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1、10申请公布号CN102002302A43申请公布日20110406CN102002302ACN102002302A21申请号201010548110322申请日20101117C09D163/00200601C09D161/06200601C09D101/28200601C09D7/1220060171申请人安庆中船柴油机有限公司地址246005安徽省安庆市经济技术开发区39平方公里工业园纬二西路72发明人沈敦华徐伟平74专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人逯长明54发明名称液体涂料及其制备方法57摘要本发明实施例公开了一种液体涂料及其制备方法,液体涂料包括以下成分40W。
2、T60WT的环己酮;2WT10WT的乙基纤维素;10WT30WT的环氧树脂;5WT20WT的酚醛树脂;5WT15WT的二硫化钼;1WT10WT的石墨。实验结果表明,本发明制备的液体涂料具有耐高温、耐磨和自润滑的作用,综合性能优异,并且成本较低,适用于活塞等部件。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书8页CN102002312A1/1页21一种液体涂料,其特征在于,包括以下成分40WT60WT的环己酮;2WT10WT的乙基纤维素;10WT30WT的环氧树脂;5WT20WT的酚醛树脂;5WT15WT的二硫化钼;1WT10WT的石墨。2根据权利要求1所述的。
3、液体涂料,其特征在于,包括50WT55WT的环己酮。3根据权利要求1所述的液体涂料,其特征在于,包括3WT7WT的乙基纤维素。4根据权利要求1所述的液体涂料,其特征在于,包括15WT25WT的环氧树脂。5根据权利要求1所述的液体涂料,其特征在于,包括7WT15WT的酚醛树脂。6根据权利要求1所述的液体涂料,其特征在于,包括7WT13WT的二硫化钼。7根据权利要求1所述的液体涂料,其特征在于,包括1WT5WT的石墨。8一种液体涂料的制备方法,其特征在于,包括将环己酮与乙基纤维素混合,得到第一溶液;将所述第一溶液与环氧树脂、二硫化钼、石墨、酚醛树脂混合,得到液体涂料,所述环己酮、乙基纤维素、环氧树。
4、脂、二硫化钼、石墨和酚醛树脂的质量比为40602101030520515110。9根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述环己酮、乙基纤维素、环氧树脂、二硫化钼、石墨和酚醛树脂的质量比为505537152571571315。权利要求书CN102002302ACN102002312A1/8页3液体涂料及其制备方法技术领域0001本发明涉及涂料技术领域,更具体地说,涉及一种液体涂料及其制备方法。背景技术0002在机械、石油开采、船舶设备制造和运输等行业中,设备中的高承载活塞在气缸套中做高速往复运动时由于受到高负荷、高速、瞬时干摩擦等特殊工况的共同作用,部件表面温升较高,相互运动的部件间易于烧。
5、结拉伤,尤其是在新的气缸体和新的活塞之间的往复运动中,活塞运行在上下死点时,活塞与缸套实际处于边界润滑状态,很容易造成气缸及活塞表面的拉伤,造成气缸及活塞的报废,使安装活塞的设备工作寿命缩短,经济成本增高,甚至造成事故或设备失效。为了保证活塞等部件的正常工作,需要在活塞表面涂覆一层耐高温、耐磨的自润滑涂料在上述活塞运行的上下死点时的边界润滑状态下,增加固体膜润滑,从而使活塞具有承载能力并与相对运动的缸套始终保持良好的润滑状态和往复运动状态,使活塞及安装活塞的设备的使用寿命延长。0003目前报道的润滑涂料有多种,例如,申请号为2004100547950的中国专利申请报道了一种耐机油、耐高温、耐磨。
6、润滑涂料及其制备方法,该涂料由粘结剂、固体润滑剂、混合溶剂和助剂组成,其中,粘结剂为聚苯硫醚树脂,固体润滑剂为聚四氟乙烯,助剂为三聚氰胺三聚氰酸脂络合物、三氧化二锑和氟化稀土,适用于260的环境温度。但是,该专利申请中报道的涂料的耐磨性能较差,活塞在高温下工作时有脱落的情况出现,并且该涂料的图层厚度难以控制。专利号为ZL9812684的中国专利报道了一种防粘耐磨涂料,该涂料承载能力较低,耐油压和润滑油介质性差、耐温度性差,其涂层不能广泛应用于高负荷、高速、高温、液压和润滑油介质作用等苛刻工况,并且涂层厚度难控制,易脱落。0004现有技术中,申请号为011304308的中国专利申请报道了一种二硫。
7、化钼基耐温润滑涂料,该涂料以酚醛环氧树脂和有机硅氧树脂为胶黏剂、定睛橡胶为增韧剂、二硫化钼为润滑剂、稀土化合物为抑制剂、金属氧化物为耐高温填料,但是该润滑涂料只适用于航空发动机空气管道组件,不适用于活塞等部件,耐高温、耐磨和自润滑的综合性能较差。发明内容0005有鉴于此,本发明要解决的技术问题在于提供一种液体涂料及其制备方法和使用方法,本发明提供的液体涂料具有耐高温、耐磨和自润滑的作用,成本较低,适用于活塞等部件。0006本发明提供一种液体涂料,包括以下成分000740WT60WT的环己酮;00082WT10WT的乙基纤维素;000910WT30WT的环氧树脂;00105WT20WT的酚醛树脂。
8、;00115WT15WT的二硫化钼;说明书CN102002302ACN102002312A2/8页400121WT10WT的石墨。0013优选的,包括001450WT55WT的环己酮。0015优选的,包括00163WT7WT的乙基纤维素。0017优选的,包括001815WT25WT的环氧树脂。0019优选的,包括00207WT15WT的酚醛树脂。0021优选的,包括00227WT13WT的二硫化钼。0023优选的,包括00241WT5WT的石墨。0025本发明还提供一种液体涂料的制备方法,包括0026将环己酮与乙基纤维素混合,得到第一溶液;0027将所述第一溶液与环氧树脂、二硫化钼、石墨、酚醛。
9、树脂混合,得到液体涂料,所述环己酮、乙基纤维素、环氧树脂、二硫化钼、石墨和酚醛树脂的质量比为40602101030520515110。0028优选的,所述环己酮、乙基纤维素、环氧树脂、二硫化钼、石墨和酚醛树脂的质量比为505537152571571315。0029从上述的技术方案可以看出,本发明提供一种液体涂料及其制备方法,液体涂料包括以下成分40WT60WT的环己酮;2WT10WT的乙基纤维素;10WT30WT的环氧树脂;5WT20WT的酚醛树脂;5WT15WT的二硫化钼;1WT10WT的石墨。乙基纤维素具有粘合、填充、成膜等作用,是液体涂料中的增稠剂和悬浮剂,使液体涂料更好的涂装到活塞表面。
10、;环氧树脂为粘结剂,具有优异的粘接强度;酚醛树脂具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能,可与粘结剂起交联反应,是粘结剂的固化剂;二硫化钼是重要的固体润滑剂,有很好的减磨和自润滑性;石墨为耐磨润滑材料,耐高温,有很强的耐急冷急热性,导电性和导热性良好,有自润滑性。实验结果表明,本发明制备的液体涂料具有耐高温、耐磨和自润滑的作用,综合性能优异,并且成本较低,适用于活塞等部件。具体实施方式0030下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例。
11、,都属于本发明保护的范围。0031本发明公开了一种液体涂料,包括以下成分003240WT60WT的环己酮;00332WT10WT的乙基纤维素;说明书CN102002302ACN102002312A3/8页5003410WT30WT的环氧树脂;00355WT20WT的酚醛树脂;00365WT15WT的二硫化钼;00371WT10WT的石墨。0038环己酮为无色透明液体,是重要的工业溶剂。本发明中,环己酮为环氧树脂的溶剂,也是二硫化钼的载体。所述环己酮含量为40WT60WT,优选为50WT55WT。0039乙基纤维素又称纤维素乙醚,简称EC,具有粘合、填充、成膜等作用。本发明中,乙基纤维素是液体涂。
12、料中的增稠剂,同时为悬浮剂,从而使液体涂料更好的涂装到活塞表面,使活塞表面的涂膜具有一定厚度。乙基纤维素含量为2WT10WT,优选为3WT7WT。0040环氧树脂是指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物。由于环氧树脂的分子结构中含有活泼的环氧基团,因此可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的聚合物。固化后的环氧树脂具有良好的物理化学性能,它对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度。环氧树脂可以使用本领域技术人员熟知的用于涂料的环氧值小于025的环氧树脂,优选选用双酚A型环氧树脂,具体例子可以为E44,E51,E54,E20,E12,E06,E03等。。
13、本发明中,环氧树脂为粘结剂,含量为10WT30WT,优选为15WT25WT。0041酚醛树脂由酚类和醛类缩聚而成,通常所用的酚类有苯酚、甲酚、二甲酚、双酚A等。酚醛树脂简称PF,为黄色、透明、无定形块状物质,具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能,可与环氧树脂起交联反应,是环氧树脂的固化剂。酚醛树脂含量为5WT20WT,优选为7WT15WT。酚醛树脂优选为甲阶酚醛树脂,更优选为双酚A型甲阶酚醛树脂。0042二硫化钼是重要的固体润滑剂,有很好的减磨和自润滑性。二硫化钼含量为5WT15WT,优选为7WT13WT,0043石墨为耐磨润滑材料,在机械工业中为润滑剂。石墨耐高温,有很强的耐急冷急热性,导。
14、电性和导热性良好,有自润滑性。石墨的熔点为385050,沸点为4250,即使经超高温电弧灼烧,重量的损失和热膨胀系数都很小。石墨含量为1WT10WT,优选1WT5WT。0044本发明还提供一种液体涂料的制备方法,包括0045将环己酮与乙基纤维素混合,得到第一溶液;0046将所述第一溶液与环氧树脂、二硫化钼、石墨、酚醛树脂混合,得到液体涂料。0047所述将环己酮与乙基纤维素混合可以通过搅拌的方式实现,对于搅拌时间并无特别限制,最终使乙基纤维素完全溶解在环己酮溶液中即可,从而得到第一溶液。0048得到第一溶液后,将所述第一溶液与环氧树脂、二硫化钼、石墨、酚醛树脂混合可以通过搅拌的方式实现,对于搅拌。
15、时间并无特别限制,优选为25小时,更优选为34小时。0049上述技术方案中,所述环己酮、乙基纤维素、环氧树脂、二硫化钼、石墨和酚醛树脂的质量比优选为40602101030520515110,更优选为505537152571571315。液体涂料的制备过程在常压下进行,温度优选为5080,更优选为6070。说明书CN102002302ACN102002312A4/8页60050利用本发明提供的液体涂料对活塞表面进行涂装时,优选采用以下方法0051提供PSHTD26H铸铁活塞,0052按照本领域人员熟知的对所述铸铁活塞进行脱脂、镀铬、清洗、除氢和磷化处理后,在活塞表面涂装液体涂料。0053对于环槽。
16、镀铬活塞优选采用汽油进行脱脂,直接磷化的活塞优选采用清洗液进行脱脂。镀铬的目是以提高机械零件的硬度、耐磨、耐蚀和耐温性能,而不是以装饰为目的;相应也以此为目的控制镀铬溶液浓度。在所述镀铬过程后,优选使镀铬层厚度为80150微米,更优选为100微米。在镀铬后,还包括对镀铬活塞的清洗和除氢的过程。对于所述清洗过程中,优选采用以下步骤用冷水清洗所述镀铬后的活塞;将所述冷水清洗后的活塞用热水进行清洗,所述热水的温度优选为8090,更优选为8590,所述热水清洗时间优选为510分钟。所述除氢处理优选按照以下步骤进行将所述清洗后的活塞在180200下保温34小时。对于所述磷化处理的活塞优选用热水对磷化膜表。
17、面进行清洗,清洗方式为浸洗,时间为1015分钟,水温为8090,清洗结束后,对磷化膜进行烘干处理,烘干温度为100180,优选120160,时间为510分钟。0054对于在活塞表面涂装液体涂料的方式,可以采用刷涂或喷涂。对活塞涂装涂料后,将活塞放入烘箱,优选升温至90105,更优选为98102,优选保温1小时,再优选升温至140175,更优选160170,优选保温23小时,随炉冷却至室温。0055此外,利用本发明提供的液体涂料对活塞表面进行涂装后还包括对活塞进行浸油处理。0056为了进一步说明本发明的技术方案,下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为进一步说明本。
18、发明的特征和优点,而不是对本发明权利要求的限制。0057实施例10058在65下,在搅拌釜内加入50KG环己酮;在搅拌情况下,缓慢加入3KG乙基纤维素,使乙基纤维素完全润湿;搅拌3小时以上,直至乙基纤维素完全溶解在环己酮溶液中;在搅拌状态下,依次加入15KGE44环氧树脂、11KG二硫化钼、8KG石墨、16KG双酚A型甲阶酚醛树脂;检查物料加入情况,然后搅拌3小时以上;搅拌均匀后,放料包装。本实施例提供的液体涂料的性能测试结果如下0059表1实施例1提供的液体涂料的性能测试结果0060说明书CN102002302ACN102002312A5/8页700610062实施例20063提供PSHTD。
19、26H铸铁活塞,按照本领域人员熟知脱脂、镀铬、清洗、除氢和磷化工序对活塞进行处理,在处理后的活塞表面涂装实施例1提供的液体涂料;0064对涂装有液体涂料的活塞进行浸油处理。0065测厚仪测得活塞表面涂料厚度为18M。0066对上述活塞表面进行擦拭法检验,具体为用5005克松木块来回擦拭试验活塞表面30遍后,测得总膜厚分别为15M。用5005克Q235A钢块来回磨擦活塞试验表面30遍后,测得总膜厚为11M。擦拭法检验结果表明,本实施例制备的液体涂料具有很好的耐磨性能。0067将上述活塞安装在运行速度为768米/秒,平均工作温度200的条件下工作,涂说明书CN102002302ACN1020023。
20、12A6/8页8料不脱落。将上述活塞进行实际运行检验,活塞正常运行300小时后,活塞和缸套不发生烧结粘结,因此,本实施例提供的液体涂料具有耐磨、耐高温、自润滑和抗烧结的功能。0068实施例30069在62下,在搅拌釜内加入45KG环己酮;在搅拌情况下,缓慢加入5KG乙基纤维素,使乙基纤维素完全润湿;搅拌3小时以上,直至乙基纤维素完全溶解在环己酮溶液中;在搅拌状态下,依次分别加入12KGE44环氧树脂、13KG二硫化钼、7KG石墨、18KG双酚A型甲阶酚醛树脂;检查物料加入情况,然后搅拌35小时;搅拌均匀后,放料包装。0070表2实施例3提供的液体涂料的性能测试结果007100720073实施例。
21、4说明书CN102002302ACN102002312A7/8页90074提供HTD26H铸铁活塞,按照本领域人员熟知脱脂、镀铬、清洗、除氢和磷化工序对活塞进行处理,在处理后的活塞表面涂装实施例1提供的液体涂料;0075对涂装有液体涂料的活塞进行浸油处理。0076测厚仪测得活塞表面涂料厚度为182M。0077对上述活塞表面进行擦拭法检验,具体为用5005克松木块来回擦拭试验活塞表面30遍后,测得总膜厚分别为147M。用5005克Q235A钢块来回磨擦活塞试验表面30遍后,测得总膜厚为112M。擦拭法检验结果表明,本实施例制备的液体涂料具有很好的耐磨性能。0078将上述活塞在运行速度为768米/。
22、秒,平均工作温度200的条件下工作,液体涂料不脱落。将上述活塞进行实际运行检验,活塞正常运行300小时后,活塞和缸套不发生烧结粘结,因此,本实施例提供的液体涂料具有耐磨、耐高温、自润滑和抗烧结的功能。0079实施例50080在64下,在搅拌釜内加入54KG环己酮;在搅拌情况下,缓慢加入6KG乙基纤维素,使乙基纤维素完全润湿;搅拌3小时以上,直至乙基纤维素完全溶解在环己酮溶液中;在搅拌状态下,依次分别加入11KGE44环氧树脂、10KG二硫化钼、3KG石墨、16KG双酚A型甲阶酚醛树脂;检查物料加入情况,然后搅拌4小时;搅拌均匀后,放料包装。0081表3实施例5提供的液体涂料的性能测试结果008。
23、20083说明书CN102002302ACN102002312A8/8页100084实施例60085提供HTD26H铸铁活塞,按照本领域人员熟知脱脂、镀铬、清洗、除氢和磷化工序对活塞进行处理,在处理后的活塞表面涂装实施例1提供的液体涂料;0086对涂装有液体涂料的活塞进行浸油处理。0087测厚仪测得活塞表面涂料厚度为177M。0088对上述活塞表面进行擦拭法检验,具体为用5005克松木块来回擦拭试验活塞表面30遍后,测得总膜厚分别为151M。用5005克Q235A钢块来回磨擦活塞试验表面30遍后,测得总膜厚为109M。擦拭法检验结果表明,本实施例制备的液体涂料具有很好的耐磨性能。0089将上述。
24、活塞在运行速度为768米/秒,平均工作温度200的条件下工作,液体涂料不脱落。将上述活塞进行实际运行检验,活塞正常运行300小时后,活塞和缸套不发生烧结粘结,因此,本实施例提供的液体涂料具有耐磨、耐高温、自润滑和抗烧结的功能。0090从上述实施例可以看出,本发明制备的液体涂料具有耐高温,耐磨和自润滑的作用,综合性能优异。0091对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。说明书CN102002302A。