[发明专利]一种超高分子量聚乙烯固体润滑剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超高分子量聚乙烯固体润滑剂及其制备方法，属于润滑剂技术领域，该固体润滑剂包括下列组分：超高分子量聚乙烯颗粒、二硫化钼、胶粘剂、分散剂，采用超高分子量聚乙烯颗粒制备纳米级颗粒与二硫化钼在具有胶粘剂的环境下进行复合，形成具有表面附着颗粒的片状材料，超高分子量聚乙烯颗粒、二硫化钼、胶粘剂、分散剂按照重量百分比为：超高分子量聚乙烯颗粒20％～30％、二硫化钼15％～20％、胶粘剂12～18％、分散剂35％～45％；本发明提供的超高分子量聚乙烯固体润滑剂具有夹层颗粒结构，能够显著提高固体润滑剂的减摩性能，降低摩擦阻力，减少磨损量，达到节能降耗，延长设备使用寿命的目的。

技术领域

本发明属于润滑剂技术领域，尤其涉及一种超高分子量聚乙烯固体润滑剂及其制备方法。

背景技术

磨损是造成材料损耗的主要原因之一，据不完全统计，能源的1/3到1/2 消耗于摩擦和磨损；大约80％的机器零件失效是由于磨损引起的。据我国冶金矿山、农机、煤炭、电力和建材五个部门的不完全统计，每年仅备件消耗的钢材就在150万吨以上。我国每年因磨损造成球磨机磨球消耗近200万吨，球磨机和各种破碎机衬板消耗近50万吨，轧辊消耗近60万吨。磨损造成的经济损失十分巨大，我国每年由于磨损造成的材料损失和能源浪费高达10亿元，煤炭工业用的刮板输送机仅中部槽的磨损所造成的损失每年即高达1亿元。摩擦与磨损不仅消耗大量能源和材料，而且由于磨损导致零件失效后，修复或者替换零件，以及因此造成的停工给工业生产带来了巨大的损失。因此一些工业部门对于耐磨材料的需求越来越广泛，比如水泥工业的碾碎机、煤炭工业的粉碎机等都需要耐磨性能优异的材料。

在现有技术中，为了提升均耐磨性能，采用干式润滑剂取代油脂润滑，干式润滑剂是一种以界面润滑原理取代油脂流体润滑原理的新型高分子复合润滑材料，主要由主成膜物质(合成树脂、聚合油)，次成膜物质(固体润滑材料)、极压抗磨剂及高聚物等添加剂组成，它具有高的抗极压性，能在摩擦界面间形成干式润滑膜，可以防止金属表面微观凸起穿透润滑膜，隔开摩擦副表面，从而起到减磨作用。专利名称为固体轮轨踏面摩擦剂的中国专利文献介绍了一种将二硫化钼、石墨粉、氮化硼粉状物掺入聚四氟乙烯、聚醋树脂和环氧树脂中，在20-90℃条件下固化成型的固体型轮轨、轮缘润滑剂。由其成型温度可知，其实际用于固化的树脂类材料是环氧树脂。装车试验表明，因该固体润滑剂的机械强度低而脆，经不起冲击、震动时极易碎裂，完全不具有实际应用价值。

因此在常用的固体润滑剂中，采用二硫化钼等层状材料，结合树脂进行复合制备吗，但均存在机械性能低，能量损失较大，且摩擦系数、磨损量还可进一步的提升空间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超高分子量聚乙烯固体润滑剂及其制备方法，本发明提供的超高分子量聚乙烯固体润滑剂能够显著提高固体润滑剂的减摩性能，降低摩擦阻力，减少磨损量，达到节能降耗，延长设备使用寿命的目的。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种纳米级超滑粉体减摩添加剂制备和使用方法。

该固体润滑剂包括下列组分：超高分子量聚乙烯颗粒、二硫化钼、胶粘剂、分散剂，采用超高分子量聚乙烯颗粒制备纳米级颗粒与二硫化钼在具有胶粘剂的环境下进行复合，形成具有表面附着颗粒的片状材料，超高分子量聚乙烯颗粒、二硫化钼、胶粘剂、分散剂按照重量百分比为：超高分子量聚乙烯颗粒20％～ 30％、二硫化钼15％～20％、胶粘剂12～18％、分散剂35％～45％。

优选的，所述胶粘剂采用聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇缩醛、过氯乙烯树脂等其中一种。

优选的，所述分散剂采用乙二醇、甲醇、三甲基硅醇等其中一种。

本发明还提供了一种超高分子量聚乙烯固体润滑剂的制备方法，采用前述所提供的超高分子量聚乙烯固体润滑剂组分，具体包括下列步骤：

①、制备纳米级超高分子量聚乙烯；

②、将得到的纳米级超高分子量聚乙烯进行油溶性改性；