一種聚酯樹脂固體潤滑塊及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種聚酯樹脂固體潤滑塊及其制備方法，屬于固體潤滑材料領域。該聚酯樹脂固體潤滑塊，由包含以下重量份的組分制成：不飽和聚酯樹脂30～45份，改性空心玻璃微珠25～35份，乳化油8～20份，助潤滑填料5～15份，促進劑3～7份，固化劑4～10份，甲基硅油2～5份，活性稀釋劑2～4份。本發明專利技術所制得的潤滑塊具有良好的硬度和極低摩擦系數，能廣泛應用于重載滑動或者滾動摩擦副，采用棕櫚油水解制備硬脂酸得到的蒸餾殘油，資源綜合利用，無需額外添加潤滑油脂，具有優良的自潤滑性能，有利于環境保護和節約鋼鐵資源，并且高分子材料輕便，有利于減小機械的負荷。

Polyester resin solid lubricating block and preparation method thereof

The invention discloses a polyester resin solid lubricating block and a preparation method thereof, belonging to the field of solid lubricating materials. The polyester resin made from solid lubrication block contains the following components by weight: unsaturated polyester resin 30 ~ 45, modified hollow glass beads from 25 to 35, 8 to 20 portions of emulsified oil, help lubricating filler is 5 to 15, 3 to 7 portions of accelerator, curing agent 4 ~ 10 from 2 to 5, methyl silicone oil, 2 to 4 portions of reactive diluent. Lubrication block prepared by the invention has good hardness and low friction coefficient, can be widely used in heavy-duty sliding or rolling friction, preparation of distilled oil residue obtained by stearic acid hydrolysis of palm oil, comprehensive utilization of resources, without additional lubrication oil, has excellent corrosion resistance, is beneficial to the environment the protection and conservation of resources of iron and steel and polymer materials and lightweight, can reduce the mechanical load.

【技術實現步驟摘要】
一種聚酯樹脂固體潤滑塊及其制備方法
本專利技術屬于固體潤滑材料領域，具體涉及一種固體潤滑塊及其制備方法。
技術介紹
近年來隨著科學技術的發展,對各種設備及零部件性能提出了越來越高的要求。而摩擦磨損是普遍存在的自然現象,世界摩擦學會的統計表明,摩擦損失了世界一次性能源的1/3以上,磨損每年造成的損失約占國民生產總值的1％。為延長使用壽命、節約材料與能源,在很多領域迫切需要解決摩擦、磨損與潤滑防護問題。潤滑材料有4種:氣體潤滑劑、流體(以油為主)、潤滑脂(半固態)及固體潤滑材料。液態、半固態潤滑是傳統的潤滑方式,也是應用最為廣泛的一種潤滑方式,但適用的溫度范圍較窄,在高溫作用下承載能力下降、潤滑性能衰減,還會造成環境污染等問題。因此,工況惡劣的場合下,傳統的潤滑方法已難以滿足要求。對于那些長期處于高溫、高速、重載、干摩擦或邊界潤滑狀態下的零部件,減小與控制摩擦與磨損顯得尤為必要。固體自潤滑材料在性能上極大地突破了傳統材料的使用極限,廣泛地被應用于電子、生物、航天航空等高科技領域,是潤滑領域最具有發展前景的一個方向。隨著現代工業等領域的飛速發展，特殊工況越來越多，使得普通液體潤滑軸承因其摩擦特性所限，已不能適應特殊工況的要求。金屬基固體自潤滑軸承作為固體潤滑技術的發展，突破了油膜潤滑極限，能適應多種特殊工況的要求，應用場合越來越多。如低速、高載荷、往復及擺動難以形成潤滑油膜的場合，長期處于污染狀況、而潤滑油膜容易老化、室外作業環境惡劣加油潤滑失效的場合，高溫、低溫狀態下潤滑效果難以發揮的場合，水、海水中和藥液介質難以形成潤滑的場合。自潤滑軸承具有良好的自潤滑性能，但在有潤滑的條件下，性能會更好。因此，在可能的情況下，應采用充填潤滑脂的方法改善潤滑條件，以利提高性能，延長使用壽命。同時，潤滑脂的存在還可提高密封和防腐性能。滑動軸承的作用是起支撐軸運轉將其與軸承座間隔開來起到保護軸和軸承座的作用，其一個重要的功能就是減小摩擦系數和磨損；滑動軸承根據材料以及性能可以分為自潤滑滑動軸承和一般滑動軸承，自潤滑滑動軸承在工作過程中可以實現不加油或少加油，而一般滑動軸承本身不具備良好的潤滑功能所以運轉過程中必須加油；由于軸與滑動軸承內表面在工作過程中發生的是面對面的滑動摩擦副，運用過程中要求摩擦系數和磨損量盡可能小，這就對兩個摩擦面的材料提出了較高的要求；由于軸在運轉過程中要傳遞一定的扭矩和運動，所以對軸材料側重點還是硬度和強度等。專利CN201510307674.0提供的一種輪軌固體潤滑塊的制備方法，具體步驟為先將聚四氟乙烯粉、石墨粉擠壓成型，通過階梯加熱的方法加熱，然后階梯降溫處理至室溫，滲入石蠟，完成輪軌固體潤滑塊的制作。其特點為摩擦系數低，減磨效果顯著。不足之處是耐高溫性能受影響，在高溫情況下，該固體潤滑塊釋放速率會加快。專利CN201520403670.8提供的一種自潤滑塊結構，其特點為采用稀土含油尼龍高分子聚合材料，增加了自潤滑性，在無油潤滑的情況下，同樣有極佳的自潤滑效果，可以有效的解決嚴寒氣候下潤滑油凝固，潤滑性能下降給設備本身造成損傷的問題以及在夏季高溫、高粉塵環境下作業，粉塵顆粒進入滑軌間進行研磨，給設備造成損傷的問題。不足之處是該潤滑塊相對尺寸不穩定，易受水汽影響。專利CN201510248932.2提供的一種鐵鉻基高溫自潤滑塊體材料的制備方法，以BaF2、Ag、Mo以Fe-Cr合金的粉末為原料，在球磨機中將合金粉體混合均勻置于石墨模具中，在真空熱壓燒結爐中進行熱壓燒結而成。熱壓溫度為950～1200℃，熱壓壓力達20～40MPa。以鐵鉻合金為基體的高溫自潤滑塊體材料，其特點為所制備材料的潤滑相在基體中以單質形式存在，致密度高，在25℃至800℃之間具有低摩擦系數和磨損率。同樣，專利CN201210240160.4提供的一種氧化鋯基高溫自潤滑塊體材料的制備方法，以ZrO2、Mo、BaF2-CaF2等粉體為原料，經真空熱壓燒結而成。以氧化鋯為基體的高溫自潤滑塊體材料，其特點為硬度高，在800℃～1000℃具有低摩擦系數和磨損率。兩者的不足之處為高溫情況下制備固體潤滑塊，成型工藝比較復雜。
技術實現思路
為克服現有技術的不足，本專利技術提供了一種聚酯樹脂固體潤滑塊及其制備方法，以期得到成型簡單，常溫固化和性狀穩定的固體潤滑塊。本專利技術的目的是通過以下技術方案實現的：所述不飽和聚酯樹脂的粘度在400～600mPa·s范圍內，樹脂類型選自LY-189、LY-191A、LY-191C、LY-191CG、LY-191F、LY-D191-2、LY-G191A中一種或兩種以上。進一步的，所述不飽和聚酯樹脂的粘度在500～600mPa·s范圍內。所述改性空心玻璃微珠是經重量比為1.5:8.5的異氰酸酯硅烷偶聯劑和硅烷偶聯劑KH-570在球磨機碾磨2～6小時完全水解得到的。所述乳化油中乳化劑選用硬脂酸、十二烷基苯磺酸鈉、脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦、聚山梨酯或三乙醇胺油酸酯；所述乳化油中油脂選用棕櫚油水解制備硬脂酸得到的蒸餾殘油。進一步的，所述乳化油中乳化劑選用三乙醇胺油酸酯。所述助潤滑填料為滑石粉、石墨和納米磁性顆粒四氧化三鐵的復配物。所述促進劑選用烷酸鉛、環烷酸鉛、環烷酸鋅、環烷酸鈣、環烷酸鈷、環烷酸錳、異辛酸鈷、異辛酸鉛、異辛酸錳、異辛酸鈣中的一種或兩種以上。進一步的，所述促進劑選用環烷酸鉛或異辛酸鈷。所述固化劑選用過氧化甲乙酮、過氧化環己酮、過氧化甲異丁酮、過氧化苯甲酰、異丙苯過氧化氫、叔丁基過氧化氫、2,4-二氯過氧化苯甲酰或過氧化十二酰。所述活性稀釋劑選用苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙基己酯、(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥丙酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸環己酯、丙烯酸異冰片酯、丙烯酸2-乙基環己酯乙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、丙三醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的一種或兩種以上。本專利技術同時提供了上述聚酯樹脂固體潤滑塊的制備方法，具體包括以下步驟：(1)稱取不飽和聚酯樹脂30～45重量份；活性稀釋劑2～4重量份；促進劑3～7重量份；助潤滑填料5～15重量份；甲基硅油2～5重量份；(2)將稱量好的不飽和聚酯樹脂、助潤滑填料均勻混合，然后將甲基硅油、活性稀釋劑和促進劑加入用玻璃棒攪拌均勻；(3)再分別稱取改性空心玻璃微珠25～35重量份，固化劑4～10重量份，添加至上述混合物中繼續混合均勻；(4)將步驟(3)混合好的樹脂混合物與乳化油8～20重量份混合；(5)將脫模劑采用毛刷刷涂于模具內表面，將步驟(4)的混合液倒入模具中進行常溫固化。與現有技術相比，本專利技術的有益效果為：(1)本專利技術所制得的高分子含油固體潤滑塊，不是將油加入潤滑塊中制成，而是先對空心玻璃微珠進行改性，可以調整塊材密度，同時提高其在樹脂中的分散穩定性；乳化油采用棕櫚油水解制備硬脂酸得到的蒸餾殘油，既具有良好的潤滑耐磨效果，又具有資源綜合利用優勢；然后將其加入不飽和聚酯樹脂和納米耐磨填充劑，經乳化得到穩定的高分子分散體，再經固化劑固化成含油固體潤滑塊。所制得的潤滑塊有良好的硬度和極低摩擦系數。(2)本專利技術還提供了一種高分子含油固體潤滑塊的制備方法，成型簡便本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種聚酯樹脂固體潤滑塊，其特征在于，由包含以下重量份的組分制成：

【技術特征摘要】
1.一種聚酯樹脂固體潤滑塊，其特征在于，由包含以下重量份的組分制成：所述不飽和聚酯樹脂的粘度為400～600mPa·s，樹脂類型選自LY-189、LY-191A、LY-191C、LY-191CG、LY-191F、LY-D191-2、LY-G191A中一種或兩種以上；所述改性空心玻璃微珠是經重量比為1.5:8.5的異氰酸酯硅烷偶聯劑和硅烷偶聯劑KH-570在球磨機碾磨2～6小時完全水解得到的；所述乳化油中乳化劑選用硬脂酸、十二烷基苯磺酸鈉、脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦、聚山梨酯或三乙醇胺油酸酯；所述乳化油中油脂選用棕櫚油水解制備硬脂酸得到的蒸餾殘油；所述助潤滑填料為滑石粉、石墨和納米磁性顆粒四氧化三鐵的復配物；所述促進劑選用烷酸鉛、環烷酸鉛、環烷酸鋅、環烷酸鈣、環烷酸鈷、環烷酸錳、異辛酸鈷、異辛酸鉛、異辛酸錳、異辛酸鈣中的一種或兩種以上；所述固化劑選用過氧化甲乙酮、過氧化環己酮、過氧化甲異丁酮、過氧化苯甲酰、異丙苯過氧化氫、叔丁基過氧化氫、2,4-二氯過氧化苯甲酰或過氧化十二酰；所述活性稀釋劑選用苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙基己酯、(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥丙酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸環己酯、丙烯酸異...

【專利技術屬性】
技術研發人員：田雪梅，王圣達，姚軍，喬紅斌，吳勝華，古緒鵬，陳國昌，
申請(專利權)人：安徽工業大學，
類型：發明
國別省市：安徽,34