和来自至少一种具有这些特征的减摩漆的施加在其上的覆盖层。

根据本发明的减摩漆因此优选适合作为具有金属基底层的滑动轴承的涂层。特别优选的应用是内燃机中的轴瓦或轴套的涂层，尤其是作为曲轴主轴承或连杆轴承。该应用对漆和金属基底的承载能力提出了特别高的要求。