專利名稱：液體涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及涂料技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種液體涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
在機(jī)械、石油開采、船舶設(shè)備制造和運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)中，設(shè)備中的高承載活塞在氣缸套 中做高速往復(fù)運(yùn)動時由于受到高負(fù)荷、高速、瞬時干摩擦等特殊工況的共同作用，部件表面 溫升較高，相互運(yùn)動的部件間易于燒結(jié)拉傷，尤其是在新的氣缸體和新的活塞之間的往復(fù) 運(yùn)動中，活塞運(yùn)行在上下死點時，活塞與缸套實際處于邊界潤滑狀態(tài)，很容易造成氣缸及活 塞表面的拉傷，造成氣缸及活塞的報廢，使安裝活塞的設(shè)備工作壽命縮短，經(jīng)濟(jì)成本增高， 甚至造成事故或設(shè)備失效。為了保證活塞等部件的正常工作，需要在活塞表面涂覆一層耐 高溫、耐磨的自潤滑涂料在上述活塞運(yùn)行的上下死點時的邊界潤滑狀態(tài)下，增加固體膜潤 滑，從而使活塞具有承載能力并與相對運(yùn)動的缸套始終保持良好的潤滑狀態(tài)和往復(fù)運(yùn)動狀 態(tài)，使活塞及安裝活塞的設(shè)備的使用壽命延長。目前報道的潤滑涂料有多種，例如，申請?zhí)枮?00410054795. 0的中國專利申請報 道了一種耐機(jī)油、耐高溫、耐磨潤滑涂料及其制備方法，該涂料由粘結(jié)劑、固體潤滑劑、混合 溶劑和助劑組成，其中，粘結(jié)劑為聚苯硫醚樹脂，固體潤滑劑為聚四氟乙烯，助劑為三聚氰 胺三聚氰酸脂絡(luò)合物、三氧化二銻和氟化稀土，適用于260°C的環(huán)境溫度。但是，該專利申請 中報道的涂料的耐磨性能較差，活塞在高溫下工作時有脫落的情況出現(xiàn)，并且該涂料的圖 層厚度難以控制。專利號為ZL981268. 4的中國專利報道了一種防粘耐磨涂料，該涂料承載 能力較低，耐油壓和潤滑油介質(zhì)性差、耐溫度性差，其涂層不能廣泛應(yīng)用于高負(fù)荷、高速、高 溫、液壓和潤滑油介質(zhì)作用等苛刻工況，并且涂層厚度難控制，易脫落?，F(xiàn)有技術(shù)中，申請?zhí)枮?1130430. 8的中國專利申請報道了一種二硫化鉬基耐溫 潤滑涂料，該涂料以酚醛環(huán)氧樹脂和有機(jī)硅氧樹脂為膠黏劑、定睛橡膠為增韌劑、二硫化鉬 為潤滑劑、稀土化合物為抑制劑、金屬氧化物為耐高溫填料，但是該潤滑涂料只適用于航空 發(fā)動機(jī)空氣管道組件，不適用于活塞等部件，耐高溫、耐磨和自潤滑的綜合性能較差。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種液體涂料及其制備方法和使用 方法，本發(fā)明提供的液體涂料具有耐高溫、耐磨和自潤滑的作用，成本較低，適用于活塞等 部件。本發(fā)明提供一種液體涂料，包括以下成分40wt % 60wt % 的環(huán)己酮；2wt % IOwt %的乙基纖維素；IOwt % 30wt %的環(huán)氧樹月旨；5wt % 20wt %的酚醛樹脂；5wt % 15wt % 的二硫化鉬；
lwt% 石墨。優(yōu)選的，包括50wt % 55wt % 的環(huán)己酮。優(yōu)選的，包括3wt % 7wt %的乙基纖維素。優(yōu)選的，包括15wt% 25wt%的環(huán)氧樹脂。優(yōu)選的，包括7wt% 15wt%的酚醛樹脂。優(yōu)選的，包括7wt % 13wt % 的二硫化鉬。優(yōu)選的，包括Iwt % 5wt % 的石墨。本發(fā)明還提供一種液體涂料的制備方法，包括將環(huán)己酮與乙基纖維素混合，得到第一溶液；將所述第一溶液與環(huán)氧樹脂、二硫化鉬、石墨、酚醛樹脂混合，得到液體涂料，所 述環(huán)己酮、乙基纖維素、環(huán)氧樹脂、二硫化鉬、石墨和酚醛樹脂的質(zhì)量比為40 60 2 10 10 30 5 20 5 15 1 10。優(yōu)選的，所述環(huán)己酮、乙基纖維素、環(huán)氧樹脂、二硫化鉬、石墨和酚醛樹脂的質(zhì)量比 為50 55 3 7 15 25 7 15 7 13 1 5。從上述的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供一種液體涂料及其制備方法，液體涂 料包括以下成分40wt% 環(huán)己酮；2wt% IOwt %的乙基纖維素；10wt% 30wt%的環(huán)氧樹脂；5wt% 20wt%的酚醛樹脂；5wt% 15wt%的二硫化鉬；lwt% 10襯％的石墨。乙基纖維素具有粘合、填充、成膜等作用，是液體涂料中的增稠劑和懸浮劑， 使液體涂料更好的涂裝到活塞表面；環(huán)氧樹脂為粘結(jié)劑，具有優(yōu)異的粘接強(qiáng)度；酚醛樹脂 具有良好的耐酸性能、力學(xué)性能、耐熱性能，可與粘結(jié)劑起交聯(lián)反應(yīng)，是粘結(jié)劑的固化劑；二 硫化鉬是重要的固體潤滑劑，有很好的減磨和自潤滑性；石墨為耐磨潤滑材料，耐高溫，有 很強(qiáng)的耐急冷急熱性，導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性良好，有自潤滑性。實驗結(jié)果表明，本發(fā)明制備的液 體涂料具有耐高溫、耐磨和自潤滑的作用，綜合性能優(yōu)異，并且成本較低，適用于活塞等部 件。
具體實施例方式下面對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例 僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明公開了一種液體涂料，包括以下成分40wt % 60wt % 的環(huán)己酮；2wt % IOwt %的乙基纖維素；
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IOwt % 30wt %的環(huán)氧樹月旨；5wt % 20wt %的酚醛樹脂；5wt % 15wt % 的二硫化鉬；Iwt % IOwt % 的石墨。環(huán)己酮為無色透明液體，是重要的工業(yè)溶劑。本發(fā)明中，環(huán)己酮為環(huán)氧樹脂的溶 劑，也是二硫化鉬的載體。所述環(huán)己酮含量為40wt% 60wt%，優(yōu)選為50wt% 55wt%。乙基纖維素又稱纖維素乙醚，簡稱EC，具有粘合、填充、成膜等作用。本發(fā)明中， 乙基纖維素是液體涂料中的增稠劑，同時為懸浮劑，從而使液體涂料更好的涂裝到活塞表 面，使活塞表面的涂膜具有一定厚度。乙基纖維素含量為2wt% 10wt%，優(yōu)選為3wt% 7wt%。環(huán)氧樹脂是指分子中含有兩個或兩個以上環(huán)氧基團(tuán)的有機(jī)高分子化合物。由于 環(huán)氧樹脂的分子結(jié)構(gòu)中含有活潑的環(huán)氧基團(tuán)，因此可與多種類型的固化劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而 形成不溶、不熔的具有三向網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚合物。固化后的環(huán)氧樹脂具有良好的物理化學(xué)性 能，它對金屬和非金屬材料的表面具有優(yōu)異的粘接強(qiáng)度。環(huán)氧樹脂可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人 員熟知的用于涂料的環(huán)氧值小于0. 25的環(huán)氧樹脂，優(yōu)選選用雙酚A型環(huán)氧樹脂，具體例子 可以為E-44，E-51，E-54，E-20，E-12，E-06，E-03等。本發(fā)明中，環(huán)氧樹脂為粘結(jié)劑，含量為 IOwt % 30wt %，優(yōu)選為 15wt % 25wt %。酚醛樹脂由酚類和醛類縮聚而成，通常所用的酚類有苯酚、甲酚、二甲酚、雙酚A 等。酚醛樹脂簡稱PF，為黃色、透明、無定形塊狀物質(zhì)，具有良好的耐酸性能、力學(xué)性能、耐熱 性能，可與環(huán)氧樹脂起交聯(lián)反應(yīng)，是環(huán)氧樹脂的固化劑。酚醛樹脂含量為5wt% 20wt%， 優(yōu)選為7wt% 15wt%。酚醛樹脂優(yōu)選為甲階酚醛樹脂，更優(yōu)選為雙酚A型甲階酚醛樹脂。二硫化鉬是重要的固體潤滑劑，有很好的減磨和自潤滑性。二硫化鉬含量為 5wt% 15wt%，優(yōu)選為 7wt% 13wt%，石墨為耐磨潤滑材料，在機(jī)械工業(yè)中為潤滑劑。石墨耐高溫，有很強(qiáng)的耐急冷急 熱性，導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性良好，有自潤滑性。石墨的熔點為3850士50°C，沸點為4250°C，即使 經(jīng)超高溫電弧灼燒，重量的損失和熱膨脹系數(shù)都很小。石墨含量為lwt% 10wt%，優(yōu)選 lwt% 5wt%。本發(fā)明還提供一種液體涂料的制備方法，包括將環(huán)己酮與乙基纖維素混合，得到第一溶液；將所述第一溶液與環(huán)氧樹脂、二硫化鉬、石墨、酚醛樹脂混合，得到液體涂料。所述將環(huán)己酮與乙基纖維素混合可以通過攪拌的方式實現(xiàn)，對于攪拌時間并無特 別限制，最終使乙基纖維素完全溶解在環(huán)己酮溶液中即可，從而得到第一溶液。得到第一溶液后，將所述第一溶液與環(huán)氧樹脂、二硫化鉬、石墨、酚醛樹脂混合可 以通過攪拌的方式實現(xiàn)，對于攪拌時間并無特別限制，優(yōu)選為2 5小時，更優(yōu)選為3 4 小時。上述技術(shù)方案中，所述環(huán)己酮、乙基纖維素、環(huán)氧樹脂、二硫化鉬、石墨和酚醛樹脂 的質(zhì)量比優(yōu)選為40 60 2 10 10 30 5 20 5 15 1 10，更優(yōu)選為 50 55 3 7 15 25 7 15 7 13 1 5。液體涂料的制備過程在常壓 下進(jìn)行，溫度優(yōu)選為50 80°C，更優(yōu)選為60 70°C。
利用本發(fā)明提供的液體涂料對活塞表面進(jìn)行涂裝時，優(yōu)選采用以下方法
提供PSHTd_26H鑄鐵活塞，按照本領(lǐng)域人員熟知的對所述鑄鐵活塞進(jìn)行脫脂、鍍鉻、清洗、除氫和磷化處理 后，在活塞表面涂裝液體涂料。對于環(huán)槽鍍鉻活塞優(yōu)選采用汽油進(jìn)行脫脂，直接磷化的活塞優(yōu)選采用清洗液進(jìn)行 脫脂。鍍鉻的目是以提高機(jī)械零件的硬度、耐磨、耐蝕和耐溫性能，而不是以裝飾為目的；相 應(yīng)也以此為目的控制鍍鉻溶液濃度。在所述鍍鉻過程后，優(yōu)選使鍍鉻層厚度為80 150微 米，更優(yōu)選為100微米。在鍍鉻后，還包括對鍍鉻活塞的清洗和除氫的過程。對于所述清洗 過程中，優(yōu)選采用以下步驟用冷水清洗所述鍍鉻后的活塞；將所述冷水清洗后的活塞用 熱水進(jìn)行清洗，所述熱水的溫度優(yōu)選為80 90°C，更優(yōu)選為85 90°C，所述熱水清洗時間 優(yōu)選為5 10分鐘。所述除氫處理優(yōu)選按照以下步驟進(jìn)行將所述清洗后的活塞在180 200°C下保溫3 4小時。對于所述磷化處理的活塞優(yōu)選用熱水對磷化膜表面進(jìn)行清洗，清 洗方式為浸洗，時間為10 15分鐘，水溫為80 90°C，清洗結(jié)束后，對磷化膜進(jìn)行烘干處 理，烘干溫度為100 180°C，優(yōu)選120 160°C，時間為5 10分鐘。對于在活塞表面涂裝液體涂料的方式，可以采用刷涂或噴涂。對活塞涂裝涂料后， 將活塞放入烘箱，優(yōu)選升溫至90 105°C，更優(yōu)選為98 102°C，優(yōu)選保溫1小時，再優(yōu)選 升溫至140 175°C，更優(yōu)選160 170°C，優(yōu)選保溫2 3小時，隨爐冷卻至室溫。此外，利用本發(fā)明提供的液體涂料對活塞表面進(jìn)行涂裝后還包括對活塞進(jìn)行浸油 處理。為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明優(yōu)選實施方案進(jìn)行 描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點，而不是對本發(fā)明權(quán) 利要求的限制。實施例1在65°C下，在攪拌釜內(nèi)加入50kg環(huán)己酮；在攪拌情況下，緩慢加入3kg乙基纖維 素，使乙基纖維素完全潤濕；攪拌3小時以上，直至乙基纖維素完全溶解在環(huán)己酮溶液中； 在攪拌狀態(tài)下，依次加入15kgE44環(huán)氧樹脂、Ilkg 二硫化鉬、8kg石墨、16kg雙酚A型甲階酚 醛樹脂；檢查物料加入情況，然后攪拌3小時以上；攪拌均勻后，放料包裝。本實施例提供的 液體涂料的性能測試結(jié)果如下表1實施例1提供的液體涂料的性能測試結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種液體涂料，其特征在于，包括以下成分 40wt% 環(huán)己酮；2wt% IOwt %的乙基纖維素； IOwt % 30wt%的環(huán)氧樹脂； 5wt% 20wt%的酚醛樹脂； 5wt% 15wt%的二硫化鉬； Iwt % IOwt %的石墨。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體涂料，其特征在于，包括 50wt % 55wt %的環(huán)己酮。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體涂料，其特征在于，包括 3wt % 7被％的乙基纖維素。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體涂料，其特征在于，包括 15wt% 25wt%的環(huán)氧樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體涂料，其特征在于，包括 7wt% 15wt%的酚醛樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體涂料，其特征在于，包括 7wt % 13wt %的二硫化鉬。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體涂料，其特征在于，包括 Iwt % 石墨。
8.一種液體涂料的制備方法，其特征在于，包括 將環(huán)己酮與乙基纖維素混合，得到第一溶液；將所述第一溶液與環(huán)氧樹脂、二硫化鉬、石墨、酚醛樹脂混合，得到液體涂料，所述 環(huán)己酮、乙基纖維素、環(huán)氧樹脂、二硫化鉬、石墨和酚醛樹脂的質(zhì)量比為40 60 2 10 10 30 5 20 5 15 1 10。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述環(huán)己酮、乙基纖維素、環(huán)氧樹脂、 二硫化鉬、石墨和酚醛樹脂的質(zhì)量比為50 55 3 7 15 25 7 15 7 13 1 5。
全文摘要
本發(fā)明實施例公開了一種液體涂料及其制備方法，液體涂料包括以下成分40wt％～60wt％的環(huán)己酮；2wt％～10wt％的乙基纖維素；10wt％～30wt％的環(huán)氧樹脂；5wt％～20wt％的酚醛樹脂；5wt％～15wt％的二硫化鉬；1wt％～10wt％的石墨。實驗結(jié)果表明，本發(fā)明制備的液體涂料具有耐高溫、耐磨和自潤滑的作用，綜合性能優(yōu)異，并且成本較低，適用于活塞等部件。
文檔編號C09D161/06GK102002302SQ201010548110
公開日2011年4月6日 申請日期2010年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月17日
發(fā)明者徐偉平, 沈敦華 申請人:安慶中船柴油機(jī)有限公司