一种基于氰酸酯的斜盘.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410126797.X

申请日:

20140331

公开号:

CN103881560B

公开日:

20160413

当前法律状态:

有效性:

失效

法律详情:

IPC分类号:

C09D179/04,C09D127/18,C09D7/12,B05D7/14,B05D7/24,B05D3/02,C08G73/06,F04B39/00

主分类号:

C09D179/04,C09D127/18,C09D7/12,B05D7/14,B05D7/24,B05D3/02,C08G73/06,F04B39/00

申请人:

嘉善友力轴承有限公司

发明人:

韩建,布占印,宋晓静

地址:

314100 浙江省嘉兴市嘉善县干窑镇干窑大道358号6号厂房

优先权:

CN201410126797A

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明公开了一种基于氰酸酯的斜盘,由基板与耐磨涂层组成,所述耐磨涂层由以下质量配比的组分组成:氰酸酯/环氧树脂共聚物40-60份、PTFE20-50份、二硫化钼10-30份、氟化石墨5-10份、增强材料1-10份。本发明公开的耐磨涂料的组成合理,耐热性与粘接性优异,基于此的斜盘具有优异的耐磨性,无论是干态还是油态摩擦性能远远优于现有树脂制备的斜盘,能够满足汽车空调压缩机的需要。

权利要求书

1.一种基于氰酸酯的斜盘,由基板与耐磨涂层构成,其特征在于:所述耐磨涂层由以下质量配比的组分组成:所述氰酸酯/环氧树脂共聚物由以下质量配比的原料共聚制得:氰酸酯单体100份环氧树脂单体5-20份催化剂0.01-0.05份共聚时的温度为100℃,时间为30分钟;所述催化剂的制备为:将氯化甲基锡与巯基乙胺溶于乙醇,60℃反应3小时;然后升温至回流温度,反应2小时;最后减压除去溶剂得到无色透明液体为催化剂;其中氯化甲基锡与巯基乙胺的摩尔比为1∶(3-4)。 2.根据权利要求1所述基于氰酸酯的斜盘,其特征在于:所述基板的材质为45#钢。 3.根据权利要求1所述基于氰酸酯的斜盘,其特征在于:所述PTFE的粒径为1-10μm;所述二硫化钼的粒径为1-5μm;所述氟化石墨的粒径为1-10μm;所述纳米三氧化二铝的粒径为20-100nm。 4.根据权利要求3所述基于氰酸酯的斜盘,其特征在于:所述PTFE的粒径为3-5μm;所述二硫化钼的粒径为2-3μm;所述氟化石墨的粒径为3-5μm;所述纳米三氧化二铝的粒径为40-60nm。 5.根据权利要求1所述基于氰酸酯的斜盘,其特征在于:所述耐磨涂层由以下质量配比的组分组成:

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车空调压缩机斜盘,具体涉及一种基于氰酸酯的斜盘。

背景技术

汽车空调压缩机是汽车空调系统的关键部件,其中斜盘式空调压缩机以其 结构简单、调节可靠、机器的平衡性能较好、可达到较高的转速等优点,成为 目前汽车空调系统中应用最普遍的压缩机,约占乘用车市场份额的80%左右, 而且有进一步扩大的趋势。

斜盘式空调压缩机中,斜盘与穿过斜盘的主轴同速转动,斜盘通过滑履与 活塞连接驱动活塞做往复运动,再通过吸气与排气的单向控制完成气体的压 缩;斜盘转速可控制活塞往复运动的频率,斜盘和主轴之间的角度可以调节, 由斜盘的倾斜角控制活塞往复运动行程的大小。斜盘的性能直接决定压缩机的 寿命,因此是斜盘式空调压缩机非常关键的部件。

斜盘式空调压缩机运动初期,润滑油尚未到达斜盘表面,斜盘需要在没有 润滑油的干燥条件下运行;在润滑油到达斜盘的表面之后,斜盘仍需在高速和 高载荷下运行(转速和载荷不断变化),所以说,斜盘的运行条件是非常苛刻 的,因此要求斜盘在无润滑油状态(干摩擦)和润滑油状态下都具有良好的耐 磨和抗卡塞性能。

斜盘是在钢或铝的基板上沉积一层厚度为20~30微米的高分子层,该高分 子层为二硫化钼、石墨、PTFE和基础树脂以及部分增强材料所构成的耐磨涂 层,又称滑动接触层。斜盘的制备与选材直接决定了斜盘的性能,包括斜盘的 耐磨性、耐热性以及自润滑性。基础树脂在耐磨涂层中起到粘接的作用,并且 由于树脂材料的固有缺陷,其耐热性较其他组分偏低,因此,要求构成斜盘的 基础树脂除了具有优异的粘接性、耐磨性外,还需具有好的耐热性。

现有的用于斜盘制备的基础树脂一般为聚酰亚胺或者聚酰胺酰亚胺,其能 够一定程度上改善斜盘的自润滑性能,但是由此构成的耐磨涂层的摩擦性,特 别是干摩擦性能,以及粘接性还需提高;另外还有一些关于将聚醚酮、聚醚砜 或者聚醚砜酮材料用于斜盘的报道,此类材料具有一定的耐热性,但是粘接性 差,与其余材料的相容性差;并且现有的基础树脂不能溶于诸如丙酮的常规溶 剂,都需要毒性较大、不环保的溶剂才能溶解,有害于社会环境,同时现有的 基础树脂的固化工艺很苛刻,都需要超过300℃,时间都为几小时,不仅增加 制备难度,更增加了社会能耗。

所以寻找一种高分子材料作为基础树脂,既能满足斜盘的耐磨、耐热性, 又能够简化斜盘的制备,同时环保,很有必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于氰酸酯的斜盘,其既有优异的耐热性、耐磨 性,而且固化后无需机加工即可满足安装精度要求。

为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:一种基于氰酸酯的斜盘,由 基板与耐磨涂层组成,所述耐磨涂层由以下质量配比的组分组成:

所述氰酸酯/环氧树脂共聚物由以下质量配比的原料共聚制得:

氰酸酯单体100份

环氧树脂单体5-20份

催化剂0.01-0.05份

共聚时的温度为100℃,时间为30分钟;

所述催化剂的制备为:将氯化甲基锡与巯基乙胺溶于乙醇,60℃反应3小 时;然后升温至回流温度,反应2小时;最后减压除去溶剂得到无色透明液体 为催化剂;其中氯化甲基锡与巯基乙胺的摩尔比为1∶(3-4)。

优选的,所述基板的材质为45#钢。45#钢广泛用于机械制造,具有机械性 能好、强度高和切削加工性能好等优点;其综合力学性能要优于其他中碳结构 钢,具有较高的强度和韧性等优点。

上述技术方案中,所述PTFE的粒径为1-10um;所述二硫化钼的粒径为 1-5um;所述氟化石墨的粒径为1-10um;所述纳米三氧化二铝的粒径为 20-100nm;优选的,所述PTFE的粒径为3-5um;所述二硫化钼的粒径为 2-3um;所述氟化石墨的粒径为3-5um;所述纳米三氧化二铝的粒径为 40-60nm。

优选的技术方案中,所述耐磨涂层由以下质量配比的组分组成:

上述技术方案中,所述斜盘的制备包括以下步骤:

(1)耐磨涂层的配制:将氰酸酯/环氧树脂共聚物溶于丙酮得到质量浓度为 35-40%的共聚物丙酮溶液;然后将PTFE、二硫化钼、氟化石墨以及增强材料 纳米三氧化二铝混合均匀,得到固体润滑剂;最后将共聚物丙酮溶液与固体润 滑剂混合均匀,得到耐磨涂层溶液;

(2)喷涂:先将基板在100℃预热;然后在基板两侧喷涂耐磨涂层溶液;溶 液喷出量10-15g;喷涂时间2-3s;

(3)固化:喷涂有耐磨涂层的基板经过固化,得到所述基于氰酸酯的斜盘; 固化工艺为:120℃保温10分钟,再升温至150℃保温10分钟,然后升温至 180℃保温10分钟,再升温至200℃保温10分钟,最后升温至240℃保温10 分钟。

优选的技术方案中,所述步骤(2)中基板在喷涂耐磨涂层溶液前经过表面磷 化或钛化处理,提高了耐磨涂层与基板的结合强度。

氰酸酯/环氧树脂共聚物虽然被报道过,但各个具体的部件对其性能的要 求全然不同,有的需要良好的电性能,有的看中优异的力学性能,其中如何得 到性能适合的共聚物是各个应用的关键,本发明利用环氧树脂改善了氰酸酯的 韧性,同时未降低其粘接性与耐热性,以此为基础获得的斜盘耐热、耐磨性优 异。

本发明制备的基础树脂可以溶于丙酮常规溶剂配成共聚物溶液,再与其 余组分混合,然后喷涂至基板两侧;所利用的聚合物与其余组分相容性好,能 够使得其余组分在其中分散均匀,这对于斜盘很重要,因为斜盘的耐磨涂层很 薄,若是构成涂层的各组分相容性差,会导致基板表面的涂层分布不均、缺陷 很多,严重影响斜盘的稳定性与使用寿命。

在加热条件下,热固性树脂会进一步固化,形成交联结构,从而体现出 树脂的优异性能,此时,加热条件,包括温度与时间,对树脂的固化程度有影 响,从而影响固化树脂的性能,进一步影响斜盘的性能;并且催化剂对氰酸酯 的固化以及固化后的性能影响很大,特别对于用于斜盘的树脂来说,要求树脂 在预聚制备共聚物的时候多发生共聚,并且聚合慢,在固化时,要求三嗪环快 速生成以保证耐磨涂层的性能,同时环氧树脂与氰酸酯的固化过程需要接近。 本发明热处理得到的耐磨涂层固化合理,由此得到的斜盘性能优异。

本发明中氰酸酯单体可选用常规氰酸酯单体,比如双酚A型氰酸酯单体 或者双酚F氰酸酯单体;环氧树脂单体可选用常规环氧树脂单体,比如双酚A 型环氧树脂单体或者酚醛环氧树脂单体。

本发明与现有技术相比,具有如下优点:

(1)本发明公开的用于汽车空调压缩机斜盘的基础树脂可以溶于丙酮,后 处理温度低、时间短,耐热性好,与其余组分的相容性佳,以此为基础配制的 耐磨涂层与基板粘接良好。

(2)本发明公开的斜盘用耐磨涂料组成合理,各组分分布均匀,与基底材 料粘接优异,并且喷涂厚度易于调控,固化后无须机加工即可满足安装精度要 求。

(3)本发明将可以溶于丙酮的基础树脂配成共聚物溶液,再与其余组分混 合,然后喷涂至基板两侧,经加热得到斜盘,无需再精加工;制备过程简单可 控,避免了现有技术中有毒溶剂的使用,降低了后处理条件,既环保,又降低 了成本。

(4)本发明利用氰酸酯/环氧树脂共聚物作为基础树脂,配合其余合理组 分制备得到的斜盘耐磨性能、耐热性能优异,外观均匀光滑,是一种性能优异、 成本低、环保的汽车空调压缩机斜盘。

具体实施方式

下面结合实施例、对比例对本发明做进一步详细的说明。

合成例一

催化剂的制备:

将氯化甲基锡与巯基乙胺溶于乙醇,60℃反应3小时;然后升温至回 流温度,反应2小时;最后减压除去溶剂得到无色透明液体为催化剂。氯 化甲基锡与巯基乙胺的摩尔比为1∶3。该催化剂在100℃的预聚温度下, 缓慢的催化氰酸酯与环氧的聚合;当温度升至150℃以上的时候,快速催 化树脂固化。

实施例一

一种基于氰酸酯的斜盘,制备包括以下步骤:

(1)共聚物的制备,100℃下,将1000g双酚A氰酸酯单体、0.1g催化剂与 50g双酚A环氧树脂单体加入到烧杯中,反应30分钟,将液体倒入托盘中, 自然冷却得到固体即为氰酸酯/环氧树脂共聚物;

(2)耐磨涂层的配制:将氰酸酯/环氧树脂共聚物溶于丙酮得到质量浓度为 35%的共聚物丙酮溶液;然后将PTFE、二硫化钼、氟化石墨以及增强材料纳 米三氧化二铝混合均匀,得到固体润滑剂;最后将共聚物丙酮溶液与固体润滑 剂混合均匀,得到耐磨涂层溶液;各组分的质量配比为:

(3)喷涂:先将基板45#钢在100℃预热;然后在基板两侧喷涂耐磨涂层溶 液;溶液喷出量为10g;喷涂时间为3s;

(4)固化:喷涂有耐磨涂层的基板经过固化,得到所述基于氰酸酯的斜盘; 固化工艺为:150℃保温10分钟,再升温至200℃保温10分钟,然后升温至 220℃保温10分钟,最后升温至240℃保温10分钟。

实施例二

一种基于氰酸酯的斜盘,制备包括以下步骤:

(1)共聚物的制备,100℃下,将1000g双酚F氰酸酯单体、0.2g催化剂与 双酚A环氧树脂单体加入到烧杯中,反应30分钟,将液体倒入托盘中,自然 冷却得到固体即为氰酸酯/环氧树脂共聚物;

(2)耐磨涂层的配制:将氰酸酯/环氧树脂共聚物溶于丙酮得到质量浓度为 40%的共聚物丙酮溶液;然后将PTFE、二硫化钼、氟化石墨以及增强材料纳 米三氧化二铝混合均匀,得到固体润滑剂;最后将共聚物丙酮溶液与固体润滑 剂混合均匀,得到耐磨涂层溶液;各组分的质量配比为:

(3)喷涂:先将基板45#钢在100℃预热;然后在基板两侧喷涂耐磨涂层 溶液;溶液喷出量15g;喷涂时间为2s;

(4)固化:喷涂有耐磨涂层的基板经过固化,得到所述基于氰酸酯的斜盘; 固化工艺为:150℃保温10分钟,再升温至200℃保温10分钟,然后升温至 220℃保温10分钟,最后升温至240℃保温10分钟。

实施例三

一种基于氰酸酯的斜盘,制备包括以下步骤:

(1)共聚物的制备,100℃下,将1000g双酚A氰酸酯单体、0.3g催化剂与 200g酚醛环氧树脂单体加入到烧杯中,反应30分钟,将液体倒入托盘中,自 然冷却得到固体即为氰酸酯/环氧树脂共聚物;

(2)耐磨涂层的配制:将氰酸酯/环氧树脂共聚物溶于丙酮得到质量浓度为 40%的共聚物丙酮溶液;然后将PTFE、二硫化钼、氟化石墨以及增强材料纳 米三氧化二铝混合均匀,得到固体润滑剂;最后将共聚物丙酮溶液与固体润滑 剂混合均匀,得到耐磨涂层溶液;各组分的质量配比为:

(3)喷涂:先将基板45#钢在100℃预热;然后在基板两侧喷涂耐磨涂层溶 液;溶液喷出量为15g;喷涂时间为3s;

(4)固化:喷涂有耐磨涂层的基板经过固化,得到所述基于氰酸酯的斜盘; 固化工艺为:150℃保温10分钟,再升温至200℃保温10分钟,然后升温至 220℃保温10分钟,最后升温至240℃保温10分钟。

实施例四

一种基于氰酸酯的斜盘,制备包括以下步骤:

(1)共聚物的制备,100℃下,将1000g双酚A氰酸酯单体、0.25g催化剂 与105g双酚A环氧树脂单体加入到烧杯中,反应30分钟,将液体倒入托盘中, 自然冷却得到固体即为氰酸酯/环氧树脂共聚物;

(2)耐磨涂层的配制:将氰酸酯/环氧树脂共聚物溶于丙酮得到质量浓度为 38%的共聚物丙酮溶液;然后将PTFE、二硫化钼、氟化石墨以及增强材料纳 米三氧化二铝混合均匀,得到固体润滑剂;最后将共聚物丙酮溶液与固体润滑 剂混合均匀,得到耐磨涂层溶液;各组分的质量配比为:

(3)喷涂:先将基板45#钢在100℃预热;然后在基板两侧喷涂耐磨涂层溶 液;溶液喷出量为13g;喷涂时间为3s;

(4)固化:喷涂有耐磨涂层的基板经过固化,得到所述基于氰酸酯的斜盘; 固化工艺为:150℃保温10分钟,再升温至200℃保温10分钟,然后升温至 220℃保温10分钟,最后升温至240℃保温10分钟。

实施例五

一种基于氰酸酯的斜盘,制备包括以下步骤:

(1)共聚物的制备,100℃下,将1000g双酚A氰酸酯单体、0.5g催化剂与 15g酚醛环氧树脂单体加入到烧杯中,反应30分钟,将液体倒入托盘中,自然 冷却得到固体即为氰酸酯/环氧树脂共聚物;

(2)耐磨涂层的配制:将氰酸酯/环氧树脂共聚物溶于丙酮得到质量浓度为 36%的共聚物丙酮溶液;然后将PTFE、二硫化钼、氟化石墨以及增强材料纳 米三氧化二铝混合均匀,得到固体润滑剂;最后将共聚物丙酮溶液与固体润滑 剂混合均匀,得到耐磨涂层溶液;各组分的质量配比为:

(3)喷涂:先将基板45#钢在100℃预热;然后在基板两侧喷涂耐磨涂层 溶液;溶液喷出量15g;喷涂时间3s;

(4)固化:喷涂有耐磨涂层的基板经过固化,得到所述基于氰酸酯的斜盘; 固化工艺为:150℃保温10分钟,再升温至200℃保温10分钟,然后升温至 220℃保温10分钟,最后升温至240℃保温10分钟。

对比例一

一种基于氰酸酯的斜盘,制备包括以下步骤:

(1)共聚物的制备,100℃下,将1000g双酚F氰酸酯单体、0.3g催化剂与 300g酚醛环氧树脂单体加入到烧杯中,反应50分钟,将液体倒入托盘中,自 然冷却得到固体即为氰酸酯/环氧树脂共聚物;

(2)耐磨涂层的配制:将氰酸酯/环氧树脂共聚物溶于丙酮得到质量浓度为 35%的共聚物丙酮溶液;然后将PTFE、二硫化钼、氟化石墨以及增强材料纳 米三氧化二铝混合均匀,得到固体润滑剂;最后将共聚物丙酮溶液与固体润滑 剂混合均匀,得到耐磨涂层溶液;各组分的质量配比为:

(3)喷涂:先将基板45#钢在100℃预热;然后在基板两侧喷涂耐磨涂层溶 液;溶液喷出量15g;喷涂时间3s;

(4)固化:喷涂有耐磨涂层的基板经过固化,得到所述基于氰酸酯的斜 盘;固化工艺为:150℃保温10分钟,再升温至200℃保温10分钟,然后 升温至220℃保温10分钟,最后升温至240℃保温10分钟。

对比例二

一种基于聚酰亚胺的斜盘,制备包括以下步骤:

(1)耐磨涂层的配制:将聚酰亚胺树脂溶于N-甲基吡咯烷酮得到质量浓度 为35%的聚酰亚胺溶液;然后将PTFE、二硫化钼、氟化石墨以及增强材料纳 米三氧化二铝混合均匀,得到固体润滑剂;最后将聚酰亚胺溶液与固体润滑剂 混合均匀,得到耐磨涂层溶液;各组分的质量配比为:

(2)喷涂:在基板45#钢两侧喷涂耐磨涂层溶液;溶液喷出量15g;喷涂时 间3s;

(3)固化:喷涂有耐磨涂层的基板经过固化,得到所述基于聚酰亚胺的 斜盘;固化工艺为:50℃保温30分钟,再升温至300℃保温60分钟,然 后升温至320℃保温30分钟,最后升温至350℃保温100分钟。

对比例三

一种基于聚酰胺酰亚胺的斜盘,制备包括以下步骤:

(1)耐磨涂层的配制:将聚酰胺酰亚胺树脂溶于N-甲基吡咯烷酮得到质量 浓度为35%的聚酰胺酰亚胺溶液;然后将PTFE、二硫化钼、氟化石墨以及增 强材料纳米三氧化二铝混合均匀,得到固体润滑剂;最后将聚酰胺酰亚胺溶液 与固体润滑剂混合均匀,得到耐磨涂层溶液;各组分的质量配比为:

(2)喷涂:在基板45#钢两侧喷涂耐磨涂层溶液;溶液喷出量14g;喷涂时 间2s;

(3)固化:喷涂有耐磨涂层的基板经过固化,得到所述基于聚酰胺酰亚 胺的斜盘;固化工艺为:50℃保温30分钟,再升温至300℃保温60分钟, 然后升温至320℃保温30分钟,最后升温至350℃保温100分钟。

将实施例一、二、三、四、五以及对比例一、二、三制备的斜盘上的 高分子层刮下,进行热失重性能测试,以热失重5%时的温度为初始分解 温度,考察各耐磨涂料层的耐热性;根据根据GB1720测试了上述各实施 例以及对比例中耐磨涂料的附着力,考察各耐磨涂料层的粘接性;具体结 果见表1,可以看出本发明公开的耐磨涂料的组成合理,耐热性与粘接性 优异。

表1实施例、对比例中耐磨涂料层的表征

对斜盘进行干摩擦和喷油条件下的抗卡塞测试:

干摩擦测试,测试时间为40分钟,室温开始,要求光滑无磨损

试验机:三销/盘型卡塞试验机

压力:5Mpa

转速:800rpm

滑动状态:制冷气体(无)

试样尺寸:外径96mm,内径64mm

喷油测试,测试时间为100小时,室温开始,要求光滑无磨损

试验机:三销/盘型卡塞试验机

压力:5Mpa

转速:4500rpm

滑动状态:喷油雾、制冷气体(无)

试样尺寸:外径96mm,内径64mm

对上述斜盘进行耐磨涂料层抗咬合测试:干态或者油态下,用三个直 径为12mm的半钢球的平面作为对磨件在斜盘上滑动,对磨件和斜盘间的 载荷是5N/mm2,对磨件与斜盘的相对运动速度为3.35m/s或者18.8m/s, 摩擦,测试到斜盘涂层磨光,所记时间即为咬合时间,其越大说明斜盘耐 摩擦性越好。上述耐磨测试结果与咬合时间结果见表2。

表2斜盘的各项技术指标

从表2可以看出,本发明的斜盘具有优异的耐磨性,无论是干态还是油态 摩擦性能远远优于现有技术制备的斜盘。

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1、(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201410126797.X (22)申请日 2014.03.31 C09D 179/04(2006.01) C09D 127/18(2006.01) C09D 7/12(2006.01) B05D 7/14(2006.01) B05D 7/24(2006.01) B05D 3/02(2006.01) C08G 73/06(2006.01) F04B 39/00(2006.01) (73)专利权人 嘉善友力轴承有限公司 地址 314100 浙江省嘉兴市嘉善县干窑镇干 窑大道 358 号 6 号厂房 (72)发明人 韩建 布占印 宋晓静 U。

2、S 4,918,157 ,1990.04.17, CN 101772553 A,2010.07.07, CN 85107487 A,1987.04.15, CN 101806299 A,2010.08.18, CN 102115632 A,2011.07.06, (54) 发明名称 一种基于氰酸酯的斜盘 (57) 摘要 本发明公开了一种基于氰酸酯的斜盘, 由基 板与耐磨涂层组成, 所述耐磨涂层由以下质量配 比的组分组成 : 氰酸酯环氧树脂共聚物 40-60 份、 PTFE20-50 份、 二硫化钼 10-30 份、 氟化石墨 5-10 份、 增强材料 1-10 份。本发明公开的耐磨涂 料的组成。

3、合理, 耐热性与粘接性优异, 基于此的斜 盘具有优异的耐磨性, 无论是干态还是油态摩擦 性能远远优于现有树脂制备的斜盘, 能够满足汽 车空调压缩机的需要。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 赵文 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书1页 说明书9页 CN 103881560 B 2016.04.13 CN 103881560 B 1/1 页 2 1.一种基于氰酸酯的斜盘, 由基板与耐磨涂层构成, 其特征在于 : 所述耐磨涂层由以 下质量配比的组分组成 : 所述氰酸酯 / 环氧树脂共聚物由以下质量配比的原料共聚制得 : 氰酸酯单体 100 份 环氧树。

4、脂单体 5-20 份 催化剂 0.01-0.05 份 共聚时的温度为 100, 时间为 30 分钟 ; 所述催化剂的制备为 : 将氯化甲基锡与巯基乙胺溶于乙醇, 60反应 3 小时 ; 然后升温 至回流温度, 反应 2 小时 ; 最后减压除去溶剂得到无色透明液体为催化剂 ; 其中氯化甲基锡 与巯基乙胺的摩尔比为 1 (3-4)。 2.根据权利要求 1 所述基于氰酸酯的斜盘, 其特征在于 : 所述基板的材质为 45# 钢。 3.根据权利要求 1 所述基于氰酸酯的斜盘, 其特征在于 : 所述 PTFE 的粒径为 1-10m ; 所述二硫化钼的粒径为 1-5m ; 所述氟化石墨的粒径为 1-10m 。

5、; 所述纳米三氧化二铝的粒径为 20-100nm。 4.根据权利要求 3 所述基于氰酸酯的斜盘, 其特征在于 : 所述 PTFE 的粒径为 3-5m ; 所述二硫化钼的粒径为 2-3m ; 所述氟化石墨的粒径为 3-5m ; 所述纳米三氧化二铝的粒径为 40-60nm。 5.根据权利要求 1 所述基于氰酸酯的斜盘, 其特征在于 : 所述耐磨涂层由以下质量配 比的组分组成 : 权 利 要 求 书 CN 103881560 B 2 1/9 页 3 一种基于氰酸酯的斜盘 技术领域 0001 本发明涉及一种汽车空调压缩机斜盘, 具体涉及一种基于氰酸酯的斜盘。 背景技术 0002 汽车空调压缩机是汽车空。

6、调系统的关键部件, 其中斜盘式空调压缩机以其结构简 单、 调节可靠、 机器的平衡性能较好、 可达到较高的转速等优点, 成为目前汽车空调系统中 应用最普遍的压缩机, 约占乘用车市场份额的 80左右, 而且有进一步扩大的趋势。 0003 斜盘式空调压缩机中, 斜盘与穿过斜盘的主轴同速转动, 斜盘通过滑履与活塞连 接驱动活塞做往复运动, 再通过吸气与排气的单向控制完成气体的压缩 ; 斜盘转速可控制 活塞往复运动的频率, 斜盘和主轴之间的角度可以调节, 由斜盘的倾斜角控制活塞往复运 动行程的大小。斜盘的性能直接决定压缩机的寿命, 因此是斜盘式空调压缩机非常关键的 部件。 0004 斜盘式空调压缩机运动。

7、初期, 润滑油尚未到达斜盘表面, 斜盘需要在没有润滑油 的干燥条件下运行 ; 在润滑油到达斜盘的表面之后, 斜盘仍需在高速和高载荷下运行 ( 转 速和载荷不断变化 ), 所以说, 斜盘的运行条件是非常苛刻的, 因此要求斜盘在无润滑油状 态 ( 干摩擦 ) 和润滑油状态下都具有良好的耐磨和抗卡塞性能。 0005 斜盘是在钢或铝的基板上沉积一层厚度为 20 30 微米的高分子层, 该高分子层 为二硫化钼、 石墨、 PTFE 和基础树脂以及部分增强材料所构成的耐磨涂层, 又称滑动接触 层。斜盘的制备与选材直接决定了斜盘的性能, 包括斜盘的耐磨性、 耐热性以及自润滑性。 基础树脂在耐磨涂层中起到粘接的。

8、作用, 并且由于树脂材料的固有缺陷, 其耐热性较其他 组分偏低, 因此, 要求构成斜盘的基础树脂除了具有优异的粘接性、 耐磨性外, 还需具有好 的耐热性。 0006 现有的用于斜盘制备的基础树脂一般为聚酰亚胺或者聚酰胺酰亚胺, 其能够一定 程度上改善斜盘的自润滑性能, 但是由此构成的耐磨涂层的摩擦性, 特别是干摩擦性能, 以 及粘接性还需提高 ; 另外还有一些关于将聚醚酮、 聚醚砜或者聚醚砜酮材料用于斜盘的报 道, 此类材料具有一定的耐热性, 但是粘接性差, 与其余材料的相容性差 ; 并且现有的基础 树脂不能溶于诸如丙酮的常规溶剂, 都需要毒性较大、 不环保的溶剂才能溶解, 有害于社会 环境,。

9、 同时现有的基础树脂的固化工艺很苛刻, 都需要超过 300, 时间都为几小时, 不仅增 加制备难度, 更增加了社会能耗。 0007 所以寻找一种高分子材料作为基础树脂, 既能满足斜盘的耐磨、 耐热性, 又能够简 化斜盘的制备, 同时环保, 很有必要。 发明内容 0008 本发明的目的是提供一种基于氰酸酯的斜盘, 其既有优异的耐热性、 耐磨性, 而且 固化后无需机加工即可满足安装精度要求。 0009 为达到上述目的, 本发明采用的技术方案是 : 一种基于氰酸酯的斜盘, 由基板与耐 说 明 书 CN 103881560 B 3 2/9 页 4 磨涂层组成, 所述耐磨涂层由以下质量配比的组分组成 :。

10、 0010 0011 所述氰酸酯环氧树脂共聚物由以下质量配比的原料共聚制得 : 0012 氰酸酯单体 100 份 0013 环氧树脂单体 5-20 份 0014 催化剂 0.01-0.05 份 0015 共聚时的温度为 100, 时间为 30 分钟 ; 0016 所述催化剂的制备为 : 将氯化甲基锡与巯基乙胺溶于乙醇, 60反应 3 小时 ; 然后 升温至回流温度, 反应 2 小时 ; 最后减压除去溶剂得到无色透明液体为催化剂 ; 其中氯化甲 基锡与巯基乙胺的摩尔比为 1 (3-4)。 0017 优选的, 所述基板的材质为45#钢。 45#钢广泛用于机械制造, 具有机械性能好、 强 度高和切削。

11、加工性能好等优点 ; 其综合力学性能要优于其他中碳结构钢, 具有较高的强度 和韧性等优点。 0018 上述技术方案中, 所述 PTFE 的粒径为 1-10um ; 所述二硫化钼的粒径为 1-5um ; 所 述氟化石墨的粒径为 1-10um ; 所述纳米三氧化二铝的粒径为 20-100nm ; 优选的, 所述 PTFE 的粒径为 3-5um ; 所述二硫化钼的粒径为 2-3um ; 所述氟化石墨的粒径为 3-5um ; 所述纳米 三氧化二铝的粒径为 40-60nm。 0019 优选的技术方案中, 所述耐磨涂层由以下质量配比的组分组成 : 0020 0021 上述技术方案中, 所述斜盘的制备包括以。

12、下步骤 : 0022 (1) 耐磨涂层的配制 : 将氰酸酯环氧树脂共聚物溶于丙酮得到质量浓度为 35-40的共聚物丙酮溶液 ; 然后将 PTFE、 二硫化钼、 氟化石墨以及增强材料纳米三氧化二 铝混合均匀, 得到固体润滑剂 ; 最后将共聚物丙酮溶液与固体润滑剂混合均匀, 得到耐磨涂 层溶液 ; 0023 (2) 喷涂 : 先将基板在 100预热 ; 然后在基板两侧喷涂耐磨涂层溶液 ; 溶液喷出 量 10-15g ; 喷涂时间 2-3s ; 0024 (3) 固化 : 喷涂有耐磨涂层的基板经过固化, 得到所述基于氰酸酯的斜盘 ; 固化工 说 明 书 CN 103881560 B 4 3/9 页 。

13、5 艺为 : 120保温 10 分钟, 再升温至 150保温 10 分钟, 然后升温至 180保温 10 分钟, 再 升温至 200保温 10 分钟, 最后升温至 240保温 10 分钟。 0025 优选的技术方案中, 所述步骤 (2) 中基板在喷涂耐磨涂层溶液前经过表面磷化或 钛化处理, 提高了耐磨涂层与基板的结合强度。 0026 氰酸酯环氧树脂共聚物虽然被报道过, 但各个具体的部件对其性能的要求全然 不同, 有的需要良好的电性能, 有的看中优异的力学性能, 其中如何得到性能适合的共聚物 是各个应用的关键, 本发明利用环氧树脂改善了氰酸酯的韧性, 同时未降低其粘接性与耐 热性, 以此为基础获。

14、得的斜盘耐热、 耐磨性优异。 0027 本发明制备的基础树脂可以溶于丙酮常规溶剂配成共聚物溶液, 再与其余组分混 合, 然后喷涂至基板两侧 ; 所利用的聚合物与其余组分相容性好, 能够使得其余组分在其 中分散均匀, 这对于斜盘很重要, 因为斜盘的耐磨涂层很薄, 若是构成涂层的各组分相容性 差, 会导致基板表面的涂层分布不均、 缺陷很多, 严重影响斜盘的稳定性与使用寿命。 0028 在加热条件下, 热固性树脂会进一步固化, 形成交联结构, 从而体现出树脂的优异 性能, 此时, 加热条件, 包括温度与时间, 对树脂的固化程度有影响, 从而影响固化树脂的性 能, 进一步影响斜盘的性能 ; 并且催化剂。

15、对氰酸酯的固化以及固化后的性能影响很大, 特别 对于用于斜盘的树脂来说, 要求树脂在预聚制备共聚物的时候多发生共聚, 并且聚合慢, 在 固化时, 要求三嗪环快速生成以保证耐磨涂层的性能, 同时环氧树脂与氰酸酯的固化过程 需要接近。本发明热处理得到的耐磨涂层固化合理, 由此得到的斜盘性能优异。 0029 本发明中氰酸酯单体可选用常规氰酸酯单体, 比如双酚 A 型氰酸酯单体或者双酚 F 氰酸酯单体 ; 环氧树脂单体可选用常规环氧树脂单体, 比如双酚 A 型环氧树脂单体或者酚 醛环氧树脂单体。 0030 本发明与现有技术相比, 具有如下优点 : 0031 (1) 本发明公开的用于汽车空调压缩机斜盘的。

16、基础树脂可以溶于丙酮, 后处理温 度低、 时间短, 耐热性好, 与其余组分的相容性佳, 以此为基础配制的耐磨涂层与基板粘接 良好。 0032 (2) 本发明公开的斜盘用耐磨涂料组成合理, 各组分分布均匀, 与基底材料粘接优 异, 并且喷涂厚度易于调控, 固化后无须机加工即可满足安装精度要求。 0033 (3) 本发明将可以溶于丙酮的基础树脂配成共聚物溶液, 再与其余组分混合, 然后 喷涂至基板两侧, 经加热得到斜盘, 无需再精加工 ; 制备过程简单可控, 避免了现有技术中 有毒溶剂的使用, 降低了后处理条件, 既环保, 又降低了成本。 0034 (4) 本发明利用氰酸酯环氧树脂共聚物作为基础树。

17、脂, 配合其余合理组分制备 得到的斜盘耐磨性能、 耐热性能优异, 外观均匀光滑, 是一种性能优异、 成本低、 环保的汽车 空调压缩机斜盘。 具体实施方式 0035 下面结合实施例、 对比例对本发明做进一步详细的说明。 0036 合成例一 0037 催化剂的制备 : 0038 将氯化甲基锡与巯基乙胺溶于乙醇, 60反应 3 小时 ; 然后升温至回流温度, 反应 说 明 书 CN 103881560 B 5 4/9 页 6 2 小时 ; 最后减压除去溶剂得到无色透明液体为催化剂。氯化甲基锡与巯基乙胺的摩尔比 为 1 3。该催化剂在 100的预聚温度下, 缓慢的催化氰酸酯与环氧的聚合 ; 当温度升至。

18、 150以上的时候, 快速催化树脂固化。 0039 实施例一 0040 一种基于氰酸酯的斜盘, 制备包括以下步骤 : 0041 (1) 共聚物的制备, 100下, 将 1000g 双酚 A 氰酸酯单体、 0.1g 催化剂与 50g 双酚 A 环氧树脂单体加入到烧杯中, 反应 30 分钟, 将液体倒入托盘中, 自然冷却得到固体即为氰 酸酯环氧树脂共聚物 ; 0042 (2) 耐磨涂层的配制 : 将氰酸酯环氧树脂共聚物溶于丙酮得到质量浓度为 35 的共聚物丙酮溶液 ; 然后将 PTFE、 二硫化钼、 氟化石墨以及增强材料纳米三氧化二铝混合 均匀, 得到固体润滑剂 ; 最后将共聚物丙酮溶液与固体润滑。

19、剂混合均匀, 得到耐磨涂层溶 液 ; 各组分的质量配比为 : 0043 0044 (3) 喷涂 : 先将基板 45# 钢在 100预热 ; 然后在基板两侧喷涂耐磨涂层溶液 ; 溶 液喷出量为 10g ; 喷涂时间为 3s ; 0045 (4) 固化 : 喷涂有耐磨涂层的基板经过固化, 得到所述基于氰酸酯的斜盘 ; 固化工 艺为 : 150保温 10 分钟, 再升温至 200保温 10 分钟, 然后升温至 220保温 10 分钟, 最 后升温至 240保温 10 分钟。 0046 实施例二 0047 一种基于氰酸酯的斜盘, 制备包括以下步骤 : 0048 (1) 共聚物的制备, 100下, 将 。

20、1000g 双酚 F 氰酸酯单体、 0.2g 催化剂与双酚 A 环 氧树脂单体加入到烧杯中, 反应 30 分钟, 将液体倒入托盘中, 自然冷却得到固体即为氰酸 酯环氧树脂共聚物 ; 0049 (2) 耐磨涂层的配制 : 将氰酸酯环氧树脂共聚物溶于丙酮得到质量浓度为 40 的共聚物丙酮溶液 ; 然后将 PTFE、 二硫化钼、 氟化石墨以及增强材料纳米三氧化二铝混合 均匀, 得到固体润滑剂 ; 最后将共聚物丙酮溶液与固体润滑剂混合均匀, 得到耐磨涂层溶 液 ; 各组分的质量配比为 : 0050 说 明 书 CN 103881560 B 6 5/9 页 7 0051 (3) 喷涂 : 先将基板 45。

21、# 钢在 100预热 ; 然后在基板两侧喷涂耐磨涂层溶液 ; 溶 液喷出量 15g ; 喷涂时间为 2s ; 0052 (4) 固化 : 喷涂有耐磨涂层的基板经过固化, 得到所述基于氰酸酯的斜盘 ; 固化工 艺为 : 150保温 10 分钟, 再升温至 200保温 10 分钟, 然后升温至 220保温 10 分钟, 最 后升温至 240保温 10 分钟。 0053 实施例三 0054 一种基于氰酸酯的斜盘, 制备包括以下步骤 : 0055 (1) 共聚物的制备, 100下, 将 1000g 双酚 A 氰酸酯单体、 0.3g 催化剂与 200g 酚 醛环氧树脂单体加入到烧杯中, 反应 30 分钟。

22、, 将液体倒入托盘中, 自然冷却得到固体即为 氰酸酯环氧树脂共聚物 ; 0056 (2) 耐磨涂层的配制 : 将氰酸酯环氧树脂共聚物溶于丙酮得到质量浓度为 40 的共聚物丙酮溶液 ; 然后将 PTFE、 二硫化钼、 氟化石墨以及增强材料纳米三氧化二铝混合 均匀, 得到固体润滑剂 ; 最后将共聚物丙酮溶液与固体润滑剂混合均匀, 得到耐磨涂层溶 液 ; 各组分的质量配比为 : 0057 0058 (3) 喷涂 : 先将基板 45# 钢在 100预热 ; 然后在基板两侧喷涂耐磨涂层溶液 ; 溶 液喷出量为 15g ; 喷涂时间为 3s ; 0059 (4) 固化 : 喷涂有耐磨涂层的基板经过固化, 。

23、得到所述基于氰酸酯的斜盘 ; 固化工 艺为 : 150保温 10 分钟, 再升温至 200保温 10 分钟, 然后升温至 220保温 10 分钟, 最 后升温至 240保温 10 分钟。 0060 实施例四 0061 一种基于氰酸酯的斜盘, 制备包括以下步骤 : 0062 (1) 共聚物的制备, 100下, 将 1000g 双酚 A 氰酸酯单体、 0.25g 催化剂与 105g 双 酚A环氧树脂单体加入到烧杯中, 反应30分钟, 将液体倒入托盘中, 自然冷却得到固体即为 氰酸酯环氧树脂共聚物 ; 0063 (2) 耐磨涂层的配制 : 将氰酸酯环氧树脂共聚物溶于丙酮得到质量浓度为 38 说 明 。

24、书 CN 103881560 B 7 6/9 页 8 的共聚物丙酮溶液 ; 然后将 PTFE、 二硫化钼、 氟化石墨以及增强材料纳米三氧化二铝混合 均匀, 得到固体润滑剂 ; 最后将共聚物丙酮溶液与固体润滑剂混合均匀, 得到耐磨涂层溶 液 ; 各组分的质量配比为 : 0064 0065 (3) 喷涂 : 先将基板 45# 钢在 100预热 ; 然后在基板两侧喷涂耐磨涂层溶液 ; 溶 液喷出量为 13g ; 喷涂时间为 3s ; 0066 (4) 固化 : 喷涂有耐磨涂层的基板经过固化, 得到所述基于氰酸酯的斜盘 ; 固化工 艺为 : 150保温 10 分钟, 再升温至 200保温 10 分钟,。

25、 然后升温至 220保温 10 分钟, 最 后升温至 240保温 10 分钟。 0067 实施例五 0068 一种基于氰酸酯的斜盘, 制备包括以下步骤 : 0069 (1) 共聚物的制备, 100下, 将 1000g 双酚 A 氰酸酯单体、 0.5g 催化剂与 15g 酚醛 环氧树脂单体加入到烧杯中, 反应 30 分钟, 将液体倒入托盘中, 自然冷却得到固体即为氰 酸酯环氧树脂共聚物 ; 0070 (2) 耐磨涂层的配制 : 将氰酸酯环氧树脂共聚物溶于丙酮得到质量浓度为 36 的共聚物丙酮溶液 ; 然后将 PTFE、 二硫化钼、 氟化石墨以及增强材料纳米三氧化二铝混合 均匀, 得到固体润滑剂 。

26、; 最后将共聚物丙酮溶液与固体润滑剂混合均匀, 得到耐磨涂层溶 液 ; 各组分的质量配比为 : 0071 0072 0073 (3) 喷涂 : 先将基板 45# 钢在 100预热 ; 然后在基板两侧喷涂耐磨涂层溶液 ; 溶 液喷出量 15g ; 喷涂时间 3s ; 0074 (4) 固化 : 喷涂有耐磨涂层的基板经过固化, 得到所述基于氰酸酯的斜盘 ; 固化工 艺为 : 150保温 10 分钟, 再升温至 200保温 10 分钟, 然后升温至 220保温 10 分钟, 最 后升温至 240保温 10 分钟。 0075 对比例一 0076 一种基于氰酸酯的斜盘, 制备包括以下步骤 : 说 明 书。

27、 CN 103881560 B 8 7/9 页 9 0077 (1) 共聚物的制备, 100下, 将 1000g 双酚 F 氰酸酯单体、 0.3g 催化剂与 300g 酚 醛环氧树脂单体加入到烧杯中, 反应 50 分钟, 将液体倒入托盘中, 自然冷却得到固体即为 氰酸酯环氧树脂共聚物 ; 0078 (2) 耐磨涂层的配制 : 将氰酸酯环氧树脂共聚物溶于丙酮得到质量浓度为 35 的共聚物丙酮溶液 ; 然后将 PTFE、 二硫化钼、 氟化石墨以及增强材料纳米三氧化二铝混合 均匀, 得到固体润滑剂 ; 最后将共聚物丙酮溶液与固体润滑剂混合均匀, 得到耐磨涂层溶 液 ; 各组分的质量配比为 : 007。

28、9 0080 (3) 喷涂 : 先将基板 45# 钢在 100预热 ; 然后在基板两侧喷涂耐磨涂层溶液 ; 溶 液喷出量 15g ; 喷涂时间 3s ; 0081 (4) 固化 : 喷涂有耐磨涂层的基板经过固化, 得到所述基于氰酸酯的斜盘 ; 固化工 艺为 : 150保温 10 分钟, 再升温至 200保温 10 分钟, 然后升温至 220保温 10 分钟, 最 后升温至 240保温 10 分钟。 0082 对比例二 0083 一种基于聚酰亚胺的斜盘, 制备包括以下步骤 : 0084 (1)耐磨涂层的配制 : 将聚酰亚胺树脂溶于N-甲基吡咯烷酮得到质量浓度为35 的聚酰亚胺溶液 ; 然后将 P。

29、TFE、 二硫化钼、 氟化石墨以及增强材料纳米三氧化二铝混合均 匀, 得到固体润滑剂 ; 最后将聚酰亚胺溶液与固体润滑剂混合均匀, 得到耐磨涂层溶液 ; 各 组分的质量配比为 : 0085 0086 (2) 喷涂 : 在基板 45# 钢两侧喷涂耐磨涂层溶液 ; 溶液喷出量 15g ; 喷涂时间 3s ; 0087 (3) 固化 : 喷涂有耐磨涂层的基板经过固化, 得到所述基于聚酰亚胺的斜盘 ; 固化 工艺为 : 50保温 30 分钟, 再升温至 300保温 60 分钟, 然后升温至 320保温 30 分钟, 最 后升温至 350保温 100 分钟。 0088 对比例三 0089 一种基于聚酰胺。

30、酰亚胺的斜盘, 制备包括以下步骤 : 0090 (1) 耐磨涂层的配制 : 将聚酰胺酰亚胺树脂溶于 N- 甲基吡咯烷酮得到质量浓度为 说 明 书 CN 103881560 B 9 8/9 页 10 35的聚酰胺酰亚胺溶液 ; 然后将 PTFE、 二硫化钼、 氟化石墨以及增强材料纳米三氧化二 铝混合均匀, 得到固体润滑剂 ; 最后将聚酰胺酰亚胺溶液与固体润滑剂混合均匀, 得到耐磨 涂层溶液 ; 各组分的质量配比为 : 0091 0092 (2) 喷涂 : 在基板 45# 钢两侧喷涂耐磨涂层溶液 ; 溶液喷出量 14g ; 喷涂时间 2s ; 0093 (3) 固化 : 喷涂有耐磨涂层的基板经过固。

31、化, 得到所述基于聚酰胺酰亚胺的斜盘 ; 固化工艺为 : 50保温 30 分钟, 再升温至 300保温 60 分钟, 然后升温至 320保温 30 分 钟, 最后升温至 350保温 100 分钟。 0094 将实施例一、 二、 三、 四、 五以及对比例一、 二、 三制备的斜盘上的高分子层刮下, 进 行热失重性能测试, 以热失重 5时的温度为初始分解温度, 考察各耐磨涂料层的耐热性 ; 根据根据 GB1720 测试了上述各实施例以及对比例中耐磨涂料的附着力, 考察各耐磨涂料 层的粘接性 ; 具体结果见表 1, 可以看出本发明公开的耐磨涂料的组成合理, 耐热性与粘接 性优异。 0095 表 1 实。

32、施例、 对比例中耐磨涂料层的表征 0096 0097 对斜盘进行干摩擦和喷油条件下的抗卡塞测试 : 0098 干摩擦测试, 测试时间为 40 分钟, 室温开始, 要求光滑无磨损 0099 试验机 : 三销盘型卡塞试验机 0100 压力 : 5Mpa 0101 转速 : 800rpm 0102 滑动状态 : 制冷气体 ( 无 ) 0103 试样尺寸 : 外径 96mm, 内径 64mm 0104 喷油测试, 测试时间为 100 小时, 室温开始, 要求光滑无磨损 0105 试验机 : 三销盘型卡塞试验机 0106 压力 : 5Mpa 0107 转速 : 4500rpm 0108 滑动状态 : 喷。

33、油雾、 制冷气体 ( 无 ) 说 明 书 CN 103881560 B 10 9/9 页 11 0109 试样尺寸 : 外径 96mm, 内径 64mm 0110 对上述斜盘进行耐磨涂料层抗咬合测试 : 干态或者油态下, 用三个直径为 12mm 的 半钢球的平面作为对磨件在斜盘上滑动, 对磨件和斜盘间的载荷是5Nmm2, 对磨件与斜盘 的相对运动速度为3.35ms或者18.8ms, 摩擦, 测试到斜盘涂层磨光, 所记时间即为咬 合时间, 其越大说明斜盘耐摩擦性越好。上述耐磨测试结果与咬合时间结果见表 2。 0111 表 2 斜盘的各项技术指标 0112 0113 从表 2 可以看出, 本发明的斜盘具有优异的耐磨性, 无论是干态还是油态摩擦性 能远远优于现有技术制备的斜盘。 说 明 书 CN 103881560 B 11 。

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